ساختمان قطعات دیجیتال

[رزیتا]

بسیاری از خانواده های مختلف منطقی به صورتمدار های مجتمع در سطح تجاری عرضه شده اند. متداول ترین خانواده ها از این قرارند:
TTL - منطق ترانزیستور - ترانزیستور
ECL - منطق کوپل امیتر
MOS - منطقفلز - اکسید - نیمه هادی
CMOS - منطق فلز - اکسید - نیمه هادی مکمل
TTL یک خانواده متداول است که سالها مورداستفاده بوده و به عنوان استاندارد تلقی می شود. ECL در سیستم هایی که به سرعت عملبالا نیاز دارند ترجیح داده می شوند. MOS برای مدار هایی که نیاز به تراکم بالادارند مناسب است وCMOS در سیستم های کم مصرف به کار می رود.
خانواده منطقی ترانزیستور - ترانزیستور گونهتکامل یافته تکنولوژی قدیمی تریست که در آن از دیود و ترانزیستور برای ساخت گیتپایه NAND استفاده می شده است. این تکنولوژی منطق دیود ترانزیستور (DTL) خوانده میشده است. بعد ها برای بهبود عملکرد مدار به جای دیود از ترانزیستور استفاده شد ونام خانواده جدید ترانزیستور- ترانزیستور گذاشته شد.
علاوه بر نوع استانداردTTL انواع دیگری از این خانواده عبارتند از TTL سرعت بالا -TTL توان پایین(یا کممصرف)-TTL شوتکی -TTL شوتکی توان پایین و....
منیع تغذیه مدار های TTL پنج ولت ودر دو سطح منطقی 0 و 3.5 ولت می باشد.
خانواده کوپل امیتر سریع ترین مدار های دیجیتالرا به فرم مجتمع در اختیار می گذارند. ECL در مدار هایی مانند سوپر کامپیوتر ها وپردازنده های سیگنال که در آنها سرعت بالا ضرورت دارد بکار می رود. ترانزیستور هادر گیت های ECL در حالت غیر اشباح کار می کنند و رسیدن به تاخیر های انتشاری در حد1 تا 2 نانو ثانیه در آنها میسر است.
منطق فلز- اکسید- نیمه هادی یک ترانزیستور تکقطبی ست که به جریان یک نوع حامل الکتریکی وابسته است. این حامل ها ممکن استالکترون (در نوع کانال n) یا حفره باشند. این بر خلاف ترانزیستور به کار رفته درگیت های TTL/ECL است که در عین عملکرد هر دو نوع حامل در آن وجود دارد.
یک MOS کانال p را PMOS و یک MOS کانال n را NMOS می نامند. معمولا در مدار هایی که فقط یکترانزیستور MOS وجود دارد از NMOS استفاده می شود. در تکنولوژی CMOS هر دو نوعترانزیستور که به شکل مکمل در تمام مدار ها بسته شده اند به کار رفته است . بزرگترین مزیت CMOS نسبت به دو قطبی تراکم بالای مدار ها در بسته بندی ساده بودنتکنیک ساخت و عملکرد مقرون به صرفه آن به دلیل مصرف توان کم است.
به علت مزایای بی شمار مدار های مجتمع انحصارادر تهیه انواع قطعات لازم در طراحی سیستم های کامپیوتر به کار می رود . برای درکسازمان و طراحی کامپیوتر ها آشنایی با انواع قطعات و اجزائ به کار رفته در مدار هایمجتمع اهمیت دارد. به این دلیل اجزائ اصلی به همراه خواص منطقی آن تشریح شده استاین اجزا مجموعه ای از واحد های عملیاتی دیجیتال را فراهم می کنند که در طراحیکامپیو تر های دیجیتال یه عنوان بلوک های ساختمان اصلی پایه به کار میروند.