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Rogelialol9 de Marzo de 2014

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Página 1 de 10

Introducción

La elección de una familia lógica para un nuevo diseño con tecnologías que cambian rápidamente puede ser una tarea compleja. Hay muchas opciones, es fácil subestimar o sobreestimar una aplicación con capacidades inadecuadas o excesivas. Elegir la familia que se ajusta a sus necesidades puede ahorrar futuros dolores de cabeza. Lo primero es una revisión detallada de las hojas de datos de un distribuidor.

Comparación de las Familias

La siguiente Tabla compara algunas características de varias familias lógicas populares disponibles en el mercado actual. Las secciones siguientes entregan explicaciones breves de los distintos parámetros.

Parámetro Comercial Típico

(0°Ca +70°C)

Familias Lógicas

TTL

CMOS

ECL

LS

ALS

ABT

FAST

MG

HC

FACT

LVC

LCX

10H

100K

ECL

in

PS(3)

E-Lite

Velocidad

Retardo de Propagación por Compuerta (ns)

Taza de Cambio Flip-Flop (MHz)

Taza de Bordes de Salida (ns)

9

33

6

7

45

3

2.7

200

3

3

125

2

65

4

50

8

45

4

5

160

2

3.3

200

3.7

3.5

200

3.6

1

330

1

0.75

400

0.7

0.33

1,000

0.5

0.22

2800

0.25

Consumo de Potencia por Compuerta (mW)

En reposo

Activo (1 MHz)

5

5

1.2

1.2

0.005

1.0

12.5

12.5

0.0006

0.04

0.003

0.6

0.0001

0.6

0.003

0.8

1E-04

0.3

25

25

50

50

25

25

73

73

Voltaje de Alimentación (V)

+4.5

a

+5.5

+4.5

a

+5.5

+4.5

a

+5.5

+4.5

a

+5.5

+3

a

+18

+2

a

+6

+1.2

a

+3.6

+2

a

+3.6

+2

a

+6

-4.5

a

-5.5

-4.2

a

-4.8

-4.2

a

-5.5

-4.2

a

-5.5

Corriente de Salida (mA)

8

8

32/64

20

1

4

24

24

24

50 ohm

carga

50 ohm

carga

50 ohm

carga

50

ohm

carga

Tolerancia a 5V

Entradas

Salidass

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

Si

No

Si

Si

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

Margen de Ruido CD (1)

Entrada Alta %

Entrada Baja %

22

10

22

10

22

10

22

10

30

30

30

30

30

30

30

30

30

30

27

31

41

30

28/41

31/31

33

33

Paquetes(4)

DIP

SO

LCC

SSOP

TSSOP

Si

Si

No

No

No

Si

Si

Si

Si

No

Si

Si

No

Si

No

Si

Si

Si

Si

No

Si

Si

No

No

Si

Si

Si

No

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

No

Si

No

Si

Si

No

Si

No

Si

Si

Si

No

Si

No

No

Si

No

No

No

No

No

No

Si

No

No

No

Si

No

No

No

Tipos de Elementos Funcionales

190

210

50

110

125

103

80

35

27(2)

64

44

48

40

Precio Relativo de 1-25 Compuertas

U.S. $

.90

1.00

1.60

1.00

.90

.90

1.50

1.80

1.80

2.00

10.00

28.00

32.00

(1)El margen de ruido típico es expresado como un porcentaje de la variación del voltaje de salida típico.

(2)Planes de Oferta de Motorola.

(3)ECLinPS disponible en versiones compatibles 10H y 100K.

(4)Un "Si" puede no incluir todos los elementos dentro de una familia.

Libros de Datos de los Fabricantes Referenciados:

Motorola, DL121, DL122, DL129, DL131, DL138, DL140, BR1339

Texas Instruments, SDAD001B

Phillips Semiconductor, IC23, IC24

National Semiconductor, F100K

Familias Lógicas

Si bien existen muchas familias tecnológicas disponibles, estas pueden ser divididas rigurosamente en tres grandes categorías: Lógica Transistor-Transistor (TTL), lógica de Semiconductor Complementario de Metal-Óxido (CMOS), y lógica de Emisor Acoplado (ECL). TTL y ECL son tecnologías bipolares que difieren en la técnicas de implementación, en tanto que CMOS (una tecnología MOS) difiere en la estructura y operación fundamental de los transistores.

TTL

La designación " bipolar" se refiere esencialmente al componente básico utilizado en la construcción de esta familia de circuitos integrados, el transistor bipolar. El uso de un transistor bipolar en el driver de salida y en el buffer de entrada de una función lógica, da lugar a una conexión directa Transistor-a-Transistor (TTL). Tecnologías más antiguas eran interconectadas mediante componentes pasivos como resistencias o diodos.

Desde el diseño TTL original, varias mejoras han sido empleadas para reducir la potencia e incrementar la velocidad. Común a estos ha sido el uso de diodos Schottky, los cuales, ironicamente no dan lugar a conexiones estrictamente TTL. Consecuentemente, los dos nombres, Schottky y TTL, son usados en combinación: LS (Schottky de Baja Potencia), ALS (Schottky Avanzado de Baja Potencia), y FASTTM (Schottky Avanzado) TTL.

La característica superior de los TTL comparado a CMOS, en el pasado, ha sido su rapidez relativamente alta y elevada corriente de salida; estas ventajas están disminuyendo rápidamente como se verá en la próxima sección. Una familia de elementos, ABT (Tecnología BiCMOS Avanzada), utiliza circuitería TTL en las entradas y salidas, y tecnología CMOS entre medio -- intentando combinar las ventajas de los bipoleares y de CMOS.

ttl1

CMOS

Los transistores de Efecto de Campo del tipo Semiconductor Complementario de Metal-Óxido(CMOS) difieren de los bipolares tanto en estructura como en operación. Las ventajas básicas de los CMOS son su baja disipación de potencia y pequeña geometría física. Los adelantos en el diseño y fabricación han originado elementos CMOS de igual velocidad y capacidad de corriente de salida que los TTL. Una vez más, las mejoras han resultado en la evolución de clasificaciones adicionales: MG (CMOS Compuerta de Metal), HC (CMOS Compuerta de Silicio de Alta Velocidad), y FACTTM (CMOS Avanzado).

La evolución más reciente en lógica CMOS ha sido la reducción del voltaje de alimentación sin sacrificar el desempeño. La nueva familia LCX es un producto de esta tendencia.

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