集成注入逻辑

集成注入逻辑是一类用多集电极双极结晶体管（BJT）构建的数字电路。在推出时，它的速度可与TTL相媲美，但几乎与CMOS一样低功率，使其成为VLSI（和更大）集成电路的理想选择。由于不需要互补晶体管，用这种逻辑系列的门可以做得比CMOS小。虽然逻辑电压水平非常接近，但I2L具有很高的抗噪声能力，因为它是通过电流而不是电压工作的。这种逻辑系列的一个缺点是，与CMOS不同，门在不开关时要耗电。结构I2L反相器门由一个PNP共基电流源晶体管和一个NPN共发射极集电极开路反相器晶体管构成（即它们都连接到GND）。在一个晶圆上，这两个晶体管被合并。

一个小电压（约1伏）被提供给电流源晶体管的发射极，以控制提供给反相晶体管的电流。晶体管被用于集成电路的电流源，因为它们比电阻小得多。因为反相器是集电极开路的，所以可以通过将两个或更多门的每个输出连接在一起来进行有线的AND操作。因此，以这种方式使用的输出的扇出是一个。然而，通过向反相器晶体管添加更多的集电极，可以产生额外的输出。栅极的构造非常简单，只需一层互连的金属即可。

在I2L电路的分立实现中，具有多个集电极的双极NPN晶体管可以用多个分立的3端NPN晶体管代替，这些晶体管的基极连接在一起，发射极也同样连接在一起。电流源晶体管可以用一个从正电源到逆变晶体管基极的电阻来代替，因为分立的电阻比分立的晶体管更小，更便宜。同样，合并的PNP电流注入器晶体管和NPN反相器晶体管也可以作为独立的分立元件来实现。

操作I2L电路的核心是共射极开集电极反相器。通常情况下，反相器由一个NPN晶体管组成，发射极连接到地，基极由电流源提供的正向电流偏置。输入端以电流灌注器（低逻辑电平）或高Z浮动状态（高逻辑电平）的形式提供给基极。逆变器的输出在集电极上。同样，它要么是一个电流灌注器（低逻辑电平），要么是一个高z浮动条件（高逻辑电平）。像直接耦合的晶体管逻辑一样，在一个NPN晶体管的输出（集电极）和下面一个晶体管的输入（基极）之间没有电阻。为了理解反相器的工作原理，有必要了解电流的流动。如果偏置电流被分流到地（低逻辑电平），晶体管会关闭，集电极浮动（高逻辑电平）。

如果偏置电流没有被分流到地，因为输入是高Z（高逻辑电平），偏置电流通过晶体管流向发射极，接通晶体管，并允许集电极沉降电流（低逻辑电平）。由于反相器的输出可以灌入电流，但不能灌入电流，因此将多个反相器的输出连接在一起，形成一个有线的AND门是安全的。

由于晶体管的内部寄生电容，更高的电流流入反相晶体管的基极，导致更快的开关速度，而且由于I2L的高低逻辑电平之间的电压差比其他双极逻辑系列要小（大约0.5伏，而不是大约3.3或5伏），由于充电和放电的寄生电容造成的损失被最小化。