Микросхемы на основе арсенида галлия

Микросхемы К6500 представляют собой цифровые схемы сверхвысо­кого быстродействия, выполненные на основе арсенид-галлиевых полевых транзисторов с затвором Шоттки.

Микросхемы К6500 по сравнению с ИС ЭСЛ К500, К1500 имеют в 4–6 раз меньшую мощность потребления на один ЛЭ и в 3–8 раз большую частоту пе­реключения и меньшую задержку на ЛЭ.

В серии имеют место следующие основные параметры логических сигналов: длительность фронта (среза) выходного сигнала 0,16…0,3 нс, выходное напряжение при R _н = 50 Ом низкого уровня — 0,2…0,1 В, высокого уровня — 0,9…1,5 В, входной ток низкого уровня не более 0,5 мА, высокого уровня — не более 1 мА, помехо­защищенность низкого и высокого уровня — не менее 0,1 В, максимальная частота функционирования не менее 1000 МГц.

Цифровые микросхемы К6500 предназначены для обработки цифровых сигналов с тактовой частотой более 1000 МГц в контрольно-измерительных приборах, аппаратуре связи и ЭВМ.

При эксплуатации ИС К6500 имеют место предельно допустимые ре­жимы, приведенные ниже.

Напряжение питания:

положительное 3,8...4,2 В

отрицательное –2,28…2,52 В

Входное напряжение –0,2…1,5 В

Выходной ток не менее 30 мА

Несогласованная емкость нагрузки С_н не более 2 пФ

Температура корпуса –10…+70 °С

Сопротивление нагрузки 45…55 Ом

Стойкость к статическому электричеству 30–100 В

Микросхемы выполнены в плоских планарных металлокерамических корпусах с числом выводов 16, 24, 42. При обозна­чении ИС К6500 микро­схемы эксплуатируются в диапазоне температур –10 +70 °С, а при обозначе­нии 6500 — в диапазоне температур –60 +125 °С.

Микросхемы К6500 по­строены на ос­нове базовых ЛЭ истоково-связан­ной ло­гики (ИСЛ) на полевых транзи­сторах с управ­ляющим затво­ром Шоттки.

В струк­турной схеме ЛЭ имеются вход­ные и выходной формирователи сиг­на­лов и соб­ственно ба­зовый ЛЭ. Один из ос­нов­ных вари­ан­тов реали­зации соб­ственно базо­вого ЛЭ на полевых тран­зи­сторах Шоттки при­веден на рис. 4.12.

Базовый элемент по­строен по схеме пере­ключателя тока на основе дифференциальных пар транзисторов VT ₁, VT ₂ и VT ₃, VT ₄; резистора R ₁, оп­ределяющего ток истока; на­грузочных резисторов R ₂, R ₃ и резистора смещения R ₄ для согласования по уровням напряжения выходов исто­кового переключателя тока и выходных истоковых повторителей на транзи­сторах VT ₅, VT ₆. Диоды Шоттки VD ₁ –VD ₆ и транзисторы VT ₇ –VT ₁₀ в цепях истоков выходных транзисторов необходимы для согласования с выходным формирователем и стабилизации выходного напряжения. Питание ЛЭ и формирователей осуществляется от двух источников напряжения: 4 В и –2,45 В.