Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 23, Numéro 6, juin 1988
Page(s) 1117 - 1125
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:019880023060111700
Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 1117-1125 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:019880023060111700

Etude théorique des performances de l'inverseur ECL à base de transistors bipolaires à hétérojonction GaAlAs/GaAs

J. Tasselli, A. Cazarre, J.P. Bailbe, A. Marty et G. Rey

Laboratoire d'Automatique et d'Analyse des Systèmes, 7 Avenue du Colonel Roche, 31077 Toulouse Cedex, France


Abstract
In this paper, we first report the emitter coupled logic (E.C.L.) characteristics with GaAlAs/GaAs heterojunction bipolar transistors. Then, we present a theoretical study of the ECL potentialities, based on a ring oscillator simulation. The circuit behaviour sensitivity to the HBT's parameters variations is discussed. A propagation time of 20 ps for a 4 mW power dissipation have been obtained. At last, we confront our performances with the Si circuit's ones to show the interest of the GaAs bipolar branch.


Résumé
Dans cet article, nous rappelons les propriétés essentielles de la logique à émetteur couplé (E.C.L.) à base de transistors bipolaires à hétérojonction GaAlAs/GaAs. Nous présentons tout d'abord le modèle choisi pour simuler l'évolution du temps de propagation par porte en fonction de la puissance consommée. Une étude d'optimisation sur l'évolution du temps de propagation en fonction des valeurs typiques des principaux paramètres technologiques des transistors est ensuite effectuée. La simulation électrique d'un oscillateur en anneau a permis de calculer des temps de propagation par porte de 20 ps pour une puissance consommée de 4 mW. Une comparaison avec l'état de l'art est enfin illustrée ; la comparaison avec les performances des circuits silicium montre l'intérêt de la filière bipolaire sur GaAs.

PACS
1265B - Logic circuits.
2570B - Bipolar integrated circuits.

Key words
aluminium compounds -- bipolar integrated circuits -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- integrated logic circuits -- logic gates -- emitter coupled logic -- heterojunction bipolar transistors -- ring oscillator simulation -- propagation time -- power dissipation -- bipolar branch -- 20 ps -- 4 mW -- GaAlAs GaAs