உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்கம்: சுற்று, வேலை, OR/NOR வாயில் மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

ECL (உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்கம்) ஐபிஎம்மில் ஆகஸ்ட் 1956 இல் ஹானான் எஸ். யுவர்கே என்பவரால் முதன்முதலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. IBM 7090 & 7094 கணினிகளில் பயன்படுத்தப்படும் இந்த தர்க்கம் தற்போதைய பயன்முறை தர்க்கம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ECL குடும்பம் ஒப்பிடும்போது மிகவும் வேகமானது. டிஜிட்டல் தர்க்கம் குடும்பங்கள். பொதுவாக, இந்த தர்க்கக் குடும்பம் 1 nsக்கும் குறைவான பரவல் தாமதத்தை வழங்குகிறது. இது இருமுனை சந்திப்பு டிரான்சிஸ்டர்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு தர்க்கக் குடும்பமாகும். இது ஒரு வழக்கமான தர்க்க அமைப்பை வடிவமைக்க அணுகக்கூடிய வேகமான லாஜிக் குடும்ப சுற்று ஆகும். ஒரு கண்ணோட்டத்தை இந்த கட்டுரை விவாதிக்கிறது உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்கம்-சுற்று , பயன்பாடுகளுடன் பணிபுரிதல்.

உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்கம் என்றால் என்ன?

எமிட்டர்-இணைந்த தர்க்கம் சிறந்தது BJT வழக்கமான தர்க்க-அமைப்பு வடிவமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் தர்க்கக் குடும்பம். சில நேரங்களில், இது தற்போதைய முறை தர்க்கம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது அதிவேக டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பமாகும். பொதுவாக, ECL ஆனது வேகமான லாஜிக் ஐசியாகக் கருதப்படுகிறது, அங்கு அது மிகச்சிறிய மின்னழுத்த ஊஞ்சலைப் பயன்படுத்தி அதன் அதிவேக செயல்பாட்டை அடைகிறது மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள் செறிவூட்டல் பகுதிக்குள் நுழைவதைத் தவிர்க்கிறது.

ECL இன் செயலாக்கமானது PECL அல்லது நேர்மறை-குறிப்பிடப்பட்ட ECL எனப்படும் நேர்மறை விநியோக மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. ஆரம்ப ECL வாயில்களில், இரைச்சல் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி காரணமாக எதிர்மறை மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் பிறகு, TTL லாஜிக் குடும்பங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், நேர்மறை-குறிப்பிடப்பட்ட ECL அதன் மிகவும் இணக்கமான தர்க்க நிலைகளின் காரணமாக மிகவும் பிரபலமானது.

உமிழ்ப்பான்-இணைந்த தர்க்கம் ஒரு பெரிய அளவு நிலையான சக்தியை சிதறடிக்கிறது, இருப்பினும், மின்னோட்டத்தின் ஒட்டுமொத்த நுகர்வு ஒப்பிடும்போது குறைவாக உள்ளது CMOS அதிக அதிர்வெண்களில். எனவே, ECL முக்கியமாக கடிகார விநியோக சுற்றுகள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் அடிப்படையிலான பயன்பாடுகளில் நன்மை பயக்கும்.

உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்க அம்சங்கள்

ECL இன் அம்சங்கள் பல உயர் செயல்திறன் அடிப்படையிலான பயன்பாடுகளில் அவற்றைப் பயன்படுத்த வைக்கும்.

• ECL ஆனது இரண்டு வெளியீடுகளை வழங்குகிறது, அவை எப்போதும் ஒன்றுக்கொன்று நிரப்பியாக இருக்கும், ஏனெனில், சுற்றுகளின் செயல்பாடு வேறுபட்ட பெருக்கியை அடிப்படையாகக் கொண்டது.
• இந்த லாஜிக் குடும்பம் முக்கியமாக ஒற்றைக்கல் புனையமைப்பு முறைகளுக்கு ஏற்றது, ஏனெனில் தர்க்க நிலைகள் மின்தடை விகிதங்களின் செயல்பாடாகும்.
• ECL குடும்பத்தின் சாதனங்கள் எந்த வெளிப்புற இன்வெர்ட்டர்களையும் பயன்படுத்தாமல் முன்மொழியப்பட்ட செயல்பாட்டின் சரியான மற்றும் நிரப்பு வெளியீட்டை உருவாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக, இது தொகுப்பு எண்ணிக்கை மற்றும் மின் தேவைகளை குறைக்கிறது மற்றும் நேர தாமதத்தால் ஏற்படும் சிக்கல்களையும் குறைக்கிறது.
• வேறுபட்ட பெருக்கி வடிவமைப்பில் உள்ள ECL சாதனங்கள் பரந்த செயல்திறன் நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகின்றன, எனவே ECL சுற்றுகள் டிஜிட்டல் மற்றும் நேரியல் சுற்றுகளாக பயன்படுத்த அனுமதிக்கின்றன.
• ECL கேட் வடிவமைப்பு பொதுவாக அதிக மற்றும் குறைந்த உள்ளீட்டு மின்மறுப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது பெரிய ஃபேன்-அவுட் மற்றும் டிரைவ் திறனை அடைவதற்கு மிகவும் உகந்தது.
• ECL சாதனங்கள் மின்வழங்கலின் வடிவமைப்பை எளிமையாக்க மின்சார விநியோகத்தில் நிலையான மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன.
• திறந்த உமிழ்ப்பான் வெளியீடுகள் உட்பட ECL இன் சாதனங்கள் அவற்றை டிரான்ஸ்மிஷன் லைன் டிரைவ் திறனைச் சேர்க்க அனுமதிக்கின்றன.

உமிழ்ப்பான் இணைந்த லாஜிக் சர்க்யூட்

இன்வெர்ட்டருக்கான உமிழ்ப்பான்-இணைந்த லாஜிக் சர்க்யூட் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது, இது மின்தடையங்கள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்களுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த சர்க்யூட்டில், இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்களின் உமிழ்ப்பான் முனையங்கள், டிரான்சிஸ்டர் செறிவூட்டலில் நுழைவதைத் தவிர்க்கப் பயன்படும் மின்னோட்டக் கட்டுப்படுத்தும் எதிர்ப்பு RE உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இங்கே டிரான்சிஸ்டரின் வெளியீடு எமிட்டர் டெர்மினலுக்குப் பதிலாக சேகரிப்பான் முனையத்திலிருந்து எடுக்கப்படுகிறது. இந்த சுற்று Vout (தலைகீழ் வெளியீடு) மற்றும் Vout2 (தலைகீழாக மாறாத வெளியீடு) ஆகிய இரண்டு வெளியீடுகளையும், அதிக அல்லது குறைந்த உள்ளீடு வழங்கப்படும் Vin போன்ற உள்ளீட்டு முனையத்தையும் வழங்குகிறது. +Vcc = 5V.

எமிட்டர் கப்பிடு லாஜிக் எப்படி வேலை செய்கிறது?

உமிழ்ப்பான்-இணைந்த தர்க்கத்தின் செயல்பாடு என்னவென்றால், ECL சுற்றுக்கு அதிக உள்ளீடு வழங்கப்படும் போதெல்லாம், அது 'Q1' டிரான்சிஸ்டரை இயக்கும் மற்றும் Q2 டிரான்சிஸ்டரை ஆஃப் செய்யும் ஆனால் Q1 டிரான்சிஸ்டர் நிறைவுற்றதாக இல்லை. எனவே இது VOUT2 வெளியீட்டை உயர் நிலைக்கு இழுக்கும் மற்றும் R1 க்குள் குறைவதால் VOUT1 வெளியீட்டின் மதிப்பு குறைவாக இருக்கும்.

இதேபோல், ECL க்கு வழங்கப்பட்ட VIN மதிப்பு குறைவாக இருக்கும்போது, ​​அது Q1 டிரான்சிஸ்டரை ஆஃப் & Q2 டிரான்சிஸ்டரை ஆன் செய்யும். எனவே, Q2 டிரான்சிஸ்டர் செறிவூட்டலுக்கு நகராது. எனவே இது VOUT1 வெளியீட்டை அதிக மதிப்பாக இழுக்கும் மற்றும் R2 எதிர்ப்பிற்குள் வீழ்ச்சியடைவதால் VOUT2 வெளியீட்டு மதிப்பு குறைவாக இருக்கும்.

மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது டிரான்சிஸ்டர் Q1 மற்றும் Q2 எவ்வாறு ஆன் மற்றும் ஆஃப் ஆகும் என்பதைப் பார்ப்போம்.

இந்த சுற்றுவட்டத்தில் உள்ள Q1 & Q2 போன்ற இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்கள் ஒரு பொதுவான உமிழ்ப்பான் மின்தடையத்தால் வேறுபட்ட பெருக்கியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

இந்த எடுத்துக்காட்டு சுற்றுக்கான மின்னழுத்த விநியோகங்கள் VCC = 5.0, VBB = 4.0 & VEE = 0 V. உள்ளீடு உயர் மற்றும் குறைந்த-நிலை மதிப்புகள் 4.4 V & 3.6V என வரையறுக்கப்படுகின்றன. உண்மையில், இந்த சர்க்யூட் 0.6 வோல்ட் அதிகமாக இருக்கும் குறைந்த வெளியீடு & உயர் நிலைகளை உருவாக்குகிறது; இருப்பினும், இது உண்மையான ECL சுற்றுகளில் சரி செய்யப்படுகிறது.

Vin அதிகமாக இருந்தால், Q1 டிரான்சிஸ்டர் இயக்கப்பட்டது, இருப்பினும் நிறைவுற்றது & Q2 டிரான்சிஸ்டர் அணைக்கப்படும். எனவே, VOUT2 போன்ற வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் R2 மின்தடையம் மூலம் 5 V க்கு இழுக்கப்படுகிறது & R1 மின்தடையத்தில் உள்ள மின்னழுத்த வீழ்ச்சி சுமார் 0.8 V என்று காட்டலாம், இதனால் VOUT1 = 4.2 V (குறைவு). கூடுதலாக VE = VOUT1 – VQ1 => 4.2V – 0.4V = 3.8V டிரான்சிஸ்டர் Q1 முழுவதுமாக இயக்கப்பட்டது.

Vin குறைந்தவுடன், Q2 டிரான்சிஸ்டர் இயக்கப்படும், ஆனால் நிறைவுற்றது & Q1 டிரான்சிஸ்டர் அணைக்கப்படும். எனவே, R1 மின்தடையத்தைப் பயன்படுத்தி VOUT1 5.0 Vக்கு இழுக்கப்படுகிறது & VOUT2 4.2 V என்று காட்டப்படுகிறது. மேலும் VE => VOUT2 – VQ2 => 4.2V – 0.8V => 3.4V டிரான்சிஸ்டர் Q2 ஆன் செய்யப்பட்டுள்ளது.

ECL இல், இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்களும் t ஆக செறிவூட்டலில் இல்லை உள்ளீடு / வெளியீடு மின்னழுத்த ஊசலாட்டங்கள் 0.8v போன்ற சிறியதாக இருக்கும் மற்றும் உள்ளீடு மின்மறுப்பு அதிகமாக உள்ளது மற்றும் வெளியீடு எதிர்ப்பு குறைவாக உள்ளது. இது ECL ஆனது குறைவான பரப்புதல் தாமத நேரத்துடன் வேகமாகச் செயல்பட உதவுகிறது.

இரண்டு உள்ளீடு உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்கம் அல்லது/NOR கேட் சுற்று

இரண்டு உள்ளீட்டு உமிழ்ப்பான் இணைக்கப்பட்ட லாஜிக் OR/NOR கேட் சர்க்யூட் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. மேலே உள்ள இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்டை மாற்றியமைத்து இந்த சுற்று வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. உள்ளீட்டு பக்கத்தில் கூடுதல் டிரான்சிஸ்டரைச் சேர்ப்பதன் மூலம் மாற்றம் செய்யப்படுகிறது.
இந்த சுற்று வேலை செய்வது மிகவும் எளிது. Q1 & Q2 டிரான்சிஸ்டர்கள் இரண்டிலும் பயன்படுத்தப்படும் உள்ளீடுகள் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​வெளியீடு1 (Vout1) ஐ அதிக மதிப்புக்கு மாற்றும். எனவே, இந்த Vout1 NOR வாயிலின் வெளியீட்டிற்கு ஒத்திருக்கிறது.

அதே நேரத்தில், Q3 டிரான்சிஸ்டர் இயக்கப்பட்டிருந்தால், அது இரண்டாவது வெளியீட்டை (Vout2) அதிகமாக இருக்கும். எனவே, இந்த Vou2 வெளியீடு OR கேட் வெளியீட்டிற்கு ஒத்திருக்கிறது.

அதே வழியில், Q1 & Q2 டிரான்சிஸ்டர்கள் உள்ளீடுகள் இரண்டும் அதிகமாக இருந்தால், அது Q1 & Q2 டிரான்சிஸ்டர்களை இயக்கி, VOUT1 முனையத்தில் குறைந்த வெளியீட்டை வழங்கும்.

இந்த செயல்பாடு முழுவதும் Q3 டிரான்சிஸ்டர் முடக்கப்பட்டிருந்தால், அது VOUT2 முனையத்தில் அதிக வெளியீட்டை வழங்கும். எனவே, OR/NOR வாயிலுக்கான உண்மை அட்டவணை கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

உமிழ்ப்பான்-இணைந்த தர்க்க பண்புகள்

ECL இன் பண்புகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.

• TTL உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ECL ஆனது 0.5 முதல் 2 ns வரையிலான வேகமான பரப்பு நேரத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால், 30 மெகாவாட் போன்ற TTL உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​உமிழ்ப்பான் இணைந்த லாஜிக் ஆற்றல் சிதறல் அதிகமாக உள்ளது.
• ECL இன் I/O மின்னழுத்தங்கள் 0.8 போன்ற சிறிய ஊசலாட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன.
• ECL இன் உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு அதிகமாக உள்ளது & வெளியீடு எதிர்ப்பு குறைவாக உள்ளது; இதன் விளைவாக, டிரான்சிஸ்டர் அதன் நிலைகளை மிக வேகமாக மாற்றுகிறது.
• ECLகளின் ஃபேன்-அவுட் திறன் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் கேட் தாமதங்கள் குறைவாக உள்ளன.
• ECL இன் o/p லாஜிக் குறைந்த நிலையில் இருந்து உயர் நிலைக்கு மாறுகிறது ஆனால் இந்த நிலைகளுக்கான மின்னழுத்தத்தின் அளவுகள் TTL & EC இடையே மாறுபடும்.
• ECL இன் இரைச்சல் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி 0.4V ஆகும்.

நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

தி உமிழ்ப்பான்-இணைந்த தர்க்கத்தின் நன்மைகள் கீழே விவாதிக்கப்படுகின்றன.

• TCL இன் ஃபேன்அவுட் 25 ஆகும், இது TTL உடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்தது & CMOS உடன் ஒப்பிடும்போது இது குறைவு.
• ECL இன் சராசரி பரப்புதல் தாமத நேரம் 1 முதல் 4 ns ஆகும், இது CMOS & இரண்டையும் ஒப்பிடும்போது சிறந்தது
• TTL எனவே இது வேகமான தர்க்க குடும்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
• எமிட்டரில் உள்ள BJTகள் இணைந்தபோது தர்க்க வாயில்கள் செயலில் உள்ள பகுதியில் வேலை, பின்னர் அவர்கள் அனைத்து லாஜிக் குடும்பங்கள் ஒப்பிடுகையில் அதிகபட்ச வேகம் வேண்டும்.
• ECL வாயில்கள் நிரப்பு வெளியீடுகளை உருவாக்குகின்றன.
• மின் விநியோக வழித்தடங்களில் தற்போதைய மாறுதல் கூர்முனைகள் இல்லை.
• வயர்டு-OR செயல்பாட்டை வழங்க வெளியீடுகளை கூட்டாக இணைக்கலாம்.
• ECL இன் அளவுருக்கள் வெப்பநிலை மூலம் அதிகம் மாறாது.
• எண். ஒரே சிப்பில் இருந்து அணுகக்கூடிய செயல்பாடுகள் அதிகம்.

தி உமிழ்ப்பான்-இணைந்த தர்க்கத்தின் தீமைகள் கீழே விவாதிக்கப்படுகின்றன.

• இது மிகவும் குறைவான இரைச்சல் விளிம்பைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது ±200 mV.
• மற்ற லாஜிக் கேட்களுடன் ஒப்பிடும்போது சக்திச் சிதறல் அதிகமாக உள்ளது.
• மற்ற லாஜிக் குடும்பங்களுடன் இடைமுகம் செய்ய, நிலை மாற்றிகள் அவசியம்.
• ஃபேன்அவுட் கொள்ளளவு ஏற்றுவதைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
• ஒப்பிடுகையில் TTL , ECL வாயில்கள் விலை அதிகம்.
• CMOS & TTL உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ECL இரைச்சல் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி மிகவும் மோசமானது.

விண்ணப்பங்கள்

உமிழ்ப்பான்-இணைந்த தர்க்கத்தின் பயன்பாடுகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.

• ஃபைபர்-ஆப்டிக் டிரான்ஸ்ஸீவர் இடைமுகங்கள், ஈதர்நெட் & ஏடிஎம் (ஒத்திசைவற்ற பரிமாற்ற முறை) நெட்வொர்க்குகள் போன்ற அதிவேக தகவல் தொடர்பு சாதனங்களுக்குள் உமிழ்ப்பான்-இணைந்த தர்க்கம் ஒரு லாஜிக் & இன்டர்ஃபேஸ் தொழில்நுட்பமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• ECL என்பது BJT ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு தர்க்கக் குடும்பமாகும், அங்கு ஒப்பீட்டளவில் சிறிய மின்னழுத்த ஊஞ்சலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் டிரான்சிஸ்டர்கள் செறிவூட்டல் பகுதிக்குள் செல்வதைத் தவிர்ப்பதன் மூலமும் அதன் அதிவேக செயல்பாட்டை அடைய முடியும்.
• IBM 360/91 க்குள் ASLT சுற்றுகளை உருவாக்க ECL பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• இன்வெர்ட்டர் செயல்பாட்டை அடைவதற்கு முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு இடையே ஒற்றை முனை சார்பு i/p & நேர்மறை கருத்துக்களைப் பயன்படுத்தி அடுக்கப்பட்ட டிரான்சிஸ்டர்களின் பயன்பாட்டை ECL தவிர்க்கிறது.
• ECL மிகவும் அதிவேக மின்னணுவியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இவ்வாறு, இது உமிழ்ப்பான் இணைந்த தர்க்கத்தின் கண்ணோட்டம் அல்லது ECL - சுற்று, வேலை, அம்சங்கள், பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகள். மற்ற டிஜிட்டல் லாஜிக் குடும்பங்களுடன் ஒப்பிடும்போது ECL ஆனது BJT அடிப்படையிலான மிக வேகமான லாஜிக் குடும்பமாகும். இது ஒரு சிறிய மின்னழுத்த ஊஞ்சலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதன் அதிகபட்ச வேக செயல்பாட்டை அடைகிறது மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள் செறிவூட்டப்பட்ட பகுதிக்கு நகர்வதைத் தவிர்க்கிறது. இந்த லாஜிக் குடும்பம் நம்பமுடியாத 1ns பரவல் தாமதத்தை வழங்குகிறது மற்றும் சமீபத்திய ECL குடும்பங்களில், இந்த தாமதம் குறைக்கப்படுகிறது. இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, ECLக்கான மாற்று பெயர் என்ன?