采用共基极晶体管和隧道二极管的高速逻辑线路

引言晶体管与隧道二极管的组合提供了充分利用每种器件最大的优点来实现高速计算机线路的可能性。当这些器件互相取长补短时,就能够获得很好的性能.而单靠一种器件要获得这些性能就必然极为复杂或提出非常高的容差要求。在高速开关应用中.为了电流增盆而采用晶体管时,不管晶体管以何种方式工作,都将不可避冤地减慢线路的工作速度。共基极线路没有电流增益的能力,因而是最快的一种工作     

隧道二极管高速运算器

隧道二极管在数字计算机线路中应用的主要限制是隧道二极管有双向性以及很难在保持高的运算速度的同时获得反相讯号和高的逻辑增益。这些缺点加上晶体三极管开关速度近几年来的迅速提高就扭转了有人认为在数字机系统里隧道二极管将代替三极管的看法。但隧道二极管可以有效地补充晶体三极管之不足,使之获得更大范围的线路工作速度与经济效果。     

隧道电阻

隧道电阻是一种新型的隧道器件,它有助于增加隧道二极管单稳线路的速度,增益和允许容差,并降低线路的功率消耗。利用线性电阻偏置的隧道二极     

二极管-电流开关高速逻辑元件

引言为了提高晶体管的开关速度,希望晶体管线路接成共基极形式,而且使之不进入饱和区。另外,为使线路对收集结势垒电容和线路杂散电容充电时间减到最小,必须使线路讯号幅度减至最小。二极管网络可以完成逻辑操作,而且也很经济。但由于二极管是一种无源器件,在操作     

隧道二极管高速运算线路

本文介绍一种在并行加法器中用来顺次传送(或寄存)进位和借位的隧道二极管线路。每级的平均延遲为0.3毫微秒;最坏情况下每级延遲0.4毫微秒。用一般的晶体管逻辑线路来作为隧道二极管线路的电源。用晶体管放大器来提高隧道二极管线路的讯号电平,以适应其他晶体管逻辑线路的需要。从实验结果推出,字长为50位的两个参加运算的数输入以后,产生进位或借位的“等待”时间是30毫微秒。     

用隧道二极管提高晶体管——电阻逻辑线路的速度

图1α是一种常见的晶体管电阻逻辑线路(TRL)。它的缺点就是工作频率太低。用 f_t=300兆周的晶体管构成的逻辑线路大约有100毫微秒的延迟。如果采用隧道二极管-晶体管-电阻逻辑(TDTBL)(用上述晶体管),那么,它的     

隧道二极管高速逻辑线路

引言隧道二极管(TD)有极快的开关能力,因而如何将隧道二极管用于数字计算机里在过去几年中引起了广泛的兴趣,然而这种二端器件在获得方向性、放大和反相方面有困难,所以在线路中须用高频交流电源。这里所介绍的线路可在直流供电下工作,且能处理在高速情况下由于导线延迟而产生的时间问题。     

ACP隧道二极管耦合线路的设计

由文献所阐述的“先进线路计划”线路(ACP)的特性,在用一对隧道二极管来代替它的耦合电阻时,可获得改善。隧道二极管的低阻抗和功率增益特性,增加了线路的输出能力并使之能夠更好地控制信号电平。另外,由于上升时间的改善而提高了线路速度。已证实每一逻辑功能级延迟可小于1毫微秒。因为经过设计可使隧道二极管对实现“与”、“或”或者“多数逻辑”函数,所以这些线路的逻辑灵活性就比电阻耦合线路来得优越。本文讨论了可以得到一系列逻辑线路以及二进制全加器的设计技术。由于隧道二极管对产生的上升时间极快,所以要求采用传输线作为连接的媒介物。本文讨论了为减少噪音和反射对线路特性的影响而采用的一些技术。     

Stretch計算机采用隧道二极管存儲器

美国IBM公司已把隧道二极管存储器安装在已投入运行的Stretch计算机中。隧道二极管是目前最快的开关元件之一,它的开关时间约为1毫微秒。过去,人们曾提出过一些隧道二极管的电路和器件并制成了实验模型;但是IBM公司研制的这个隧道二极管存储器被安装在计算机中并已投入运行。     

采用晶体管和隧道二极管的高速加法器和比较器

本文对采用晶体管和隧道二极管相组合的基本组件作了描述。对用这种组件构成的比较器和半加器进行了定性讨论。介绍了全加器电路的详细设计和容差分析,并推导出满足容差要求的最佳设计公式。对全加器电路的进位部分进行了开关分析。结果表明,在一般接线情况下杂散元件(而不是真实的器件)的性能是造成进位延迟的主要因素。文章介绍了一个八位加法器的试验结果。加法器每一级的平均进位延迟时间为3/4毫微秒。     

计算机用硅扩散掺金二极管

高速开关的脉冲线路,特别是工作于高频中的计算机基本线路需经常用二极管。不论在逻辑线路还是在再生整形线路中二极管都起很重要的作用。现在晶体三极管的制造工艺的迅速发展使它的开关速度能达10毫微秒的数量级,在开关线路中与晶体三极管相配     

多射极晶体管

在制造硅晶体三极管以及固体线路的平面过程中,发现了一种新器件,叫做多射极晶体管。这种器件可以用在计算机中作为逻辑门以及耦合元件,它较通用的直接耦合的晶体管线路容易设计,并且在同样的工作速度下较二极管-晶体管逻辑所需要的功率小。     

隧道二极管-晶体管组合电路

隧道二极管有一系列的优点,特别是操作速度很高,因而用它已构成几种逻辑元件。但是隧道二极管也有一些不足之处。本文拟介绍国外已经报导的几种隧道二极管-晶体管组合电路,它们能克服隧道二极管的某些缺点。例如,由于隧道二极管是一个二端元件,输出输入在同一端,不易隔离,采用隧道二极管与晶体管的组合电路可以获得较好的隔离。其次,     

毫微秒逻辑线路

本文介绍一种用隧道二极管与晶体管相结合的逻辑线路。图1(a)是个普通的隧道二极管双稳线路;图1(b)是其工作图。当外触发时,工作点由①跳到②。所给出的逻辑增益G=(I_R)/(I_S)。为使G加大,须加大I_R并减少I_S。由于I_R有最大限度,故通常多使I_S减少。但另一方面由于二极管低压特性的微分电导很大,如I_S太小,则会由电源电压的变化或噪音等的影响而发生错误的翻博,因此G值不能取得太大。此外,纯隧道管的逻辑线路还不能获得象晶体管那样简单的负逻辑和保证讯号传送的方向性,因此也就需要采用晶体管线路。最常用和最简单的晶体管线路是共射线路。为     

赏玩λ二极管

通过一款简单的电路,体验负阻抗响应的多种应用。 读者可能经常会在电子类出版物中见到关于λ（读作“兰姆塔”）二极管的描述,一款能够替代多种电子功能应用的有趣的器件。λ二极管是一种双端器件,在一定的电压范围内,它的正负极间能够呈现出“负阻抗”。换而言之,当二极管的电压增高时,其通过电流却随之减弱。人们常将它与隧道二极管相提并论,后者早年曾风靡一时,今天却难得一见。与隧道二极管这样的独立元件不同,λ二极管实际上是由两个晶体管组合而成。     

采用隧道二极管鑑别器的高速磁存貯讀出放大器(上)

由于許多要求相互矛盾,在大容量高速存貯器中,讀出放大器的設計可能是最困难的线路問题。对讀出放大器的这些要求包括:对信息分布不敏感、輸入阻抗可控制、寬的通频带、增益稳定、共式信号抑制強、可放大双向信号、参考电平稳定、高速比較器、低門檻电平,而且还希望价格低些。本文討論一种新线路,它簡单、且能滿足这些要求。打算将这种线路用于大容量(大于1000字)随机磁心和磁膜存貯器中。栈路能放大50毫伏的“1”信号,它具有50毫微秒的傳輸和比較延时。共式信号大至10伏,还不影响鑑别器的性能。线路的两个关鍵性的特点是:采用直接耦合差动前置放大器和隧道二极管鑑別器。直接耦合差动前置放大器的特点是:共式信号抑制强、增益稳定、对信息分布不敏感、并且能夠放大双向信号。隧道二极管构成一个优质鑑别器,因为它工作速度快、門槛电平低、門檻电平可以控制且不随溫度变化。于是,对前置放大器增益的大小和稳定性的要求就不严格了。文中推导了設計公式,并对完整的直流最坏情况进行了分析。叙述了某些应用时的线路变化,并給出了实驗数据。在附录Ⅱ中,討論了与前置放大器結合使用的隧道二极管鑑别器的一般問题。分析了某种輸入“1”“0”比时放大器跨导的允許容差,并且分析了偏流扣隧道二极管峯值电流的容差。     

一种多用途负阻器件——兰姆达二极管

兰姆达(lanbda,λ)二极管是具有双稳态开关特性的两端器件,可与其它器件一起容易地集成在同一芯片上,可望应用在保护、开关、振荡器及数字存储器电路里。负阻器件同单结晶体管与可控硅整流器一样,以前只限于在脉冲和开关电路里应用。然而,一个新的单块负阻器件——兰姆达二极管,在新的应用领域里,用途比较广,并且也简化了许多普通电路的设计。实际上兰姆达二极管是由一对互补耗尽型、结式场效应晶体管所组成的一个简单的两端器件。此二极管重要的特点是,它比普通的     

晶体二极管过渡特性的测量

由于二极管开关线路具有简单、稳定、可靠、廉价及其它优点,所以在计算机里得到了广泛的应用。随着机器速度的提高,对二极管提出愈来愈高的要求。因此对二极管需要严格测试,确凿的鉴定二极管开关特性。为此本文介绍一下二极管开关参数:正向恢复,反向恢复,存贮电荷。同时谈到测量方法以及测量用的一套线路。     

ACP电阻耦合开关线路的设计

在“先进的线路計划”中发展了一种硅晶体管的直接耦合邏辑线路。硅晶体管在集-基极“二极管”中具有足夠的电場梯度,它允許在正向偏压条件下高速工作。电流开关技术提供了合适的控制电平,使得晶体管能在不牺牲高速度的区域内工作。在这个区域中工作,可以得到线路的簡化并且只有很低的功率损耗。对于組合状态的器件作了定义。描述了邏辑线路和功率放大器装置的設計技术。功率驅动和傳輸线驅动线路中采用了鍺隧道二极管。为测量延迟时間,組成含有424个线路的模型。发现ACP线路(为这类线路所取的名称)能在3.2毫微秒内完成两級邏辑作用。     

隧道二极管存储器

利用隧道二极管的非线性伏-安特性可以得到高速双稳开关线路,所以把它作为存儲元件是非常有前途的。1961年日本已試制成了容量为17位×16字、工作周期为0.2微秒的隧道二极管存儲器。1962年吴国又試制成了容量力9字×3位、存取周期为15毫微秒的存儲器模型。这篇文章簡单說明隧道二极管存儲元件的工作原理,介紹各种存儲方案及1963年上半年前所发表的一些存儲器的性能,并归纳了所存在的問题。对該项工作的发展也进行了探討。