Emitterkoblet logik ( ECL, ECL ) er en måde at bygge logiske elementer baseret på differentielle transistortrin . ESL er den hurtigste af alle typer logik bygget på bipolære transistorer . Dette skyldes det faktum, at transistorerne i ESL fungerer i en lineær tilstand uden at gå i mætning, hvorfra udgangen er langsom. Lave værdier af logiske forskelle i ESL-logik hjælper med at reducere indvirkningen på ydeevnen af parasitære kapacitanser [1] .
Hoveddetaljen ved ESL-logik er et potentiale-sammenligningskredsløb, der ikke er samlet på dioder (som i DTL ), men på transistorer. Kredsløbet består af transistorer forbundet med emittere og forbundet til kabinettet (eller strømmen) gennem en modstand . I dette tilfælde passerer transistoren, hvor basisspændingen er højere, hovedstrømmen gennem sig selv. Typisk er en transistor i sammenligningskredsløbet forbundet til et referenceniveau svarende til den logiske tærskelspænding, og de resterende transistorer er input. Udgangskredsløbene fra sammenligningskredsløbet føres til forstærkningstransistorerne og fra dem til udgangsemitterfølgerne .
Et træk ved ESL er den øgede hastighed (150 MHz allerede i de første prøver af 1960'erne og 0,5 ... 2 GHz i 1970-1980'erne) og strømforbruget sammenlignet med TTL og CMOS (ved lave frekvenser, ved høje frekvenser - ca. ens), lav støjimmunitet, lav integrationsgrad (især begrænset af det høje strømforbrug for hvert element, som ikke tillader at placere mange elementer i et tilfælde, da dette vil føre til overophedning) og som et resultat, høj omkostning.
ESL blev opfundet i august 1956 af IBM -ingeniør Hannon S. Yourke [ 3 ] [ 4] . Oprindeligt kaldt "current controlled logic" og blev brugt i Stretch- , IBM 7090- og IBM 7094-computere [2] . Navnet nuværende tilstandsskema [5] blev også brugt .
York-strømafbryderen var en differentialforstærker , hvor indgangslogiske niveauer af signalerne afveg fra udgangen [5] . I York-kredsløbet var forskellen i referencespændingsniveauerne 3 volt. I denne henseende blev to komplementære versioner af logiske elementer brugt: NPN og PNP. Outputtet fra NPN-versionen kunne drive input fra PNP-versionen og omvendt. Ulemperne ved kredsløbet var brugen af yderligere spændingskilder og brugen af både PNP- og NPN-transistorer [2] .
Senere, i stedet for skiftende NPN- og PNP-versioner af porte, blev der foreslået en metode, der anvender zenerdioder og modstande til at skifte udgangslogiske niveauer til værdierne af inputlogikniveauerne [5] . I BESM-6 computeren blev der til samme formål indført en sekundær strømkilde i strømafbryderen baseret på en transformer og en fuldbølgeensretter med et midtpunkt, kaldet en "suspenderet strømkilde" [6] .
Med fremkomsten af digitale integrerede kredsløb af ESL-logik begyndte en emitterfølger at blive brugt til at skifte udgangslogikniveauerne, hvilket også giver en stigning i forgreningsfaktoren.
Den første serie af ECL logiske chips, MECL I, blev introduceret af Motorola i 1962 [7] . Motorola udviklede den forbedrede MECL II-serie i 1966 og MECL III i 1968. MECL III havde en signaludbredelsesforsinkelse på 1 nanosekund og en triggerskiftefrekvens på op til 500 MHz. I 1971 blev 10000-serien udgivet med reduceret strømforbrug og hastighed [7] .
Det høje strømforbrug af ESL begrænsede dets brug kun i kredsløb, hvor maksimal hastighed var vigtig. ESL blev brugt i IBM - mainframes i IBM System/390 -serien [8] , Cray-1- supercomputeren [9] , den første generation af Amdahl -mainframes , serie 2 EU-computere , Elbrus-2- computere .
Serie af mikrokredsløb af indenlandsk produktion:
| Logiske chips | |
|---|---|