高阈值逻辑电路-EDA365

高阈值逻辑电路

高阈值逻辑电路-正文　　由二极管-晶体管逻辑电路 (DTL)和改进型二极管-晶体管逻辑电路(M－DTL)改进而来的一种高阈值双极型中、低速数字集成电路，简称HTL电路。HTL电路具有很好的抗干扰性能。图中表示从DTL电路到HTL电路的改进过程。

　　HTL电路的主要特点，是用齐纳二极管(D2)代替DTL、M-DTL电路中原来的电平位移二极管(Df)并将D2反接。齐纳二极管的制造工艺与常规双极型集成电路制备工艺相同，所以齐纳二极管可在双极型集成电路制造过程中形成。通常，利用晶体管基极与集电极短路的eb结，即发射区和基区间的 P+N+结制成。齐纳二极管的反向击穿电压一般约为6.7伏，要使其通导，必须有约6.7伏的电压降。因此,它使HTL电路的阈值电压提高到约为6.7+0.7=7.4伏,比一般DTL电路的阈值电压约高6伏。正是利用齐纳二极管的反向特性，使电路的输入低电平的噪声容限，从原来的1伏提高到约6伏;而输入高电平的级声容限,取决于电源电压的高低。如采用12伏电源,只能获得约3伏的输入高电平的噪声容限。因此，输入高、低电平的抗噪声能力是不对称的。为了获得对称的输入高、低电平的抗噪声能力，一般采用15伏电源，从而使电路的输入高、低电平的噪声容限均达到6伏左右,可显著提高电路的抗干扰能力。HTL电路适用于对速度要求不高,而对抗干扰能力要求很高的电子系统，如数控机床、工业控制机、循回检测装置、数字化仪表等电子设备。它能使这些设备在恶劣的干扰环境中正常工作而又不必采取过多的附加措施。
　　为了限制 HTL电路的功耗随电源电压的提高而增大，常采用高阻值电阻进行限流。高阻值的电阻在版图设计中占用较大的面积，从而限制了集成度的进一步提高。因此，HTL电路只适用于中、小规模集成电路。