ＩＣの吸い込み電流と吐き出し電流

質問

現在ICの勉強をしています。そこで、吐き出し電流と吸い込み電流という言葉がが出てきました。
ICはAND素子のSN7408というものを使用しています。
なぜ吐き出し電流より吸い込み電流の方が約20倍も大きくなるのでしょうか？？
どなたかご教授ください。

回答No.2

esezou · ベストアンサー

umauma2005さん、こんにちは。
昔々ＴＴＬというバイポーラトランジスタで組まれたロジックＩＣが主流だった頃のお話です（笑）。
当時のＴＴＬの出力回路は、ＮＰＮトランジスタ（のみ）で組まれていたので、ハイ側（吐き出し）の飽和出力電圧、電流に限界があり、ロウ側（吸い込み）に対し対称に作れなかったのです。
一般にＮＰＮトランジスタを充分飽和領域で動作させるためには、ベース電流を十分流す必要があるためですが、５Ｖという電源の制約、当時使えたプロセス等の制約の中でできなかったためです。
その後、ショットキ技術、ＰＮＰ混在技術、イオン打ち込みによる閾値制御などでこの問題は回避されつつありますが、本質的には存在します。
ＣＭＯＳ　ＩＣ全盛となり、この問題は本質的に回避され、これらの事は（ロジックＩＣに関しては）過去の事実となりましたが、トランジスタＳＷ動作を学ぶ上では現在でも重要です。
トランジスタのバイアスという観点で、勉強を進められ、理解を深めてください。

お礼

大変参考になりました。ありがとうございます。

回答No.3

bungosuidou

一般的なアンプ回路では入力側になんらかの信号電流が作用して出力側に信号変化が現れるが、TTLの動作を考えると、入力側から電流が流れ出すか流れないかで出力が動作するように作られている。
従って、TTLの出力はローレベルのとき（吸い込む）は次の回路の入力から電流を吸い込む能力が要求される。
逆にハイレベルのとき（吐き出す）は次の回路の入力には電流が流れ込まないので出力電流はあまり必要ない。
つまり、ローレベルの吸い込み電流は多く必要だが、ハイレベルの吐き出し電流は少なくてよい、というわけで吸い込み電流を多く流す設計となっているということだと思う。
CMOSの場合は電流ではなく電圧で動作するため入力回路に流れる電流よりもむしろ配線の浮遊容量などのコンデンサに対する充放電電流を十分流せる能力を考慮して設計すると思われる

お礼

大変参考になりました。ありがとうございます。

回答No.1

530529

SN7408の等価回路をご覧になればある程度の予測はつくかと思いますが、いかがでしょうか　？
ご参考：SN7408はTTLですよね。出力段の構成を良くながめて下さい。

お礼

ありがとうございます。
よく眺めてみます。