El documento presenta una introducción a las familias lógicas divididas en dos grupos: basadas en transistores bipolares y basadas en transistores MOS. Describe las características funcionales estáticas como los niveles lógicos, inmunidad al ruido, corrientes y fan-out, así como las características dinámicas como el retardo de propagación. Finalmente, clasifica las principales familias lógicas como RTL, DTL, ECL, MOS y CMOS y anuncia una comparación entre ellas.
2. Familias Lógicas
Las familias lógicas se dividen en dos
grupos
Basadas en transistores Bipolares
BJT
Basadas en transistores MOS
Metal Oxide Silice
3. Carácterísticas funcionales de las familias lógicas
Características Estáticas
- Niveles lógicos
- Inmunidad al ruido
- Corrientes
- Fan-Out
Características Dinámicas
- Retardo de propagación
- Producto: tpD x potencia
4. Clasificación de las familias lógicas
Carácterísticas Estáticas
Niveles Lógicos
- Margen de cero: Variación de la tensión de entrada = Nivel Lógica Bajo El margen
del cero (VIL) viene dado por un valor máximo (𝑽 𝑰𝑳𝒎á𝒙) y por un valor mínimo (𝑽 𝑰𝑳𝒎í𝒙)
- 𝑽 𝑰𝑳= 𝑽 𝑰𝑳𝒎á𝒙 – 𝑽 𝑰𝑳𝒎í𝒏
- Margen de uno: Es el margen de variación de la tensión de entrada (VI)
reconocida como nivel alto por la puerta. Delimitado por un máximo de tensión de
entrada (VIHmáx) y un mínimo (𝑽 𝑰𝑯𝑴𝒊𝒏)
𝑽 𝑰𝑯 = 𝑽 𝑰𝑯𝑴á𝒙 – 𝑽 𝑰𝑯𝑴í𝒏
- Punto de transición: Delimitan los valores críticos de tensión de salida.
- VOLmáx: Es el máximo voltaje que se puede obtener a la salida de la puerta cuando
está a nivel bajo “0”
- VOLmín: És el voltaje mínimo que se puede obtener a la salida de la puerta cuando se
encuentra a nivel alto “1”
5. -
- Punto de transición: Delimitan los valores críticos de tensión de salida
- VOLmáx : Voltaje máximo que se obtiene a la salida de una puerta cuando se encuentra a
nivel bajo ‘0’.
- VOHmín : Voltaje mínimo que se obtiene a la salida de una puerta cuando se encuentra a
nivel alto ‘1’.
Carácterísticas Estáticas
6. - Inmunidad al ruido: Es la capacidad de tolerar variaciones en la tensión no deseadas
en las entradas sin que cambie el estado de salida.
Carácterísticas Estáticas
7. Carácterísticas Estáticas
Corrientes: Son las intensidades de entrada y salida suministradas por el fabricante.
Representadas como 𝑰 𝑰𝑯𝑴𝒂𝒙 para la intensidad máxima de entrada en estado bajo y 𝑰 𝑰𝑯𝑴𝒂𝒙
Como intensidad máxima cuando está en estado alto.
Y de igual manera para las salidas con 𝑰 𝑶𝑳𝑴𝒂𝒙 en estado bajo y 𝑰 𝑶𝑯𝑴𝒂𝒙 para una salida en
estado alto.
Corrientes de entrada Corrientes de salida
8. Carácterísticas Estáticas
FanOut: Es el número máximo de entradas que la salida de una puerta puede excitar.
La corriente total absorbida se incrementa si se añaden nuevas entradas.
Al aumentar la corriente, aumenta también la caída de tensión interna de la
Puerta excitadora.
IOL >= Σ IIL en la 2da etapa
IOH >= Σ IIH en la 2da etapa
Para una misma familia lógica tenemos:
Para la unidad de carga TTL estándar:
9. Carácterísticas Estáticas
Disipación de potencia: La salida de una compuerta lógica cambia entre estados alto
y bajo de la corriente contínua (Ic). La disipación de potencia viene dada por
10. Carácterísticas Dinámicas
Retardo de propagación: Es el retardo de tiempo que sufre una señal al recorrer el
circuito desde la entrada hasta la salida.
Producto TpD x Potencia: Corresponde a la velocidad de un circuito y la disipación
de potencia. Se expresa en Pico Joules.
11. Clasificación de las familias lógicas
RTL: Resistor-Transistor-Logic.
DL: Resistor-Transistor-Logic.
DTL: Diodo-Transistor-Logic.
ECL: Emitter-Coupled-Logic.
MOS: Metal Oxide Semiconductor.
CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor.
