Lógica de inyección integrada


La lógica de inyección integrada ( IIL , I 2 L o I2L ) es una clase de circuitos digitales construidos con transistores de unión bipolar (BJT) de colector múltiple . [1] Cuando se introdujo, tenía una velocidad comparable a TTL pero era casi tan bajo como CMOS , por lo que es ideal para usar en circuitos integrados VLSI (y más grandes).. Las puertas se pueden hacer más pequeñas con esta familia lógica que con CMOS porque no se necesitan transistores complementarios. Aunque los niveles de voltaje lógico son muy cercanos (Alto: 0,7 V, Bajo: 0,2 V), I2L tiene una alta inmunidad al ruido porque funciona con corriente en lugar de voltaje. I2L fue desarrollado en 1971 por Siegfried K. Wiedmann y Horst H. Berger , quienes originalmente lo llamaron lógica de transistores fusionados (MTL). [2] Una desventaja de esta familia lógica es que las puertas consumen energía cuando no están cambiando a diferencia de CMOS.

La puerta del inversor I2L está construida con un transistor de fuente de corriente de base común PNP y un transistor inversor de colector abierto de emisor común NPN . En una oblea, estos dos transistores se fusionan. Se suministra un pequeño voltaje (alrededor de 1 voltio) al emisor del transistor fuente de corriente para controlar la corriente suministrada al transistor inversor. Los transistores se utilizan para fuentes de corriente en circuitos integrados porque son mucho más pequeños que las resistencias.

Debido a que el inversor es de colector abierto, se puede realizar una operación AND cableada conectando una salida de cada una de dos o más puertas juntas. Por lo tanto, el despliegue de una salida utilizada de esa manera es uno. Sin embargo, se pueden producir salidas adicionales agregando más colectores al transistor inversor. Las puertas se pueden construir de manera muy simple con una sola capa de metal de interconexión.

En una implementación discreta de un circuito I2L, los transistores NPN bipolares con múltiples colectores se pueden reemplazar con múltiples transistores NPN discretos de 3 terminales conectados en paralelo con sus bases conectadas entre sí y sus emisores conectados de la misma manera. El transistor fuente de corriente se puede reemplazar con una resistencia desde el suministro positivo hasta la base del transistor inversor, ya que las resistencias discretas son más pequeñas y menos costosas que los transistores discretos.

De manera similar, el transistor inyector de corriente PNP fusionado y el transistor inversor NPN pueden implementarse como componentes discretos separados.

El corazón de un circuito I2L es el inversor de colector abierto de emisor común. Por lo general, un inversor consta de un transistor NPN con el emisor conectado a tierra y la base polarizada con una corriente directa de la fuente de corriente. La entrada se suministra a la base como sumidero de corriente (nivel lógico bajo) o como una condición flotante de z alto (nivel lógico alto). La salida de un inversor está en el colector. Del mismo modo, es un sumidero de corriente (nivel lógico bajo) o una condición flotante de alta z (nivel lógico alto).


Esquema simplificado de un inversor I2L.
Puerta I2L NOR con dos entradas, dos salidas y una entrada de voltaje para el transistor del inyector de corriente
circuito IIL