FAMILIAS LÓGICAS CARACTERÍSTICAS VENTAJAS DESVENTAJAS

Familia TTL

TTL es una de las familias lógicas

de uso más extendido, en particular para aplicaciones que requieran pequeña y mediana escala de integración (SSI y MSI). La familia

estándar de componentes TTL contiene un amplio espectro de circuitos, cada uno de los cuales está especificado por un número de serie genérico que empieza con los dígitos 54 o 74.

Los dispositivos que empiezan por

54 están especificados para trabajar dentro de un intervalo de temperaturas, de –55 a 125ºC, mientras que los que empiezan con 74 están limitados al rango de 0ºC a 70ºC. Al prefijo de dos dígitos le sigue un código de 2 o 3 dígitos que

representa la función del dispositivo, por ejemplo el circuito integrado 7400 contiene 4 puertas

NAND de 2 entradas.

- El menor producto retardo por disipación de potencia.

- Buena flexibilidad lógica - Baja impedancia de salida - Buena inmunidad de ruido - Numerosas funciones.

- Generación de ruido

Familia CMOS

Las siglas CMOS corresponden a Complementary Metal-Oxide Semiconductor. El término complementario se refiere a la utilización de dos tipos de transistores en el circuito de salida, en una configuración similar a la tótem-pole de la familia TTL. Se usan conjuntamente MOSFET de canal n y de canal p.

El primer fabricante que produjo lógica CMOS, denominó a estos circuitos integrados como la serie 4000 (4000, 4001, etc.), este sistema de numeración fue adoptado por otros fabricantes. Sin embargo algunos fabricantes han producido una amplia gama de componentes CMOS que siguen las funciones y asignación de pines de las familias TTL 74XX, éstos reciben números de serie como 74CXX, 74HCXX, 74HCTXX, 74ACXX o 74ACTXX, en los cuales la “C” significa CMOS; la “A” indica que son dispositivos avanzados y la “T” indica que estos dispositivos son compatibles con los de las familias TTL (trabajan con los niveles lógicos y de alimentación TTL).

- Sencillos de diseñar - La de menor disipación de potencia - La tecnología de fabricación está muy desarrollada, y es posible conseguir densidades de integración muy altas a un precio mucho menor que otras tecnologías - Amplios márgenes de ruido - Amplios márgenes en la alimentación - Buena inmunidad al ruido

- No admite cableado lógico - Menos rápida que TTL y ECL - Son vulnerables a latch-up: Consiste en la existencia de un tiristor parásito en la estructura CMOS que entra en conducción cuando la salida supera la alimentación.

Familia DTL

Está compuesta por diodos y

transistores básicamente. La función lógica es realizada por la combinación de diodos a la entrada y el transistor inversor a la salida, de ahí su nombre (Diodo, Transistor, Lógica).

Cuando cualquiera de sus entradas está en nivel bajo el transistor de salida pasa al corte y la tensión de su colector pasa a nivel alto. Sólo cuando todas las entradas están a nivel alto, conducirá el transistor y la tensión de su colector será baja. Esta puerta realiza la función NAND en lógica positiva, y la NOR en lógica negativa.

- Buena flexibilidad lógica - Compatibilidad de niveles lógicos con TTL - Baja generación de ruidos - Buen fan-out - Disipación media de potencia 12 mW

- Relativamente baja velocidad por su alta impedancia de salida a nivel alto entre 30 y 50 ns - Umbrales dependientes de la temperatura en mayor grado que en otras familias. - Alta impedancia de salida a nivel alto y en consecuencia baja inmunidad al ruido.

Familia RTL

Los elementos que desarrollan la lógica serán transistores en combinación con resistencias (Resistor-Transistor-Logic). Esta clase de circuitos integrados fue la primera que proporcionó en el mercado componentes lógicos discretos a bajo costo con los cuales se empezaron a implementar muchas funciones lógicas básicas.

Por la forma en la cual está integrada la electrónica interna, el "bloque fundamental" de la familia RTL no es ninguna de nuestras

- Poca área requerida para integración (alta densidad de empaquetamiento). - Baja disipación - Bajo costo

- Bajo FAN-UOT - Bajos márgenes de ruidos

funciones lógicas básicas (OR, AND, NOT), sino la función NOR. El bloque NOR es la base de la familia RTL. Los circuitos integrados RTL siempre se destacaron por ser una familia de componentes muy resistentes a cualquier tipo de falla.

Familia ECL

La familia ECL opera bajo el principio de la conmutación de corriente, por el cual una corriente de polarización fija menor que la corriente del colector de saturación es conmutada del colector de un transistor al otro.

El funcionamiento de los circuitos ECL se basa en el mismo del amplificador diferencial. Los transistores no se saturan, la operación normal es en zona activa, lo que constituye una de las razones que hace que estos circuitos sean los más veloces de los circuitos integrados digitales.

- Son los circuitos más veloces y pueden alcanzar tiempos de demora de hasta 1ns. - No existen picos de corrientes en los transistores como sucede en la familia lógica TTL. - Se dispone de salidas complementadas, lo que le brinda mayor versatilidad. - El nivel de 1 lógica es prácticamente independiente del factor de carga. - Buen factor de carga N= 15

- Pequeños valores de los márgenes de ruidos. - Altos valores de potencia del orden de 40 mW. - No son compatibles con los circuitos TTL. - Ocupan gran área en los circuitos integrados

Familia MOS

Emplean transistores MOSFET, es decir, transistores de efecto campo. La familia MOS más representativa son las familias NMOS y CMOS. Se basan en el funcionamiento de los transistores de efecto campo o MOSFET.

- Es muy simple y poco costo - Pequeño y consume poca energía - Gran densidad de integración - Alto fan-out - La NMOS es más rápida que la PMOS

- Incompatibilidad con otras familias - Alta impedancia de salida - No admite cableado lógico - Baja velocidad PMOS