Lógica de Inyección Integrada

Lógica de Inyección Integrada

Lógica de Inyección Integrada. Conocida en inglés como Integrated Injection Logic (IIL, I2L o I2L), es una familia de circuitos digitales construidos con transistores de juntura bipolar de colector múltiple (BJT).

Representación de Lógica de Inyección Integrada

Cuando se introdujo su velocidad era comparable a los TTL además de que casi eran de tan baja potencia como los CMOS, Volviéndose ideal para su uso en circuitos integrados VLSI. Aunque los niveles lógicos son muy cercanos entre sí (Alto: 0.7 V, Bajo: 0.2 V), I2L tenía una alta inmunidad al ruido debido a que operaba por corriente en vez de voltaje.

Conocida además como I²L la celda básica está constituida por transistores de unión bipolar. Presenta la más alta densidad de integración bipolar, con mucho menor consumo que TTL.

No se necesitan islas de aislamiento y como muchas de las interconexiones entre elementos se realizan internamente a través de las regiones P y N de la pastilla de silicio la densidad de circuitos que se pueden obtener superan a la tecnología MOSFET, es adecuada para integración a gran escala (IGE).

Características de las I²L para poder ser usados en IGE

• El proceso tecnológico de fabricación debe ser lo más simple posible para que brinde un rendimiento aceptable.
• La celda básica (compuerta) debe ser simple y lo más compacta posible para poder integrar gran cantidad de ellas en una misma pastilla.
• El producto potencia-demora debe ser tal que cuando se opere a una frecuencia razonable no provoque disipación excesiva.

Celda básica

Consiste en:

1. Un transistor multicolector NPN.
2. Un transistor PNP.

El transistor npn multicolector es vertical, funciona como inversor, mientras que el pnp es lateral y realiza la inyección de corriente. No se requieren de resistencias elevadas y la base del npnmulticolector es común al colector del inyector pnp lateral. Como resultado se obtiene que una puerta I²L ocupe el área de un solo transistor multiemisor de la Familia lógica TTL.

Funciones lógicas usando circuitos I²L

Con los circuitos I²L se puede realizar cualquier función lógica a pesar de actuar como inversores. Ejemplo funciona NOR: consiste en efectuar una conexión cableada de los colectores de los transistores npn.

Interfase I²L y TTL

El acoplamiento de un circuito I²L a un circuito TTL se puede realizar al conectar una resistencia externa en el terminal de salida del circuito integrado I²L, alimentándola con + 5v.

Cuando en la salida I²L existe el estado 0, el transistor de salida se encontrará saturado y le entregará la tensión adecuada aproximadamente 0,1 v a la entrada TTL; sí por el contrario en la salida I²L existe el estado 1, el transistor estará cortado y en la entrada TTL aparecerá aproximadamente un nivel de 5v , adecuado para circuitos TTL.

Ventajas y desventajas de los I²L

La ventaja fundamental de los circuitos I²L en comparación con otras familias bipolares es la pequeña área de silicio que ocupa en el circuito integrado debido a la compacta estructura que presenta su celda básica.

Baja potencia de disipación. Esta potencia es proporcional a la corriente promedio Icc inyectada por la fuente de alimentación al circuito integrado. Sí se elige adecuadamente el valor de la resistencia RX se pueden bajar los tiempos de conmutación así como reducir los valores de potencia disipada.

La velocidad de los circuitos I²L aunque no alcanza las velocidades de los circuitos ECL o Schottky TTL, no es de las peores.

Del funcionamiento de los circuitos I²L se puede apreciar que los niveles lógicos internos al circuito integrado corresponderán a Vce(sat) y Vbe, es decir, 0,1 y 0,7 aproximadamente. Por esto, los márgenes de ruido son pequeños comparados con otras familias lógicas. La tecnología IIL fue desplazada finalmente por la tecnología de los transistores MOS.

Fuentes

• Artículo: Familias lógicas de circuitos integrados. Por Gustavo Hernando Avella Aguirre. Tomado de es.slideshare.net. Consultado el 23 de julio de 2019.
• Artículo: Lógica de Inyección Integrada. Tomado de ramón-betancourt.blogspot.com. Consultado el 23 de julio de 2019.