Asignatura ELECTRÓNICA DIGITAL

1. ASESOR: Mariangela Pollonais AUTOR: Carlos Gascón V-10.301.089

2. ¿Qué son las familias lógicas?
Una familia lógica de dispositivos circuitos integrados
digitales monolíticos, es un grupo de compuertas lógicas
construidas usando uno de varios diseños diferentes,
usualmente con niveles lógicos compatibles y
características de fuente de poder dentro de una familia.

3. Características funcionales de las familias lógicas
Las características funcionales de una familia que es
preciso tener en cuenta para su utilización en el diseño,
montaje y comprobación de sistemas digitales son las
siguientes:
 Esquema y comportamiento circuital de su puerta básica.
 Tensión de alimentación.
 Tensiones e intensidades Vo, Io, Vi, Ii, para ambos valores booleanos.
 Velocidad de trabajo.
 Consumo.
 Intervalo de temperaturas.
 Conectividad (fan-out, fan-in y flexibilidad de entradas y salidas).
 Costo.
 Otra característica de particular importancia, el comportamiento frente al «ruido
electromagnético».

4. Resistor-Transistor Lógic
RTL es el acrónimo inglés de resistor transistor Lógic o lógica de resistencia-
transistor. Fue la primera familia lógica en aparecer antes de la tecnología de
integración. Pertenece a la categoría de familias lógicas bipolares, o que implican la
existencia de dos tipos de portadores: electrones y huecos.
Este tipo de red, presenta el fenómeno
denominado acaparamiento de
corriente que se produce cuando
varios transistores se acoplan
directamente y sus características de
entrada difieren ligeramente entre sí.
En ese caso uno de ellos conducirá
antes que los demás colocados en
paralelo (acaparará la corriente),
impidiendo el correcto funcionamiento
del resto.
Ejemplo de una compuerta lógica NOR y su correspondiente
circuito electrónico en lógica RTL.

5. Lógica Diodo-Transistor
En cuanto a velocidad y a consumo es mejor que la RTL, esto es posible
combinando una compuerta "y" de diodos con un transistor inversor en emisor
común; así se configuró la compuerta "y-negada" (Nand) base de la familia DTL
(lógica de transistores y diodos) que fue la primera que llegó a alcanzar una difusión
apreciable.
Características típicas:
VOH = 4.8V, PDPuerta = 10mW,
VOL = 0.2V, tP = 30ns,
VIH = 1.5V, Fan − Out = 8.00,
VIL = 1.2V, Alimentación = 5V
Ejemplo de una compuerta lógica "y-negada" (Nand) y su
correspondiente circuito electrónico en lógica DTL.
Diode-Transistor Lógic (DTL), es un diodo que trabaja con tensiones de Vbase = − 2V
y VCC = 4V. Al tener una tensión de base de -2V se necesitaba una fuente adicional y
por ello aparece en 1.964 la DTL modificada.

6. Lógica de Alto Umbral
HTL (High Treshold-Logic, Lógica de alto umbral) es una tecnología desarrollada a
partir de la tecnología DTL (Diode-Transistor Lógic, lógica diodo-transistor),
pertenece a la familia de circuitos integrados bipolares.
Es una variante de la tecnología DTL llamada "Lógica de alto umbral" que incorpora
diodos zener para crear un gran desplazamiento entre los estados de voltaje lógicos
1 y 0. Estos dispositivos operan con una fuente de tensión de 15 Voltios y los
encontramos en controles industriales en donde la intensión es minimizar los efectos
del ruido.
 Fan Out = 10.
 Potencia disipada = 55mW.
 Tiempo de propagación = 150nS.
 Vcc = 14-15 V.
 VoH máx. = 15V.
 VoH min = 8.5V.
 VoL máx. = 6.5V.
 VoL min = 0V.
Se caracteriza por tener una alta inmunidad al ruido.
Ejemplo de un circuito electrónico en lógica HTL.

7. Lógica de Emisores Acoplados
 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.
 La familia ECL utiliza el principio de no conseguir la saturación de sus transistores,
para ello utiliza la lógica de emisores acoplados (ECL) en vez de los diodos Schottky.
 Existen dos series:
 ECL serie 10000 o ECL 10K
 ECL serie 100000 o ECL 100K (más rápida y estable frente a Tª)
Ejemplo de un circuito electrónico en lógica ECL,
amplificador diferencial y dos seguidores de emisor.
 Son las más rápidas del mercado, pudiendo
alcanzar los GHz; también son las que más
consumen.
 Su tensión de alimentación es negativa, con lo
que da problemas de conexión con el resto de
familias lógicas.

8. Semiconductor Complementario Óxido Metálico
El semiconductor complementario de óxido metálico (Complementary Metal-Oxide-
Semiconductor - CMOS) es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación
de circuitos integrados. Su principal característica consiste en la utilización conjunta
de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de forma tal que, en estado
de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes
parásitas, colocado en la placa base.
Ejemplo de circuito inversor en tecnología CMOS.
Los chips CMOS tienen mucha menor necesidad de
energía (consumen sobre 1 mA) y operan con un
gran rango de voltajes de alimentación (normalmente
de 3 a 18 voltios). Un gran inconveniente es la
extrema sensibilidad a la electricidad estática -se
deben proteger cuidadosamente contra las descargas
de electricidad estática.

9. Semiconductor Complementario Óxido Metálico
CMOS Analógico
Los transistores MOS también se emplean
en circuitos analógicos, debido a dos
características importantes, a saber:
• Alta impedancia de entrada: La puerta
de un transistor MOS viene a ser un
pequeño condensador, por lo que no
existe corriente de polarización.
• Baja resistencia de canal: Un MOS
saturado se comporta como una
resistencia cuyo valor depende de la
superficie del transistor.
CMOS Bipolar
Se emplean circuitos mixtos bipolar y CMOS
tanto en circuitos analógicos como digitales,
en un intento de aprovechar lo mejor de
ambas tecnologías. En el ámbito analógico
destaca la tecnología BiCMOS, que permite
mantener la velocidad y precisión de los
circuitos bipolares, pero con la alta
impedancia de entrada y márgenes de
tensión CMOS.