芯片戰爭之--德州儀器靠TTL擊敗仙童xTL 成為半導體王者
2019-07-10 13:11:24 EETOP在早期,有三家半導體公司非常重要。仙童(Fairchild)、摩托羅拉(Motorola)和德州儀器(TI)公司。當然也有一些想要進入半導體領域第一梯隊的公司,比如National、Signetics、Amelco、Siliconix等等,而此時的英特爾還沒有登上大舞臺。第一個標準邏輯家族是Fairchild的RTL。——電阻晶體管邏輯(Resistor-Transistor Logic)。-(輸入通過電阻輸入。輸出通過晶體管輸出。它們是邏輯設備)。
RTL基本單元如圖1:
圖1
圖2:RTL NOR 邏輯
圖3:仙童的RTL NOR邏輯芯片
RTL技術的主要優點是相同邏輯功能下它可以使用了最少數量的晶體管。在集成電路發展早期,晶體管是相當最昂貴的,所以RTL器件具有成本優勢。
因此,仙童轉向了DT
L。-二極管晶體管邏輯( Diode-Transistor Logic)。-(輸入通過二極管輸入,輸出通過晶體管輸出。)。DTL是早期由其他人發明的。IBM在他們的360系列大型計算機中使用了它的不同版本。這是一個比RTL更好的設計。它解決了除速度之外的所有RTL問題。仙童于1964年引入了他們的DTL家族。
圖4
DTL門包括背靠背二極管。二極管的負極(稱為輸入二極管)作為輸入,另一個二極管的負極(稱為電平設置二極管)進入晶體管的基極,我們稱之為分相器。
DTL電路具有線路簡單和抗干擾性強等優點,常用于對速度要求不高的工業控制方面。
但DTL電路是一種飽和型電路,具有開關時間長,速度慢的缺點。
為什么不把這兩個二極管放在同一個隔離區?使用單個雙極NPN晶體管代替兩個二極管!輸入二極管將是晶體管的發射極-基極結。電平設定二極管將是晶體管的集電極-基極結。(如圖5)(對于一個雙輸入門,晶體管將有兩個發射器。對于一個四輸入門,它將有4個發射器。
圖5
該示意圖看起來有點奇怪,但它沒有問題)為什么那更好?當輸入變低時,晶體管導通并從相分離器的基極上拉出電荷。這縮短了關閉分相器所需的時間,速度是試圖加快電路響應的工程師面臨的頭號問題。與大多數發明一樣,人們并不總是完全清楚誰應該獲得榮譽。TTL門的真正工作IC版本比上面的簡化描述要多得多。在Sylvania工作的Tom Longo是第一個將它們整合到商業上成功的IC中的人。TTL門的工作IC版本比上面的簡化描述要多得多。在Sylvania工作的Tom Longo是第一個將它們整合到商業上成功的IC中的人。
這是一個重大突破!! 這種電路形式最終被稱為TTL(Transisto-Transistor Logic)邏輯。無論你怎么稱呼它,TTL都更好!它比DTL更快,成本相似。Longo和其他一些人可能已經發明了TTL,但德州儀器(TI)卻用它大賺了一筆。TI于1964年推出了他們的5400 TTL系列 - 同年Fairchild宣布了他們的DTL系列。但是TTL更好!TI很快將他們的TTL產品放入他們開發的廉價塑料封裝中,塑料封裝降低了芯片成本。早期TI以1.00美元的價格出售TTL門(實際上每個門的25美分,兩個輸入NAND門。每個封裝中有4個門)。這是一個令人難以置信的低價格。TI搶先一步,TTL統治了世界,TI成為了那個世界的王者。