双极型大规模集成电路的研制过程中,遇到了很多困难。归纳起来,大致有三点:
(1)单门电路的结构比较复杂,元件较多,虽然常采用一些简化门结构,但仍不够简单;
(2)需要采用隔离技术。隔离在普通双极型电路中占芯片面积的40~60%,而它又是工艺复杂的主要原因;
(3)需要电阻,这就难以降低功耗和缩小芯片面积。
人们在研制双极型大规模集成电路的实践中,逐渐地认识到:
(1)饱和型开关电路是以共发射极晶体管作为基本开关元件的,如果用基片作为发射区就可以省略掉晶体管之间的隔离;
(2)电路中的电阻是无源元件它既消耗功率,又占用较大的面视如用有源元件代替,既可降低功耗又可增加集成度;
(3)集成电路中的晶体管存在着寄生晶体管效应,—般应尽量减小乃至消除它,但是,如果能在电路设计上有效地利用寄生晶体管作为电路中的元件,既可增加集成度,又可以简化工艺。
人们正是沿着这些思路,选择了结构最简单的直接耦合晶体管逻辑电路作为改进的对象,研制成功了I2L电路。
1、集成注入逻辑电路优点:
①制造工艺简单,管芯面积小,在双极型电路中有较高的集成密度;
②低功耗,可在低电压和低电流情况下工作,有较好的功耗与延迟时间乘积。
2、集成注入逻辑电路缺点:
①速度较低,其主要原因是PNP横向晶体管PNP的电流增益低,NPN晶体管的结电容较大,基区串联电阻较大,导致横流源对倒相管的充放电时间较长;