发射极耦合逻辑电路 ECL

ECL(发射极耦合逻辑电路)【发射极耦合逻辑电路 ECL】ECL(Emitter Coupled Logic）即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。它是利用运放原理通过电晶体射极耦合实现的门电路。
在所有数字电路中，它工作速度最高，其平均延迟时间tpd可小至1ns 。这使得ECL积体电路在高速和超高速数字系统中充当无以匹敌的角色。电路结构及工作原理电路结构及工作原理与其它数字积体电路一样，ECL积体电路的逻辑功能也可以归结为基本门电路的工作过程。ECL 积体电路的基本门为一差分管对，其电路形式如图所示：

文章插图
图中：第I部分为基本门电路，完成“或/或非”功能；第II部分为基準源电路具有温度补偿功能；第III部分为射级跟随器，完成输出及隔离功能。ECL 积体电路的特点1、在正常工作状态下，ECL电路中的电晶体是工作于线性区或截止区的。因此，ECL积体电路被称为非饱和型逻辑电路。2、ECL电路的逻辑摆幅较小（仅约 0.8V ，而 TTL 的逻辑摆幅约为 2.0V ），当电路从一种状态过渡到另一种状态时，对寄生电容的充放电时间将减少，这也是 ECL电路具有高开关速度的重要原因。但逻辑摆幅小，对抗干扰能力不利。3、由于单元门的开关管对是轮流导通的，对整个电路来讲没有“截止”状态，所以单元电路的功耗较大。4、从电路的逻辑功能来看，ECL 积体电路具有互补的输出，这意味着同时可以获得两种逻辑电平输出，这将大大简化逻辑系统的设计。5、ECL 积体电路的开关管对的发射极具有很大的反馈电阻，又是射极跟随器输出，故这种电路具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗。射极跟随器输出同时还具有对逻辑信号的缓冲作用。总结：ECL门的速度快，常用于高速系统中。它的主要缺点是製造工艺要求高，功耗大，抗干扰能力弱。而且由于输出电压为负值，若与其他门电路接口，需用专门的电平位移电路。