एकीकृत इंजेक्शन तर्क

इंटीग्रेटेड इंजेक्शन लॉजिक (IIL, I2L, या I2L) मल्टीपल कलेक्टर द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर  (BJT) के साथ निर्मित डिजिटल सर्किट का एक वर्ग है। जब इसे पेश किया गया था तो इसकी गति ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर तर्क के बराबर थी, फिर भी लगभग सीएमओएस के रूप में कम शक्ति थी, जो इसे बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण (और बड़े) एकीकृत सर्किट में उपयोग के लिए आदर्श बनाती थी। इस लॉजिक परिवार के साथ सीएमओएस की तुलना में गेट्स को छोटा बनाया जा सकता है क्योंकि पूरक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता नहीं होती है। यद्यपि तर्क वोल्टेज स्तर बहुत करीब हैं (उच्च: 0.7V, निम्न: 0.2V), I2L में उच्च शोर प्रतिरक्षा है क्योंकि यह वोल्टेज के बजाय वर्तमान द्वारा संचालित होता है। I2L को 1971 में Siegfried K. Wiedmann और Horst H. Berger द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने मूल रूप से इसे मर्ज-ट्रांजिस्टर लॉजिक (MTL) कहा था। इस तर्क परिवार का एक नुकसान यह है कि सीएमओएस के विपरीत स्विच न करने पर गेट शक्ति प्राप्त करते हैं।

निर्माण
I2L इन्वर्टर गेट एक बाइपोलर ट्रांजिस्टर#PNP कॉमन बेस करंट सोर्स ट्रांजिस्टर और एक बाइपोलर ट्रांजिस्टर#NPN कॉमन एमिटर ओपन कलेक्टर इन्वर्टर ट्रांजिस्टर (यानी वे GND से जुड़े हैं) के साथ बनाया गया है। एक वेफर पर, ये दो ट्रांजिस्टर मर्ज किए जाते हैं। इन्वर्टर ट्रांजिस्टर को आपूर्ति की गई धारा को नियंत्रित करने के लिए वर्तमान स्रोत ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक को एक छोटा वोल्टेज (लगभग 1 वोल्ट) दिया जाता है। ट्रांजिस्टर का उपयोग एकीकृत परिपथों पर वर्तमान स्रोतों के लिए किया जाता है क्योंकि वे प्रतिरोधकों की तुलना में बहुत छोटे होते हैं।

क्योंकि इन्वर्टर खुला संग्राहक है, एक वायर्ड लॉजिक कनेक्शन#The_wired_AND_connection प्रत्येक दो या दो से अधिक गेटों से आउटपुट को एक साथ जोड़कर किया जा सकता है। इस प्रकार इस तरह से उपयोग किए जाने वाले आउटपुट का प्रशंसक बाहर  एक है। हालाँकि, इन्वर्टर ट्रांजिस्टर में अधिक कलेक्टर जोड़कर अतिरिक्त आउटपुट का उत्पादन किया जा सकता है। फाटकों का निर्माण बहुत सरलता से आपस में जुड़ी धातु की केवल एक परत से किया जा सकता है।

एक I2L सर्किट के असतत कार्यान्वयन में, कई कलेक्टरों के साथ द्विध्रुवी एनपीएन ट्रांजिस्टर को कई असतत 3-टर्मिनल एनपीएन ट्रांजिस्टर के साथ समानांतर में जोड़ा जा सकता है, जिनके आधार एक साथ जुड़े होते हैं और उनके उत्सर्जक इसी तरह जुड़े होते हैं। वर्तमान स्रोत ट्रांजिस्टर को इन्वर्टर ट्रांजिस्टर के आधार पर सकारात्मक आपूर्ति से रोकनेवाला के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है, क्योंकि असतत प्रतिरोध असतत ट्रांजिस्टर की तुलना में छोटे और कम खर्चीले होते हैं।

इसी तरह, मर्ज किए गए PNP करंट इंजेक्टर ट्रांजिस्टर और NPN इन्वर्टर ट्रांजिस्टर को अलग-अलग असतत घटकों के रूप में लागू किया जा सकता है।

ऑपरेशन
एक I2L सर्किट का दिल कॉमन एमिटर ओपन कलेक्टर इन्वर्टर है। आम तौर पर, एक इन्वर्टर में एक एनपीएन ट्रांजिस्टर होता है जिसमें एमिटर जमीन से जुड़ा होता है और आधार वर्तमान स्रोत से आगे के वर्तमान स्रोत के साथ पक्षपाती होता है। आधार को इनपुट की आपूर्ति या तो एक वर्तमान सिंक (निम्न तर्क स्तर) या एक उच्च-जेड फ्लोटिंग स्थिति (उच्च तर्क स्तर) के रूप में की जाती है। इन्वर्टर का आउटपुट कलेक्टर पर होता है। इसी तरह, यह या तो वर्तमान सिंक (निम्न तर्क स्तर) या उच्च-जेड फ्लोटिंग स्थिति (उच्च तर्क स्तर) है।

प्रत्यक्ष-युग्मित ट्रांजिस्टर तर्क की तरह, एक एनपीएन ट्रांजिस्टर के आउटपुट (कलेक्टर) और निम्न ट्रांजिस्टर के इनपुट (बेस) के बीच कोई अवरोधक नहीं है।

यह समझने के लिए कि इन्वर्टर कैसे काम करता है, वर्तमान प्रवाह को समझना आवश्यक है। यदि पूर्वाग्रह धारा को धरातल (निम्न तर्क स्तर) पर धकेल दिया जाता है, तो ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और संग्राहक तैरता है (उच्च तर्क स्तर)। यदि बायस करंट को धरातल पर शंट नहीं किया जाता है क्योंकि इनपुट हाई-जेड (हाई लॉजिक लेवल) है, तो बायस करंट ट्रांजिस्टर के माध्यम से एमिटर में प्रवाहित होता है, ट्रांजिस्टर पर स्विच करता है, और कलेक्टर को करंट (निम्न लॉजिक लेवल) सिंक करने की अनुमति देता है।. क्योंकि इन्वर्टर का आउटपुट करंट को सिंक कर सकता है लेकिन करंट को सोर्स नहीं कर सकता है, एक वायर्ड और गेट बनाने के लिए कई इनवर्टर के आउटपुट को एक साथ जोड़ना सुरक्षित है। जब दो इनवर्टर के आउटपुट को एक साथ तार दिया जाता है, तो परिणाम दो-इनपुट NOR गेट होता है क्योंकि कॉन्फ़िगरेशन (NOT A) AND (NOT B) NOT (A OR B) के बराबर होता है (प्रति De Morgan's law|De Morgan's Theorem). अंत में एनओआर गेट का आउटपुट आरेख के ऊपरी दाएं भाग में आईआईएल इन्वर्टर द्वारा उलटा हुआ है, परिणाम दो इनपुट या गेट है।

ट्रांजिस्टर में आंतरिक परजीवी समाई के कारण, इन्वर्टर ट्रांजिस्टर के आधार में उच्च धाराएं तेजी से स्विचिंग गति में परिणामित होती हैं, और चूंकि उच्च और निम्न तर्क स्तरों के बीच वोल्टेज का अंतर I2L के लिए अन्य द्विध्रुवी तर्क परिवारों की तुलना में छोटा होता है (लगभग 0.5 वोल्ट के बजाय) लगभग 3.3 या 5 वोल्ट), परजीवी समाई को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने के कारण होने वाले नुकसान को कम किया जाता है।

उपयोग
I2L एक एकीकृत सर्किट पर निर्माण करने के लिए अपेक्षाकृत सरल है, और आमतौर पर MOTOROLA  (अब एनएक्सपी सेमीकंडक्टर्स) जैसी कंपनियों द्वारा सीएमओएस तर्क के आगमन से पहले इसका इस्तेमाल किया जाता था। और  टेक्सस उपकरण ्स। 1975 में, सिंक्लेयर रेडियोनिक्स ने पहली उपभोक्ता-ग्रेड डिजिटल घड़ियों में से एक, ब्लैक वॉच (कलाई घड़ी) पेश की, जिसमें I2L तकनीक का उपयोग किया गया था। 1976 में, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स SBP0400 CPU पेश किया जो I2L तकनीक का उपयोग करता था। 1970 के दशक के अंत में, RCA ने अपने CA3162 ADC 3 डिजिट मीटर इंटीग्रेटेड सर्किट में I²L का उपयोग किया। 1979 में, HP ने HP-निर्मित कस्टम LSI चिप पर आधारित एक आवृत्ति माप उपकरण पेश किया जो कम-शक्ति कम बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स और उच्च घनत्व के लिए एकीकृत इंजेक्शन लॉजिक (I2L) का उपयोग करता है, पोर्टेबल बैटरी संचालन को सक्षम करता है, और कुछ एमिटर फंक्शन लॉजिक (EFL) सर्किट भी जहाँ इसके HP 5315A/B में उच्च गति की आवश्यकता होती है।