FAMILIAS LOGICAS DE CIs DIGITALES · 2016. 2. 16. · FAMILIAS LOGICAS DE CIs DIGITALES ING. RAÚL...
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FAMILIAS LOGICAS DE CIs DIGITALES ING. RAÚL ROJAS REÁTEGUI
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FAMILIAS
LOGICAS DE CIs
DIGITALES
ING. RAÚL ROJAS REÁTEGUI
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1. DEFINICION
Son un grupo de componentes electrónicos digitales que
poseen ciertas características comunes: Tecnología de
Fabricación, Velocidad, Consumo de Energía,
Características de entrada y salida.
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2.- Clasificación de los CI: según tecnología
Los CI llevan el nombre de la tecnología usada. Algunas de las familias que se han comercializado son las siguientes:
RTL Resistor - Transistor Logic
DTL Diode - Transistor Logic
TTL Transistor - Transistor Logic
ECL Emitter –Coupled Logic
MOS Metal - Oxide Semiconductor
CMOS Complementary Metal – Oxide Semiconductor
BiCMOS Bipolar Complementary Metal - Oxide Semiconductor.
Las familias RTL y DTL fueron las primeras desarrolladas y actualmente son obsoletas.
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Clasificación de los CI: según tecnología
Familias
Lógicas
Tecnología
Bipolar
ECL TTL
STTL
LSTTL
ASTTL
ALSTTL
Tecnología
MOS
LVCMOS CMOS
AHCMOS
HCMOS
CMOS
NMOS
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3.- CARACTERISTICAS GENERALES
3.1.- CARACTERISTICAS GENERALES
a) Tecnologías de Fabricación: Establece los tipos de
componentes que se utilizaron en la fabricación de
los Circuitos Integrados (CI). El material utilizado en la
fabricación determina las principales características
del CI como: velocidad, potencia, inmunidad al
ruido y confiabilidad.
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b) Velocidad: Mide la rapidez con la cual la línea de
salida, a cualquier modificación de la línea de
entrada.
c) Consumo de Energía: Mide la cantidad de corriente o potencia que consume un circuito digital en su operación.
c) Inmunidad al Ruido: Mide la sensibilidad de los CI al ruido electromagnético.
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4.- Tecnología Bipolar, familia ECL
La tecnología ECL, (Emitter Coupled Logic), pertenece a la tecnología, su principal ventaja es su velocidad.
Algunas características:
Niveles de tensión altos y bajos cercanos, lo que le proporciona alta velocidad.
Incompatibilidad con otras familias lógicas.
Disposición de salidas diferenciales, es decir, tanto para salida complementada como sin complementar.
Su uso era en aquellas aplicaciones que requieren muy alta velocidad de funcionamiento. Actualmente ha sido sustituida por la tecnología CMOS.
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5.- FAMILIA LOGICA TTL Su lógica interna se implementa con transistores BJT
PNP o NPN, Diodos y Resistencias.
La primera serie fue lanzada por Texas Instruments en
1964.
Posee dos series o versiones: Serie 54 y Serie 74.
Los niveles de voltaje para representar el 1logico varían
desde 2.4V a 5V. El 0 lógico se representa con niveles
que varían desde 0V a 0.7V
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Posee las siguientes subcategorías o subfamilias.
TTL Estándar
TTL Schottky (S)
TTL de baja potencia (L)
TTL Schottky de baja potencia (LS)
TTL de alta velocidad (H)
TTL Schottky avanzada (AS)
TTL Schottky de baja potencia avanzada (ALS)
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5.1.- Familia TTL Estándar
Se designan como 74XX o 74XXX.
Su velocidad varía entre 18 a 20MHz.
Su consumo por compuerta varia entre 1 a 25mW.
Su voltaje de alimentación varia desde 4.75V a 5.25V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 2.4V a 5V.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.8V
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5.2.- Familia TTL Schottky
Se designan como 74SXX o 74SXXX.
Su velocidad varía entre 72 a 80MHz.
Su consumo por compuerta varia entre 1.8 a 45mW.
Su voltaje de alimentación varia desde 4.75V a 5.25V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 2.4V a 5V.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.8V
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5.3.- Familia TTL de baja Potencia
Se designan como 74LXX o 74LXXX.
Su velocidad varía entre 4.5 a 5MHz.
Su consumo por compuerta varia entre 0.1 a 2.5mW.
Su voltaje de alimentación 4.75V a 5.25V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 2.4V a 5V.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.8V
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5.4.- Familia TTL Schottky de baja Potencia
Se designan como 74LSXX o 74LSXXX.
Su velocidad varía entre 18 a 20MHz.
Su consumo por compuerta varia entre 0.2 a 5mW.
Su voltaje de alimentación varia desde 4.75V a 5.25V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 2.4V a 5V.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.8V
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5.5.- Familia TTL de alta velocidad Se designan como 74HXX o 74HXXX.
Su velocidad varía entre 36 a 40MHz.
Su consumo por compuerta varia entre 2.5 a 52.5mW.
Su voltaje de alimentación varia desde 4.75V a 5.25V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 2.4V a 5V.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.8V
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5.6.- Familia TTL Schottky Avanzada Se designan como 74ASXX o 74ASXXX.
Su velocidad varía entre 36 a 40MHz.
Su consumo por compuerta varia entre 2.5 a 52.5mW.
Su voltaje de alimentación varia desde 4.75V a 5.25V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 2.4V a 5V.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.8V
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5.7.- Familia TTL Scottky Avanzada de baja
potencia Se designan como 74ALSXX o 74ALSXXX.
Su velocidad varía entre 36 a 40MHz.
Su consumo por compuerta varia entre 0.1 a 2.5mW.
Su voltaje de alimentación varia desde 4.75V a 5.25V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 2.4V a 5V.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.8V
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6.- FAMILIA CMOS Utiliza transistores MOSFET complementarios de canal N
y de canal P, como elementos de conmutación.
CMOS proviene del Ingles Complementary Metal Oxide
Semiconductors (Semiconductores Complementarios
Oxido Metálico).
Representa el 1 lógico como un nivel de voltaje
comprendido entre 0.7VCC y VCC.
Representa el 0 lógico como un voltaje comprendido
entre 0V y 0.3VCC.
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Se agrupa en las siguientes subfamilias.
CMOS estándar.
CMOS de alta velocidad (HC).
CMOS compatible con TTL (HCT).
CMOS equivalente con TTL (C).
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6.1.- Familia CMOS estándar. Se designan como 40XX o 45XX
La serie A, son mas sensibles a la electrostática.
La serie B tienen más velocidad, tiempos de
propagación cortos, protección de descarga
electrostática.
Su velocidad varía entre 10 a 50MHz.
Su consumo por compuerta varía entre 2 a 10W.
Su voltaje de alimentación varia desde 5V a 18V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0.7VCC a VCC.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.3 VCC
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6.2.- Familia CMOS de alta velocidad Se designa como 74HCTXX o 74HCTXXX.
Su velocidad varía entre 18 a 20MHz.
Su consumo por compuerta cercana a los 10W.
Su voltaje de alimentación varia desde 5V a 18V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0.7VCC a VCC.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.3 VCC
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6.3.- Familia Compatible con TTL Se designa como 74HCXX o 74HCXXX.
Su velocidad varía entre 18 a 20MHz.
Su consumo por compuerta cercana a los 10W.
Su voltaje de alimentación varia desde 5V a 18V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0.7VCC a VCC.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que
varían desde 0V a 0.3 VCC.
Posee la misma distribución de pines que los CI TTL LS.
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6.4.- Familia Compatible con TTL
Se designa como 74HCXX o 74HCXXX.
Su velocidad varía entre 18 a 20MHz.
Su consumo por compuerta cercana a los 10W.
Su voltaje de alimentación varia desde 5V a 18V
El 1 lógico se representa con niveles de voltajes que varían
desde 0.7VCC a VCC.
El 0 lógico se representa con niveles de voltajes que varían
desde 0V a 0.3 VCC.
Posee la misma distribución de pines que los CI TTL LS.
