Элементы транзисторно-транзисторной логики с диодами Шоттки

Опубликовано 16.03.2011 Ведущий Валерий Харыбин

Элементы транзисторно-транзисторной логики с диодами Шоттки (или ТТЛШ) в сравнении с элементами ТТЛ имеют более высокое быстродействие и меньшую потребляемую мощность, что достигается применением диодов Шоттки. Принцип работы диода Шоттки основан на использовании потенциального барьера, который образуется в приконтактной области между металлом и полупроводником. В диодах Шоттки нет накопления избыточных зарядов, поскольку ток определяется переходом основных носителей из полупроводника в металл. Время переключения диодов Шоттки очень мало (до 0,1 наносекунды) и не зависит от температуры. В сравнении с кремниевыми диодами прямое падение напряжения в диодах Шоттки вдвое меньше (около 0,3 – 0,4 В).
При наличии между базой и коллектором транзистора диода Шоттки коллектор при открывании транзистора не переходит в режим насыщения, поскольку прямое напряжение UКБ = 0,4 В. За счет этого исключается задержка выключения и быстродействие увеличивается в 3-5 раз.
Транзистор с диодом Шоттки между базой и коллектором называется транзистором Шоттки.
Элементы ТТЛШ реализуют элемент И-НЕ и используются в сериях К530, К531. Схема работает аналогично элементу ТТЛ со сложным инвертором.
В сериях К533, К535 не применяется многоэмиттерный транзистор. Входной каскад образуется схемой совпадения на диодах VD3, VD4 и резисторе R1. Коллектор транзистора VT2 дополнительно соединен с базой транзистора VT4 через диод VD5 и резистор R5, это способствует уменьшению времени перезарядки паразитных емкостей нагрузки.
Элементы ТТЛШ серий КР1531 и КР1533 изготавливаются по технологии «Изопланар 2», которая использует ионную имплантацию, то есть точное дозированное внедрение атомов примеси в области полупроводника, и прецизионную фотолитографию, что позволяет в восемь раз уменьшить площадь, которую элементы занимают на кристалле.