双极型集成电路(bipolar integrated circuit):以通常的NPN或PNP型双极型晶体管为基础的单片集成电路。它是1958年世界上最早制成的集成电路。
双极型集成电路主要以硅材料为衬底,在平面工艺基础上采用埋层工艺和隔离技术,以双极型晶体管为基础元件。按功能可分为数字集成电路和模拟集成电路两类。在数字集成电路的发展过程中,曾出现了多种不同类型的电路形式,典型的双极型数字集成电路主要有晶体管-晶体管逻辑电路(TTL),发射极耦合逻辑电路(ECL),集成注入逻辑电路(I2L)。TTL电路形式发展较早,工艺比较成熟。ECL电路速度快,但功耗大。I2L电路速度较慢,但集成密度高。
同金属-氧化物-半导体集成电路相比,双极型集成电路速度快,广泛地应用于模拟集成电路和数字集成电路。
在半导体内,多数载流子和少数载流子两种极性的载流子(空穴和电子)都参与有源元件的导电,如通常的NPN或PNP双极型晶体管。以这类晶体管为基础的单片集成电路,称为双极型集成电路。
双极型集成电路是最早制成集成化的电路,出现于1958年。双极型集成电路主要以硅材料为衬底,在平面工艺基础上采用埋层工艺和隔离技术,以双极型晶体管为基础元件。它包括数字集成电路和线性集成电路两类。
双极型集成电路的发展简况
双极型集成电路是在硅平面晶体管的基础上发展起来的,最早的是双极型数字逻辑集成电路。在数字逻辑集成电路的发展过程中,曾出现过多种不同类型的电路形式。
常见的双极型集成电路可分类如下。
DCTL电路是第一种双极型数字逻辑集成电路,因存在严重的“抢电流”问题(见电阻-晶体管逻辑电路)而不实用。
RTL电路是第一种有实用价值的双极型集成电路。早期的数字逻辑系统曾采用过 RTL电路,后因基极输入回路上有电阻存在,限制了开关速度。此外,RTL逻辑电路的抗干扰的性能较差,使用时负载又不能多,因而被淘汰。
电阻-电容-晶体管逻辑电路(RCTL)是为了改善RTL电路的开关速度而提出来的,即在RTL电路的电阻上并接电容。实际上 RCTL电路也未得到发展。
DTL电路是继 RTL电路之后为提高逻辑电路抗干扰能力而提出来的。DTL电路在线路上采用了电平位移二极管,抗干扰能力可用电平位移二极管的个数来调节。常用的 DTL电路的电平位移二极管,是用两个硅二极管串接而成,其抗干扰能力可提高到1.4伏左右(见二极管-晶体管逻辑电路)。
HTL电路是在 DTL电路的基础上派生出来的。HTL电路采用反接的齐纳二极管代替DTL电路的电平位移二极管,使电路的阈值提高到约7.4伏左右(见高阈值逻辑电路)。可变阈值逻辑电路(VTL)也是DTL电路系列中的另一种变形电路。
阈值逻辑电路(TLC)是 HTL和VTL逻辑电路的总称。
TTL逻辑电路是在DTL逻
