Эмиттерно-связанная логика

Микросхемы эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ) являются самыми быстродействующими из всех типов логик, и обеспечивается это за счет целого ряда особенностей этой логики.

Главная особенность эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ), повышающая ее быстродействие, заключается в том, что схема ее логического элемента основана на дифференциальном усилителе (балансном каскаде), дифференциальном переключателе тока, два транзистора которого переключают ток и не попадают в режим насыщения. Благодаря этому значительно сокращается время выхода транзисторов логического элемента из открытого состояния и существенно повышается общее быстродействие.

На рис. 3.5 приведена принципиальная схема базового логического элемента ЭСЛ, выполняющий функцию ИЛИ-НЕ. На транзисторах VT1, VT2 и VT3 выполнен токовый переключатель, обеспечивающий получение логических функций ИЛИ-НЕ на коллекторе VT2 и ИЛИ на коллекторе VT3. В качестве источника тока в эмитторной цепи транзисторов VT1, VT2 и VT3 используется высокоомный резистор R₅. Величина тока, задаваемая этим источником, и сопротивления резисторов R₃ и R₄ подбираются такими, чтобы исключить режим насыщения транзисторов в открытом состоянии независимо от разброса усиления этих транзисторов, что невозможно обеспечить в обычных ТТЛ сериях (а также в рассматриваемых ниже элементах на КМОП транзисторах).

На транзисторе VT4 и диодах VD1 и VD2 выполнен источник опорного напряжения. Это напряжение, уровень которого находится примерно посередине между уровнями, соответствующими логическим 0 и 1, подается на базу транзистора VT3. Поэтому транзистор VT3 будет закрыт, если хотя бы на один из входов подано

Рис. 3.5. Схема элемента ИЛИ-НЕ эмиттерно-связанной логики

напряжение более высокого уровня (лог. 1) и открыт, если на всех входах имеется напряжение низкого уровня (лог. 0). Логическая информация с коллекторов VT2 и VT3 с целью увеличения нагрузочной способности логического элемента поступает на базы выходных эмиттерных повторителей, выполненных на транзисторах VT5 и VT6. Эмиттерные повторители также осуществляют смещения уровней выходных напряжений для совместимости логических элементов этой серии по входу и выходу.