Familias Logicas

FAMILIAS LOGICAS DE CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALES

PRESENTADO POR:

TATIANA BADILLO LEON

LEIDER GUTIERREZ RIOS

PRESENTADO A:

KELMAN YOHANN AL-FARO BARON

COLEGIO CAMILO TORRES RESTREPO

11°03

BARRANCABERMEJA

26 DE SEPTIEMBRE DE 2011

FAMILIAS LOGICAS DE CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALES

PRESENTADO A:

KELMAN YOHANN AL-FARO BARON

COLEGIO CAMILO TORRES RESTREPO

11°03

BARRANCABERMEJA

26 DE SEPTIEMBRE DE 2011

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo esta hecho con la finalidad de comprender en líneas generales el funcionamiento de las familias lógicas cmos y ttl. Los circuitos digitales son sumamente apropiados para su inserción en circuitos integrados: de un lado, la ausencia de autoinducciones y el poder prescindir, asimismo, de condensadores reduce los elementos a integrar a transistores y resistencias y a las conexiones de estos entre sí; de otro, la propia modularidad de los sistemas digitales precisa de un número reducido de tipos de puertas lógicas, e incluso, basta con un solo tipo de ellas (puertas Nand o Nor). En primer lugar, las puertas bipolares que condujeron a la gran familia TTL (cuya amplia difusión consolidó la lógica integrada); luego las tecnologías MOS.

FAMILIAS LOGICAS INTEGRADAS

• En el tema anterior hemos visto la simbología asociada a los distintos circuitos que realizan las operaciones básicas: AND, OR; NOT, etc.

• En este tema estudiaremos los circuitos digitales más simples que realizan dichas operaciones lógicas.

 Los circuitos digitales se encuentran agrupados en distintas familias, de acuerdo con las características y estructuras físicas en que se basen.

 Una primera CLASIFICACION:

• Las familias lógicas pasivas

 En su constitución solamente intervienen elementos pasivos (resistencias y diodos). Hoy día, están totalmente en desuso

 Desventajas: La pérdida de nivel en las señales, la poca inmunidad al ruido y el pequeño aislamiento entre entrada y salida.

• Las familias lógicas activas son aquellas que están formadas (casi exclusivamente), por dispositivos electrónicos activos (transistores)

 Ventajas: proporcionan ganancia (restauración de niveles) y mejoran el aislamiento entre etapas.

 Si los transistores son BJT se denominan familias lógicas bipolares

 Si los transistores son de efecto de campo (MOSFET) se denominan familias lógicas MOSFET.

• Como hemos estudiado en el Tema 6: en los circuitos lógicos la salida sólo puede tomar uno de dos valores ("0" ó "1") cuando las entradas también toman sólo esos valores.

 Para conseguir esta característica de los circuitos, los transistores deben estar:

 En corte o muy próximos a él

 O conduciendo (saturado si es bipolar o en la región lineal si son de efecto de campo).

• Nunca deben estar operando en una situación intermedia de sus características, para que la tensión de salida no esté en la región prohibida.

• Solamente en la transición desde un estado al otro el transistor pasará por la región activa si es bipolar o por la de saturación si es de efecto de campo.

 Características de los circuitos digitales (son independientes de la función que realicen o de la familia a la que pertenezcan).

 Poseen dos niveles lógicos de tensión, bien diferenciados, para representar los dos valores posibles de las variables.

 Dos tensiones umbral (tensión a la que la puerta comienza a cambiar de estado), una para cada estado lógico.

 Dos márgenes de ruido (uno para cada estado o nivel lógico), que son la variación de tensión admisible a la entrada de un circuito lógico sin que la salida del mismo cambie de estado, es decir, sin que el circuito "detecte" un nivel lógico diferente.

 Abanico de entrada, que es el máximo número de entradas que el circuito lógico puede tener.

 Abanico de salida, que es el número máximo de circuitos lógicos que una puerta puede alimentar.

 Tiempo de propagación, el cual se define como la media aritmética entre los tiempos medios de propagación del cambio de estado de la entrada a la salida en los casos en que la salida pasa del estado “1” al “0” y viceversa.

 Potencia disipada, la cual se define, normalmente, como la requerida por la puerta para estar funcionando al 50%, es decir, tanto tiempo en el estado “1” como en el “0”.

 Se pueden estudiar todas estas características para las distintas familias lógicasno vamos a ver un análisis comparado de las diversas familias lógicas.

• Familias Lógicas Bipolares

 Dentro

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