Familias Lógicas

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  • 1. FAMILIAS LGICAS

2. FAMILIA TTL

  • TTL - Viene de las iniciales: Transistor - Transistor - Logic o Lgica Transistor Transistor.
  • La familia de los circuitos integrados digitales TTL tienen las siguientes caractersticas:
  • La tensin de alimentacin es de + 5 Volt, con Vmn = 4.75 Volt y Vmx = 5.25 Volt.

3. FAMILIA TTL

  • Por encima del voltaje mximo el circuito integrado se puede daar y por debajo del voltaje mnimo el circuito integrado no funcionara adecuadamente.
  • Su realizacin (fabricacin) es con transistores bipolares multiemisores, como se observa en el siguiente grfico.

4. 1 - Si E1 o E2 estn a un nivel de voltaje de 0 volt, entonces el transistor conduce, y Z = 0 Volt 2 - Si E1 y E2 estn a un nivel de voltaje de 5 volt, entonces el transistor no conduce, y Z = 5 Volt 5. El inversor quedara como se muestra en la figura de la izquierda. A la derecha, configuracin de pines de un circuito integrado TTL 6. La serie de circuitos integrados TTL es la base de la tecnologa digital. Siendo la compuerta NAND el circuitos base de la serie 74 XX 7. Es importante tomar en cuenta que para su funcionamiento:

  • Con la seal de entrada en nivel bajo (LOW = 0), la entrada de la compuerta entrega corriente a la fuente de seal de aproximadamente 10 mA.
  • Con la seal de entrada en nivel alto (HIGH = 1), la entrada de la compuerta pide a la fuente de la seal de entrada una corriente aproximadamente del orden de losm A.

8.

  • La entrada no conectada acta como una seal de nivel alto (HIGH)
  • La carga mayor ocurre cuando la seal de entrada es de nivel bajo (LOW). En este momento el transistor de salida tiene que aguantar la mayor corriente.
  • Generalmente los transistores de esta serie aguantan hasta 100 mA. Entonces solo se pueden conectar 10 entradas en paralelo (FAN IN = 10)

9. FAMILIA RTL RTL son las iniciales de las palabras inglesasR esistor,T ransistor,L ogic. Esdecir, es una familia cuyas compuertas se construyen con resistencias y transistores (bipolares).El esquema bsico de una puerta NOR es el siguiente: 10. Veamos un resumen de las caracteristicas de esta familia: - Puerta bsica: NOR - Frecuencia de utilizacin tpica: 8MHz - Inmunidad al ruido: BAJA - Potencia tpica disipada: 12 mW - Nmero de funciones realizables: ALTO - Intervalo de temperatura de funcionamiento: -55C a 125C 0C a 75C - Tensin de alimentacin: 3v - Cargabilidad de salida (fan-out): BAJA 11. FAMILIA ECL La familia ECL, que quiere decir Lgica Acoplada en Emisor (emmiter-coupled logic) son unos circuitos integrados digitales los cuales usan transistores bipolares, pero a diferencia de los TTL en los ECL se evita la saturacin de los transistores, esto da lugar a un incremento en la velocidad total de conmutacin. La familia ECL opera bajo el principio de la conmutacin de corriente, por el cual una corriente de polarizacin fija menor que la corriente del colector de saturacin es conmutada del colector de un transistor al otro. Este tipo de configuraciones se les conoce tambin como la lgica de modo de corriente (CML; current-mode logic). 12. El circuito bsico para los ECL es principalmente la configuracin del amplificador diferencial. Los niveles lgicos para la familia ECL son los siguientes: 0 lgico -1.7 V 1 lgico -0.8 V En la familia ECL los transistores nunca se saturan, esto hace que la velocidad de conmutacin sea muy alta, el tiempo comn de retardo es de 2ns. Los mrgenes de ruido en el peor de los casos son de 250 mV. Esto hace a los ECL un poco inseguros para utilizarse en medios industriales de mucho trabajo. 13. La disipacin de potencia de una compuerta ECL es de 40 mW, muy alta en comparacin a las otras familias. Otra desventaja es su voltaje de alimentacin negativo y niveles lgicos, que no son compatibles con las dems familias y esto dificulta el uso de las ECL en conjuncin con los circuitos TTL y MOS. El flujo de corriente total en el circuito ECL permanece constante, no importa su estado lgico esto ayuda a mantener un consumo de corriente invariables en el suministro de potencia del circuito. 14. FAMILIA CMOS Las caractersticas de la tecnologa utilizada, en la familia de circuitos integrados CMOS (Metal Oxid Silicon Complementary, o sea, Silicio Complementario de Oxido de Metal), condiciona los parmetros que se describen en sus hojas de caractersticas que difieren segn el fabricante (an siendo estndar), en que: 15. La tecnologa utilizada para fabricar la familia de circuitos integrados lgicos CMOS, admite una amplia gama de tensin de alimentacin que se halla comprendida entre los 3V y los 15V o ms no obstante, se recomienda utilizar un mximo de 12V para evitar un deterioro prematuro. Debido a este amplio rango, los niveles lgicos vienen definidos a su vez por el rango de tensin comprendida aproximadamente entre los 0V y 1/3 Vcc para el estado L (bajo) y los 2/3Vcc y Vcc para el estado H (alto). 16. El caso de tecnologa CMOS, dispone de un rango de tensin para su alimentacin como se ve ms amplio que la familia TTL (la cual se encuentra entre 4,75V y 5,25V), con la ventaja aadida que su consumo es alrededor de 10 veces menor que el obtenido por la familia TTL, incluso as, la cargabilidad, o sea, la capacidad de carga en la salida de una puerta CMOS es de unas 400 frente a las 10 que admite la TTL, el rechazo al ruido es el factor que le hace ms utilizada esta familia en la industria. Todas esta ventajas, frente a una menor velocidad de transmisin en cuyo caso la CMOS se ve comprometida, podemos decir que es muy lenta, en casos extremos puede alcanzar los 50Mhz. frente a los 250Mhz. de la serie TTL estandar. 17.