الکترونیک دیجیتال

[arsalan681]

مقیاس مجتمع سازی

مقیاس مجتمع سازی
معمولا در هر خانواده منطقی، به انواع مدارهای منطقی می توان دست یافت.بسته به پیچیدگی مدار روی تراشه، تراشه ممکن است از یکی از چهار نوع زیر باشد:
مدار مجتمع با مقیاس کوچک (small scale integration (SSI))
مدار مجتمع با مقیاس متوسط ((MSI) medium scale integration )
مدار مجتمع با مقیاس بزرگ ( large scale integration(LSI) )
مدار مجتمع با مقیاس خیلی بزرگ ( very large scale integration(VLSI) )
هرچند مرز بین انواع مختلف، خیلی روشن نیست اما مبنای نه چندان دقیقی بر اساس تعداد گیتهای منطقی مشابه روی تراشه به قرار زیر است: SSI : از 1 تا 10 گیت ، MSI : از 10 تا 100 گیت ، LSI: از 100 تا 1000 گیت، VLSI: بیش از 1000 گیت.

[arsalan681]

تکنولوژی BiCMOS

تکنولوژی BiCMOS
BiCMOS خانواده ای منطقی می باشد که قطعات دوقطبی و CMOS را با هم ترکیب کرده است.این تکنولوژی نسبتا جدید است(بصورت تجاری در سال 1985 بکارگرفته شده است) و سرعت بالاتر و چگالی فشرده سازی بیشتری دارد. توجه کنید که CMOS توان مصرفی کمتر ، حاشیه نویز بزرگتر و چگالی فشرده سازی بیشتری را نسبت به دو قطبی ها دارد، در عوض دوقطبی ها سرعت سوئیچینگ بالاتر و جریان دهی بیشتری دارند. بنابراین با ترکیب این تکنولوژیها، BiCMOS مزیت های زیر را فراهم آورده است:
مصرف توان کمتر نسبت به دوقطبی ها
بهبود سرعت نسبت به CMOS
جریان دهی بیشتر نسبت به CMOS
درست است کهBiCMOS مزیتهای بالا را دارد ولی دارای معایب زیر می باشد:
هزینه بالا
زمان ساخت طولانی در کارخانه (Fabrication)

[arsalan681]

چرا BiCMOS

چرا BiCMOS
در تکنولوژی BiCMOS پروسه هایی وجوددارند که در آنها ترانزیستورهای دوقطبی و CMOS در کنار هم و بر روی یک تراشه ساخته می شوند. در این تکنولوژی مدارهای منطقی ECL و TTL در کنار مدارهایCMOS ساخته می شوند. این در کنار هم ساختن و ترکیب کردن دوقطبی و CMOS به خاطر این است که از مزیتهای خوب هر دو تکنولوژی استفاده کنیم.خانواده CMOS در مقایسه با دوقطبی ها مجتمع سازی بالایی دارند اما سرعت کارکرد و قدرت تحریک آن پایین تر است. در واقع در سیستمهای ارتباطی و کاربردهای کامپیوتری CMOS نمی تواند پاسخگوی نیازهای سرعت بالا باشد. اما تکنولوژی دوقطبی ECL و TTL مدارهای دیجیتالی ایجاد می کنند که قدرت تحریک بیشتر و سرعت بالاتری دارند. اما همین دوقطبی ها توان زیادی مصرف می کنند که ممکن است در بعضی سیستمها قابل تحمل نباشد.تکنولوژیهای مختلفی توسط شرکتهای نیمه هادی برای BiCMOS در سالهای اخیر ایجاد شده اند.یک نما از BiCMOS در شکل نشان داده شده است.در تکنولوژیهای اولیه BiCMOS ، ترانزیستورهای دوقطبی با مدارهای CMOS ترکیب می شدند.اما در این حالت کارکرد مدار توسط مشخصات مربوط به دو قطبی و یا CMOS محدود می شد.به این دلیل محدودیتها ، تکنولوژیهای دیگری برای BiCMOS ایجاد شده اند.در یکی از پروسه ها، مدارهای دو قطبی با سرعت متوسط با مدارهای CMOS با سرعت بالا جایگزین شده اند، قابلیت انتخاب دو قطبی بر روی تراشه در این تکنولوژی سرعت را بالا می برد.در یک تکنولوژی دیگر، ترانزیستورهای دو قطبی بهینه سازی شده اند که مدارهایی با سرعت بالاتر را ایجاد کنند.این تکنولوژی برای ساخت بلوکهای حافظه بزرگ سریع استفاده می شوند و مصرف توان پایین و چگالی بالایی را دارا می باشد البته در ساخت این حافظه ها در ترکیب BiCMOS ، دو قطبی به کار گرفته می شود

[arsalan681]

ساختار BiCMOS

ساختار BiCMOS
قطعات فعالی که در خانواده منطقی BiCMOS به کار میروند PMOS و NMOS می باشند که به صورت ترکیب CMOS استفاده می شوند و در طول آنها دو قطبی های NPN و PNP به صورت افقی استفاده می شوند(در بعضی تکنولوژیها NPN های عمودی نیز استفاده شده اند)شکل زیر نمایی از BiCMOS را نشان می دهد، که از CMOS با چاه دوقلو (Twin Well) و دوقطبی ها تشکیل شده است. در ساختار CMOS با چاه دو قلو، دو چاه نزدیک هم قرار گرفته اند N+ و P+ ، یک ترکیب بسیار فشرده بوجود می آورند. ضعف عمده BiCMOS این است که تکنولوژی های ساخت استاندارد برای دوقطبی ها و MOSFET ها با هم ناسازگارند.به عنوان مثال ساخت تراشه های CMOS به طور عمومی با ویفرهای سیلیکونی نوع N شروع می شود در حالیکه دوقطبی ها با ویفر سیلیکونی نوع P شروع می شوند. اگر چه ناسازگاری هایی از این دست وجود دارد ولی در بعضی از پروسه های ساخت، به طور همزمان و موازی، ساخت قسمتهای CMOS و دو قطبی را انجام میدهند تا اینکه تعداد مراحل ساخت کمتر شود. معمولا مراحل پروسه از یک تکنولوژی دیگر ادغام می شود(با استفاده از مشابهت مراحل موجود برای دو تکنولوژی).

[arsalan681]

طراحی معکوس کننده BiCMOS با استفاده از مقاومت

طراحی معکوس کننده BiCMOS با استفاده از مقاومت در ترکیب آن

[arsalan681]

طراحی معکوس کننده BiCMOS با استفاده از مقاومتهای فعال

طراحی معکوس کننده BiCMOS با استفاده از مقاومتهای فعال

[arsalan681]

تکنولوژی گالیم – آرسناید

تکنولوژی گالیم – آرسناید
تکنولوژی MOS سیلیکونی در طول سالهای گذشته نقش عمده ای را در ساخت قطعات داشته است و این روند همچنان نیز ادامه دارد و از اهمیت آن کاسته نشده است.مشکل مربوط به محدودیت سرعت قطعات سیلیکونی یکی از مسایلی استه کهدر طراحی سیستم های دیجیتالی در حال حاضر به چشم می خورد. به علت بالاتر بودن قابلیت تحرک قطعات n نسبت به p ، اشباع سرعت در قطعات n در میدان الکتریکی ضعیف تری رخ می دهد.بنابراین زمانی که قطعات ابعاد کوچکتری پیدا می کنند قابلیت تحریک جریان ترانزیستور های n زودتر از ترانزیستورهای p به مقداری ثابت میرسد که این مقدار مستقل از طول کانال است.این به معنی رسیدن یه یک حداکثر سرعت در قطعات سیلیکونی است و بایستی برای رسیدن به سرعتهای بالاتر ، در جستجوی یک تکنولوژی دیگربه غیر از تکنولوژی MOS مبتنی بر سیلیکون باشیم. در این میان توجه به سوی تکنولوژی دیگری که مبتنی بر گالیم – آرسناید است جلب شده است ونتایج قابل توجهی در استفاده از این تکنولوژی حاصل شده است. این تکنولوژی جدید نمی تواند بطور کامل جایگزین تکنولوژی مبتنی بر سیلیکون شود اما می تواند نیازهای تکنولوژی مدارهای مجتمع با سرعت های بسیار بالاتر را فراهم کند.کشف ترکیب گالیم – آرسناید در سال 1926 صورت گرفت ولی ویژگی های قابل توجه آن تا سال 1960 ناشناخته ماند.با بوجود آمدن پیشرفت هایی در تکنولوژی ساخت مدارهای مجتمع که در دهه 1970 صورت گرفت، محصولات گالیم – آرسناید به عنوان یک جایگزین احتمالی مطرح شده و در نتیجه پیشرفتهای شگرف کاشت یونی در دهه 1980 ، این تکنولوژی به عنوان یک واقعیت تجاری در دهه 1990 مطرح گردید. تکنولوژی گالیم – آرسناید ،با شناخته شدن ویژگی های آن به تدریج رای طراحی مدارهای بسیار سریع مطرح گردید که علاوه بر بوجود آموردن امکان ساخت قطعات بسیار سریع دارای مزایای دیگری نیز می باشد که مهمترین آنها شامل موارد زیر است:
1. قابلیت تحرک بسیار بالای الکترون در گالیم – آرسناید نسبت به سیلیکون
2. زیر لایه نیمه عایق (پارازیت کمتر)
3. بهبود سرعت اشباع حاملها در گالیم – آرسناید در مقایسه با سیلیکون
4. خواص نوری و الکتریکی
5. بهبود قابل توجه در کاهش توان مصرفی
6. مقاومت بالا در برابر تشعشع
برای عملیات با سرعت بالا در یک وسیله نیمه هادی ، سه عامل : قابلیت تحرک حاملها، سرعت اسباع حامل، و وجود زیر لایه نیمه عایق حائز اهمیت می باشد که گالیم – آرسناید در ضمن برآوردن تقریبی این نیازها و با توان مصرفی کمی که دارد، اساس تکنولوژی را برای نسلهای جدیدی از مدارهای سریع فراهم می کند.

[arsalan681]

ویژگی ها و مشخصه های تکنولوژی گالیم – آرسناید


ویژگی ها و مشخصه های تکنولوژی گالیم – آرسناید
در طول سالهای اخیر پیشرفتهای قابل ملاحظه ای در تکنولوژی گالیم – آرسناید بوجود آمده و مشخصه های زیر نوعا عرضه شده است:
1. امکان ساخت قطعات افزایشی و تخلیه ای
2. مناسب بودن تکنولوژی برای سرعتهای ساعت در محدوده 1 تا 2 گیگا هرتز
3. قابلیت تحرک الکترون به میزان شش تا هفت برابر نسبت به سیلیکون که زمان های گذر الکترون بسیار سریعی را بوجود می آورد
4. در تکنولوژی گالیم – آرسناید سرعت اشباع در میدان آستانه کمتری نسب به سیلیکون رخ می دهد.
5. باند ممنوعه بزرگ انرژی باعث می ش.د که زیر لایه نیمه عیق در عمق، دارای مقاومتی در حدود .cmΩ 10 تا 10 (10به توان 8) باشد. این موضوع باعث حداقل شدن اندازه خازنهای پارازیتی شده است و جداسازی قطعات متعدد در یک زیر لایه را آسان می کند.
6. به علت عدم حضور اکسید گیت برای به دام انداختن بارهای الکتریکی، مقاومت تشعشع قوی تری دارد.
7. محدوده دمای عملیاتی بزرگتری دارد، قطعات گالیم – آرسناید در مقابل تغییرات وسیعی از دما در محدوده 200- تا 200+ درجه سانتیگراد مقاوم هستند.
8. پیوند pn با بایاس مستقیم می تواند به عنوان منتشر کننده نور مورد استفاده قرار گیرد.
9. کاهش توان مصرفی تا 70 درصد نسبت به سریعترین تکنولوژی سیلیکون در این تکنولوژی حاصل می شود.

[arsalan681]

انواع قطعات گالیم – آرسناید

انواع قطعات گالیم – آرسناید
قطعات مختلفی از گالیم – آرسناید توسعه یافته است که می توان آنها را در دوسته زیر قرار داد:
نسل اول:
1. ترانزیستور اثر میدان فلز- نیمه هادی حالت تخلیه ای
(Deplletion mode Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor(DMESEFT))
2. ترانزیستور اثر میدان فلز – نیمه هادی حالت افزایشی
( Enhancement mode Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor(EMESEFT))
3. ترانزیستور اثر میدان پیوندی حالت افزایشی
((Enhancement mode Junction Field-Effect Transistor(EJEFT)
4. ترانزیستور اثر میدان پیوندی حالت افزایشی تکمیلی
((Complementary Enhancement mode Junction Field-Effect Transistor(CEJEFT)
نسل دوم: شامل قطعات پیچیده تری می باشد که در آنها قابلیت تحرک الکترون می تواند تا پنج برابر سریعتر از قطعات نسل اول باشد.
1. ترانزیستور با قابلیت تحرک الکترون بالا
(High Electron Mobility Transistor)
2. ترانزیستور دو قطبی با پیوند ناهمگون
(Heterojunction Bipolar Transistor(HBT))

[arsalan681]

انوع منطق های تکنولوژی گالیم – آرسناید

انوع منطق های تکنولوژی گالیم – آرسناید
برای طراحی مدارهای منطقی دو روش وجود دارد:
1. منطق در حالت عادی روشن که درآن از MESFET های حالت تخلیه ای استفاده می شود. در این منطق قطعات مورد استفاده در حالت عادی روشن می باشند و برای پیاده سازی عملکرد مدار و در زمان سوئیچ بایستی خاموش شوند.
2. منطق در حالت عادی خاموش که در این منطق از ترانزیستورهای افزایشی استفاده می شود. این ترانزیستورها در حالت عادی خاموش بوده و در زمان سوئیچ روشن می شوند.
براین اساس چند نوع منطق مختلف با استفاده از MESFET ها بوجود آمده است که عبارتند از:
منطق DCFl-Direct Coupled FET Logic
منطق BFL- Buffered FET Logic
منطق SDFL- Shotckey Diod FET Logic
منطق CCFL – Capacitor Coupled FET Logic
منطق CDFL – Capacitor Diod FET Logic
منطق LPFL – Source Couple FET Logic

[arsalan681]

چرا مدارهای مجتمع ؟

چرا مدارهای مجتمع ؟
ایده گنجاندن چندین وسیله الکترونیکی در یک زیر لایه مشترک در اواخر دهه 1950 مطرح شد.در بیش از 4 دهه فناوری، از تولید تراشه هایی ساده شمال چند ترانزیستور به ساخت حافظه هایی با بیش از یک میلیارد ترانزیستور یا ریزپردازده هایی با چند صد میلیون ترانزیستور انجامیده است.همانطور که گوردون مور (Gordon Moore) ، از اینتل در سال 1965 پیش بینی کرد، تعداد ترانزیستورها در تراشه در هر یک سال ونیم تا دو سال، تقریبا دو برابر گشته و می نیمم ابعاد ترانزیستورها از حدود 25um در سال 1965 به حدود 0.09 um در سال 2003 رسیده است و به زودی به 0.05 um نیز خواهد رسید.این همه، پیشرفت و بهبود چشمگیری را در اندازه و سرعت مدارهای مجتمع رقم زده است.

[arsalan681]

روش ساخت مدارات مجتمع

فرآیند ساخت
نقاب گذاری و آلایش انتخابی
هدف از فرآیند ساخت ، آلایش انتخابی نواحی معین از نیم رسانا و اتصال مناسب عناصر بدست آمده بوسیله یک الگوی فلز کاری است. با منظور کردن مراحل اکسایش ، تعداد عملیات بکار رفته در ساخت یک مدار میآتواند کاملا زیاد باشد به عنوان مثال ترانزیستور نفوذ داده شده را در نظر میآگیریم، مراحل اساسی عبارتند از:

رشد لایه اکسید اول
بازکردن یک پنجره در SiO2 برای نفوذ بیس
انجام نفوذ بر
رشد یک لایه اکسید دوم
باز کردن یک پنجره برای نفوذ امیتر
انجام نفوذ فسفر
رشد یک لایه اکسید سوم
باز کردن پنجرهآهایی برای اتصالات بیس و امیتر
تبخیر Al روی سطح
برداشتن Al بجز در الگوهای فلز کاری مورد نظر
در این مثال ساده دو مرحله اکسایش ، دو نفوذ و یک فلز کاری بکار رفته است. تعداد نقابهای لازم 4 عدد است، دو تا برای نفوذ ، یکی برای پنجرهآهای اتصالات و یکی برای تعریف فلز کاری. برای مدارهای مجتمع مراحل خیلی بیشتر و در نتیجه نقابهای خیلی زیادی لازم است. نکته مهم کاهش ابعاد هر مدار و استفاده از پولکهای بزرگ به منظور افزایش تعداد قطعات قابل استفاده از تولید گروهی است. مفهوم این امر این است که نقابهای مختلف باید بسیار دقیق بوده و در طی هر مرحله لیتوگرافی نوری بخوبی همراستا شوند.
در حالت کلی یک نسخه دقیق از الگوی مورد نظر برای یکی از مراحل نقاب گذاری ، برای عضوی از آرایه مدارها تهیه میآشود. این نسخه اولیه عکسبرداری شده و ابعاد آن کاهش میآیابد. سپس یک دوربین با تکرار مرحلهآای برای عکسبرداری از الگوی کوچک شده و انجام کوچک سازی نهایی مورد استفاده قرار گرفته و این روند را برای هر مستطیل در آرایه نهایی که میآتواند دارای صدها الگوی مشابه باشد تکرار میآکند. آرایه الگوی نهایی روی یک نقاب شیشهآای چاپ شده و این نقاب در مرحله لیتوگرافی روی پولک Si قرار داده میآشود


لیتوگرافی خط - ریز Fine - Line Lithography
تلاش در جهت جا دادن چگالی عملیاتی مدام در حال افزایش روی یک تراشه Si اشتیاق شدیدی برای هر چه کوچکتر ساختن اجزاء مدار بوجود آورده است. شرایط بدعت و مصرف توان نیز طراحان را به استفاده از ابعاد کوچکتر متمایل میآکند. لیتوگرافی نوری عامل محدود کننده فرآیند کاهش ابعاد است، اگر از نور فرابنفش برای تاباندن به لایه حساس به نور از طریق یک نقاب استفاده شود. حداقل پهنای خطوط در نهایت به دلیل آثار تفرقی یا پراش به چند طول موج محدود میآشود.
برای مثال برای یک ماوراء بنفش به طول موج 0.35 میکرو متر نباید انتظار داشت که پهنای خطوط کمتر از حدود 1 میکرو متر باشد. بدیهی است که برای ابعاد هندسی زیر میکرونی لازم است که طول موجهای کوتاهتر به لایه حساس نور تابانده شود. بنابه قضیه دوبروی که طول موج یک ذره بطور معکوس با ممان تغییر میآکند پس برای دستیابی به طول موجهای کوتاهتر باید ذرات سنگینتر یا فوتونهای پر انرژی در نظر گرفته شود. لکترونها ، یونها یا پروتوهای ایکس بهترین مورد در این خصوص هستند.
عایق سازی Isolon ati
یک مرحله مهم در فرآیند ساخت مدار مجتمع ایجاد عایق الکتریکی بین عناصر مدار است، اگر ترانزیستور دو قطبی روی یک تراشه ساخته میآشود تمام نواحی کلکتور مشترک میآبودند پس لازم است که بیشتر عناصر عایق سازی شده و سپس توسط الگوهای فلز کاری به یکدیگر متصل شوند. مثلا برای ترانزیستور n - p - n یک روش عایق سازی ، نفوذ الگویی از خندقهای نوع p در یک لایه رونشستی نوع n واقع در بستر از نوع p است. بستر نوع p پشتیبانی مکانیکی ساختار را بر عهده دارد و به همراه الگوی نفوذی نوع p نواحی عایق شده برای ماده نوع n را تعریف میآکند.
چون هر قطعه را میآتوان در جزیرهآای از نوع n قرار داد، با نگه داشتن ماده بستر نوع p در منفیآترین پتانسیل موجود در مدار ، عایق سازی خوبی بدست خواهد آمد. یک عیب این روش ظرفیت ذاتی موجود در پیوند نهایی عایق ساز p - n است. ظرفیت ایجاد شده بین دیوارهآهای جانبی ناحیه n و پیوندهای نفوذ داده شده را میآتوان با استفاده از ترکیبهای مختلف عایق اکسیدی حذف کرد.
یک طرح عایق سازی که بویژه برای مدارهای با چگالی بالا مفید است در برگیرنده تشکیل چالهآهای نسبتا عمیق و پر کردن آن با پلی سیلیسیوم است. در این فرآیند یک لایه نیترید الگوسازی شده و به عنوان نقاب برای زدایش ناهمسانگرد سیلیسیوم به منظور تشکیل چاله بکار میآرود. اکسایش داخل چاله تشکیل یک لایه عایق داده و بعد از آن با استفاده از روش نشست بخار شیمیایی چاله از پلی سیلیسیوم پر میآشود

ساخت مقاومتها و خازنها بیرون از تراشه

فرآیند لایه ضخیم
مقاومتها و الگوهای اتصالات داخلی روی یک بستر سرامیکی به روش سیلک اسکرین Silk Screen__ (نوعی سیستم چاپ که در آن روی چهار چوبی پارچه مخصوص توری کشیده میآشود و طرح مورد نظر روی این پارچه پیاده میآشود و با عبور رنگ در سوراخهای باز و بسته توری نقش دلخواه روی هر چه که بخواهیم چاپ میآشوند) چاپ میآشوند خمیرهای مقاومتی و هدایتی متشکل از پودرهای فلزی در شکل سازمان یافته روی بستر چاپ شده و در یک اجاق حرارت داده میآشوند.

فرآیند لایه نازک
از دقت و کوچک سازی بیشتری برخوردار بوده و عموما در جایی که فضا اهمیت دارد ترجیح داده میآشود الگوهای اتصال بندی و مقاومتهای لایه نازک را میآتوان به روش خلا روی یک بستر سرامیکی شیشهآای یا لعابی نشاند. لایهآهای مقاومتی معمولا از جنس تانتالیوم یا سایر فلزات مقاومتی بوده و رساناها نیز غالبا آلومینیوم یا طلا هستند.
مزایای مدارات مجتمع
معایب ناشی از اتصال لحیم کاری شده در مدارهای با قطعات مجزا به میزان بسیار زیادی کاهش میآیابد.
بسیاری از عملیات مداری را میآتوان در یک فضای کوچک جا داد، امکان بکار گیری تجهیزات الکترونیکی پیچیده در بسیاری از کاربردها که در آنها وزن و فضا اهمیت حیاتی دارد، نظیر وسایل نقلیه هوایی و فضایی وجود خواهد داشت.
زمان پاسخ و سرعت انتقال سیگنال بین مدارها
درصد قطعات مفید که در فرآیند تولید گروهی حاصل میآشود، معمولا بر اثر وجود نقصهایی در پولک Si یا در مراحل ساخت قطعات معیوب نیز بوجود میآآید.

[arsalan681]

مدارهای واسط برای اتصال خانواده های منطقی به یکدیگر

مدارهای واسط برای اتصال خانواده های منطقی به یکدیگر
سیستمهای دیجیتال معمولا از تراشه هایی تشکیل شده اند که همگی از یک نوع خانواده منطقی می باشند. اما در بعضی موارد تراشه های ساخته شده از خانواده های منطقی مختلف در کنارهم یک سیستم را بوجود می آورند و این کار به خاطر این است که از قابلیتهای خوب هر کدام از خانواده ها استفاده کنیم. به عنوان مثال در قسمت حافظه سیستم دیجیتال، CMOS می تواند استفاده شود چون این خانواده بیشترین چگالی و کمترین مصرف توان را در بین خانواده های منطقی دارد .اما اگر در قسمتی دیگر نسبت به قسمتهای دیگر سرعت بالا مورد نیاز باشد در آن قسمت ECL می تواند استفاده شود.برای اتصال خانواده های منطقی مختلف به یکدیگر لازم است که حتما سطوح ولتاژ و جریان دو مدار باهم سازگار شوند. چون خانواده های منطقی مختلف در حالت کلی سطوح منطقی متفاوتی دارند. پس یک مدار واسط یا مدار مبدل باید بین دو تراشه قرار گیرد . امروزه تعداد زیادی مدار واسط به شکل تراشه وجود دارند.اساسا یک مدار واسط یک انتقال سطح ولتاژ یا جریان بین دو تراشه انجام میدهد. همانطور که می توان حدس زد مدارهای واسط منحصر بفرد نیستند.
مدارهای مبدلهای مختلف را در پستهای قبلی می توانید مشاهده کنید

[arsalan681]

دیودهای محدود کننده

دیودهای محدود کننده
زمانی که ورودی یک گیت از ولتاژ بالا به پایین تغییر می کند، ولتاژورودی اغلب در اطراف صفر ولت نوسان می کند.این وضعیت ممکن است باعث خرابی گیت شود.اتصال دیود به هر یک از ورودی های گیت همانطور که در شکل زیر می بینید این مشکل را مقداری تعدیل می کند وباعث می شود که ورودیهای گیت از 0.7 - ولت کمتر نرود.توجه کنید در حالتی که ورودی ها سطح شان بالاست دیودها هدایت نمی کنند. این دیودها در زیر خانواده هایی از ttl مورد استفاده قرار می گیرند

[arsalan681]

آشنایی با MOSFET

در MOSFET ها بسته به اینکه کانال N باشد یا P ، جریان تنها با یک نوع حامل (الکترون یا حفره) ایجاد می شود وبه این سبب نام دیگر آنها ترانزیستور تک قطبی است(برخلاف ترانزیستورهای دوقطبی). ترانزیستورهای MOSFET را می توان در مقایسه با BJT ها یا همان دوقطبی ها بسیار کوچک ساخت و فرآیند ساخت آنها نیز ساده تر است. بعلاوه توابع منطقی و حافظه های دیجیتال را می توان منحصرا با مدارهایی تحقق بخشید که صرفا از MOSFET استفاده می کنند. یعنی به مقاومت و دیود نیازی نیست.به این دلیل بیشتر مدارهای مجتمع با مقیاس بزرگ از جمله تراشه های ریزپردازنده و حافظه در حال حاضر با استفاده از تکنولوژی MOS ساخته می شوند.عناصر خانواده MOS انواع مختلفی دارند:
1. MOSFET افزایشی
2. MOSFET کانال- P
MOSFET 3 تکمیلی یا CMOS
MOSFET .4 تخلیه ای