FAMILIAS LOGICAS

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURÍN
FAMILIAS LOGICAS
Autor: Br. Julio Medina
Maturín, Enero de 2016

2. Familias lógicas:
Es un grupo de puertas lógicas (o compuertas) construidas usando uno de
varios diseños diferentes, usualmente con niveles lógicos compatibles y
características de fuente de poder dentro de una familia.
También puede referirse a un conjunto de técnicas usadas para la
implementación de la lógica dentro de una larga escala de circuitos
integrados tal como un procesador central, memoria, u otra función compleja.
Estas se pueden dividir en dos grupos:
- Las que se basan en transistores bipolares.
TTL: Transistor-Transistor logic
ECL: Emiter-coupled logic
-Las que usan transistores de semiconductor de óxido de metal (MOS, metal
oxide semiconductor).
CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor

3. Familia Lógica TTL (Transistor Transistor Logic TTL Estándar)
-Familia saturante caracterizada por su rapidez.
-Es saturante porque los transistores que la forman trabajan en corte –
saturación (conmutación).
-Una de las mejoras introducidas en la familia TTL estándar es la utilización
de un transistor de entrada multiemisor, que favorece el paso de saturación
al de corte, retirando la carga almacenada en la base del transistor durante
la saturación.
Familia Lógica TTL (Low Power Schottky)
-Mejora de la familia 74Sxx, la cual obtenía un gran aumento de velocidad
respecto a TTL estándar, a costa del aumento de las corrientes circulantes
por la puerta.
-Reduce la disipación de potencia y de retardo en un 50% y el producto
potencia – retardo propagación lo reduce unas cuatro veces respecto a TTL-
S.
-Aumenta en dos la eficiencia y reduce la potencia en un 50% comparando
con la familia TTL-LS. – Compatible con las familias 74, 74S, 74LS, 74AS.

4. -Su nombre proviene de TTL Schottky Avanzada de FAIRCHILD.
Familia Lógica ECL
-Las familias lógicas que utilizan los transistores con atrapamiento
Schottky son las únicas en las que sus transistores no alcanzan la
saturación, y por ello, son más rápidas.
-Son las más rápidas del mercado, pudiendo alcanzar los GHz;
también son las que más consumen.
Familia Lógica CMOS
Para construir circuitos integrados digitales además de los
transistores bipolares se emplean circuitos basados en transistores
MOSFET (MOS Field-Effect transistor, transistor de efecto campo
MOS) de canal n (NMOS) y de canal p (PMOS).
-La serie 4000 fue la primera familia MOS con velocidades cercanas a
la familia TTL estándar. Utiliza conjuntamente técnicas PMOS y
NMOS.
-Se reduce el volumen de los circuitos, tiene una gran inmunidad al
ruido y funciona con una amplia gama de valores de tensión

5. Compatibilidad entre CMOS y TTL
Hay una diferencia apreciable entre los niveles lógicos de ambos tipos de
dispositivos.
-Cuando cargamos una puerta CMOS con una TTL estamos exigiendo mayor
corriente y por lo tanto los niveles lógicos de salida disminuyen
Características de las familias lógicas.
Las prestaciones que nos ofrecen las distintas familias lógicas vienen
determinadas por unos valores de tensión, intensidad, consumo, tiempos de
retardo que en definitiva son los que diferencian a unas familias de otras.
Como sabemos, un dispositivo lógico puede estar trabajando en régimen
estático o en conmutación.

6. Comparación entre Familias Lógicas
-Las funciones de transferencia más ideales las aportan las familias basadas
en las tecnologías CMOS: 4000, HCMOS y ACL.
-En el caso de las tecnologías TTL, no son tan ideales como las CMOS, pero
su evolución ha llevado a una mejora progresiva.
-En cuanto a las características de entrada en las familias lógicas CMOS, al
tener la intensidad de entrada casi nula, sólo se observan los niveles críticos
para los estados alto y bajo. En cuanto a las TTL, si tienen importancia las
corrientes de entrada, siendo muy pequeñas para nivel alto, pero nada
despreciables a nivel bajo.
Características estáticas.
-Margen de cero: El rango de variación de la tensión de entrada de la
puerta que es reconocido como nivel lógico bajo por la misma. El
margen del cero (VIL) viene determinado por un valor máximo
(VILmáx) y por un valor mínimo (VILmín). Cualquier valor de la
tensión de entrada (VI) comprendido entre VILmín y VILmáx será un
nivel lógico bajo, es decir, será reconocido como ‘0’ en la entrada.
-Margen de uno: Margen de variación de la tensión de entrada (VI)
dentro del cual ésta es reconocida como nivel alto por la puerta. Está
delimitado por un valor máximo de la tensión de entrada (VIHmáx) y
un valor mínimo de la misma (VIHmín). Cualquier valor de la tensión
de entrada comprendido en este margen será un nivel lógico alto en
la entrada (‘1’).
-Puntos de transición: Delimitan los valores críticos de la tensión de
entrada.
-Margen de transición: Zona determinada por los puntos de
transición donde la tensión de entrada no corresponde a un nivel
lógico concreto.