Familias Lógicas - Electrónica Digital

1. Cuadro Comparativo Familias Lógicas
Familias Definición Comparación
TTL
Transistor – Transistor
Logic
TTL es una de las familias lógicas de uso
más extendido, en particular para
aplicaciones que requieran pequeña y
mediana escala de integración (SSI y
MSI). La familia estándar de componentes
TTL contiene un amplio espectro de
circuitos, cada uno de los cuales está
especificado por un número de serie
genérico que empieza con los dígitos 54 o
74. Los dispositivos que empiezan por 54
están especificados para trabajar dentro
de un intervalo de temperaturas, de –55 a
125ºC, mientras que los que empiezan
con 74 están limitados al rango de 0ºC a
70ºC.
 Su tensión de alimentación característica se halla comprendida
entre los 4,75V y los 5,25V (como se ve, un rango muy estrecho).
Normalmente TTL trabaja con 5V.
 Los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión
comprendida entre 0,0V y 0,8V para el estado L (bajo) y los 2,4V y
Vcc para el estado H (alto).
 La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor
base, si bien esta característica le hace aumentar su consumo
siendo su mayor enemigo. Motivo por el cual han aparecido
diferentes versiones de TTL como FAST, LS, S, etc y últimamente
los CMOS: HC, HCT y HCTLS. En algunos casos puede alcanzar
poco más de los 250 MHz.
 Las señales de salida TTL se degradan rápidamente si no se
transmiten a través de circuitos adicionales de transmisión (no
pueden viajar más de 2 m por cable sin graves pérdidas).
ECL
Lógica De Emisores
Acoplados
La evolución de la estructura de un
transistor bipolar ha ido mejorando a lo
largo del tiempo. En el caso que nos
ocupa, la familia ECL, conviene señalar
que, en un principio, se comenzó a
fabricar usando una tecnología avanzada
isoplanar llamada FAST-Z. Este proceso
hacía posible retrasos lógicos menores de
un nanosegundo, y un alto control sobre
los cambios de nivel alto a bajo y
viceversa. Se podría decir que dentro de
la electrónica en general, pues el par
diferencial, en el que se basa la familia,
domina ampliamente los circuitos
integrados analógicos. El principio que
guía a la familia es tratar de evitar a toda
costa que los transistores que configuran
el circuito entren en saturación.
 ECL se basa en un par de emisores acoplados, sombreado rojo.
 La mitad izquierda del par se compone de dos módulos de entrada
conectado en paralelo transistores T1 y T2 se aplica el NI lógica.
 ECL incluyen el hecho de que el gran requisito actual es
aproximadamente constante, y no depende significativamente sobre
el estado del circuito.
 Los circuitos ECL generan relativamente poca potencia de ruido, a
diferencia de muchos otros tipos de lógica que generalmente atraen
mucho más actual al cambiar de reposo, por lo que la potencia de
ruido puede llegar a ser problemático.
 En aplicaciones criptográficas, circuitos ECL también son menos
susceptibles a los ataques de canal lateral, tales como análisis de la
potencia diferencial.

2. CMOS
Complementaria De
Semiconductor De Óxido De
Metal
La tecnología CMOS es ahora la
dominante debido a su bajo consumo. Las
siglas CMOS corresponden a
Complementary Metal-Oxide
Semiconductor. El término
complementario se refiere a la utilización
de dos tipos de transistores en el circuito
de salida, en una configuración similar a la
tótem-pole de la familia TTL. Se usan
conjuntamente MOSFET de canal n y de
canal p.
 El bajo consumo de potencia estática, gracias a la alta impedancia
de entrada de los transistores de tipo MOSFET y a que, en estado
de reposo, un circuito CMOS sólo experimentará corrientes
parásitas. Esto es debido a que en ninguno de los dos estados
lógicos existe un camino directo entre la fuente de alimentación y
el terminal de tierra, o lo que es lo mismo, uno de los dos
transistores que forman el inversor CMOS básico se encuentra en
la región de corte en estado estacionario.
 Gracias a su carácter regenerativo, los circuitos CMOS son
robustos frente a ruido o degradación de señal debido a la
impedancia del metal de interconexión.
 Los circuitos CMOS son sencillos de diseñar.
MOS
Lógica De Semiconductor
De Óxido De Metal
El transistor MOS se puede identificar
como un interruptor controlado por la
tensión de la puerta, V_G, que es la que
determinará cuándo conduce y cuando no.
Su tecnología es utilizada, inicialmente, en
aplicaciones militares y aeroespaciales,
debido a su bajo consumo. Su uso
comercial no comienza hasta después de
1968 y es la empresa RCA® laque inicia
su fabricación y distribución.
 La utilización de transistores MOS como «resistencias de
polarización» permite configurar puertas lógicas utilizando
únicamente transistores y reduce considerablemente el área de
integración, al prescindir de resistencias integradas de valores
relativamente altos.
 Suponen un nuevo avance cualitativo en laminiaturización de la
electrónica digital, reducción que afecta no solamente al tamaño y
ala densidad de integración, sino también, y en forma aún más
significativa, al consumo.
DTL
Lógica Diodo – Transistor
Familia Lógica DTL está compuesta por
diodos y transistores básicamente. La
función lógica es realizada por la
combinación de diodos a la entrada y el
transistor inversor a la salida, de ahí su
nombre (Diodo, Transistor, Lógica).
 La velocidad de conmutación viene fijada por.
 1- La velocidad de los dispositivos.
 2- Las constantes de tiempo de los circuitos.
 Factor de carga.
 Inmunidad al ruido.
RTL
Lógica Resistencia –
Transistor
Es una clase de circuitos digitales
integrados utilizando como resistencias de
la red de entrada y transistores de unión
bipolar como dispositivos de conmutación.
RTL es la primera clase de transistores
circuito lógico digital utilizada; otras clases
incluyen lógica diodo-transistor y la lógica
transistor-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.
 Es posible mejorar el tiempo de propagación añadiendo un condensador
en paralelo con cada una de las resistencias Rc.
 Por otra parte, tiene una inmunidad al ruido relativamente pobre.