Az Emitter-csatolt logika ( ECL, ECL ) egy módja annak, hogy logikai elemeket építsünk fel differenciális tranzisztor fokozatokon . Az ESL a leggyorsabb a bipoláris tranzisztorokra épített logika típusok közül . Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ESL-ben lévő tranzisztorok lineáris üzemmódban működnek, anélkül, hogy telítettségbe mennének, amelyből a kilépés lassú. A logikai különbségek alacsony értékei az ESL-logikában segítenek csökkenteni a parazita kapacitások teljesítményére gyakorolt hatást [1] .
Az ESL logika fő részlete egy potenciál-összehasonlító áramkör, amelyet nem diódákra szerelnek (mint a DTL -ben ), hanem tranzisztorokra. Az áramkör emitterekkel összekapcsolt tranzisztorokból áll, és ellenálláson keresztül a házhoz (vagy tápellátáshoz) csatlakozik . Ebben az esetben a tranzisztor, amelyben az alapfeszültség nagyobb, átengedi a főáramot. Általában az összehasonlító áramkör egyik tranzisztorja a logikai küszöbfeszültségnek megfelelő referenciaszintre van csatlakoztatva, a többi tranzisztor pedig bemenet. Az összehasonlító áramkör kimeneti áramkörei az erősítő tranzisztorokra, azokból pedig a kimeneti emitter követőkre jutnak .
Az ESL jellemzője a megnövekedett sebesség (150 MHz már az 1960-as évek első mintáiban és 0,5 ... 2 GHz az 1970-1980-as években) és a fogyasztás a TTL -hez és CMOS -hoz képest (alacsony frekvencián, magas frekvencián - kb. egyenlő), alacsony zajtűrő képesség, alacsony integrációs fok (amelyet különösen az egyes elemek nagy energiafogyasztása korlátoz, ami nem teszi lehetővé sok elem egy házba helyezését, mivel ez túlmelegedést okoz), és ennek eredményeként magas ár.
Az ESL-t 1956 augusztusában találta fel az IBM mérnöke, Hannon S. Yourke [ 3 ] [ 4] . Eredetileg "áramvezérelt logikának" hívták, a Stretch , IBM 7090 és IBM 7094 számítógépekben használták [2] . Az aktuális mód séma [5] nevet is használták .
A York-áramkapcsoló egy differenciálerősítő volt , amelyben a jelek bemeneti logikai szintjei eltértek a kimenettől [5] . A York áramkörben a referencia feszültségszintek különbsége 3 volt volt. Ebben a tekintetben a logikai elemek két egymást kiegészítő változatát használták: NPN és PNP. Az NPN verzió kimenete meghajthatja a PNP verzió bemeneteit és fordítva. Az áramkör hátránya a további feszültségforrások alkalmazása, valamint a PNP és NPN tranzisztorok alkalmazása [2] .
Később a kapuk NPN és PNP változatainak váltakozása helyett zener diódákat és ellenállásokat használó módszert javasoltak a kimeneti logikai szintek eltolására a bemeneti logikai szintek értékeire [5] . A BESM-6 számítógépben ugyanebből a célból egy transzformátoron és egy teljes hullámú egyenirányítón alapuló másodlagos áramforrást vezettek be az áramkapcsolóba , amelyet "függesztett áramforrásnak" neveznek [6] .
Az ESL logika digitális integrált áramköreinek megjelenésével emitter követőt kezdtek használni a kimeneti logikai szintek eltolására, ami szintén növeli az elágazási tényezőt.
Az ECL logikai chipek első sorozatát, a MECL I-et a Motorola vezette be 1962-ben [7] . A Motorola 1966-ban fejlesztette ki a továbbfejlesztett MECL II sorozatot, 1968-ban pedig a MECL III-at. A MECL III jelterjedési késleltetése 1 nanoszekundum, trigger kapcsolási frekvenciája pedig 500 MHz-ig terjedt. 1971-ben megjelent az 10000-es sorozat csökkentett energiafogyasztással és sebességgel [7] .
Az ESL nagy energiafogyasztása csak olyan áramkörökben korlátozta a használatát, ahol a maximális sebesség fontos. Az ESL-t az IBM System/390 sorozat [8] IBM nagyszámítógépeiben , a Cray-1 szuperszámítógépben [9] , az Amdahl nagyszámítógépek első generációjában , a 2-es sorozatú EU számítógépekben , az Elbrus-2 számítógépekben használták .
Hazai gyártású mikroáramkörök sorozata:
| Logikai chipek | |
|---|---|