El documento describe diferentes familias lógicas de circuitos digitales, incluyendo sus características y funcionamiento. Presenta las familias lógicas de primera generación como DTL y RTL que usan transistores y resistencias, luego TTL que usa transistores, y finalmente CMOS que usa transistores CMOS y tiene baja disipación de potencia.

1. EDITORIAL
CIRCUITOS DIGITALES Y
MICROPROCESADORES
AUTOR(A):
ANGELA JIMENEZ
CI:26085572
ESC ING. ELECTRICA

2. Una familia lógica de
dispositivos circuitos integrados
digitales monolíticos, 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. Muchas familias
lógicas fueron producidas como
componentes individuales, cada uno
conteniendo una o algunas funciones
básicas relacionadas, las cuales
podrían ser utilizadas como
“construcción de bloques” para crear
sistemas o como por así llamarlo
“pegamento” para interconectar
circuitos integrados más complejos.
FAMILIAS LÓGICAS 1ERA

3. FAMILIAS LÓGICAS 1ERA EDICIÓN

4. Los elementos que desarrollan la lógica serán
transistores en combinación con resistencias. 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.
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5. Características de esta familia
 - Puerta básica. NOR
 - Frecuencia de utilización típica
8MHz
 - Inmunidad al ruido BAJA
 - Potencia típica disipada 12 mW
 - Número de funciones realizables
ALTO
 - Intervalo de temperatura de
funcionamiento -55ºC a 125ºC ó
0ºC a 75ºC
 - Tensión de alimentación 3v
 - Cargabilidad de salida (fan-out)
BAJA
FAMILIAS LÓGICAS 1ERA

7. La (DTL) o lógica diodo-transistor, es una
categoría de circuitos digitales inmediatamente
anterior a la TTL (lógica transistor-transistor).
Recibe ese nombre porque la función de la puerta
lógica (p.e., AND) la realiza una red de diodos
mientras que la función de amplificación es
realizada por un transistor (esto contrasta con la
lógica RTL y la TTL).
Cuando cualquiera de sus entradas esta
en nivel bajo el transistor de salida pasa al
corte y la tensión de su colector pasa a nivel
alto. Sólo cuando todas las entradas están a
nivel alto, conducirá el transistor y la tensión
de su colector será baja.
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8. Características de esta familia
 - Puerta básica. NAND
 - Frecuencia de utilización típica
Entre 12MHz y 30MHz
 - Inmunidad al ruido BUENA
 - Potencia típica disipada 8mW a
12mW
 - Número de funciones realizables
ALTO
 - Intervalo de temperatura de
funcionamiento -55ºC a 125ºC ó 0ºC a
75ºC
 - Tensión de alimentación 5v
 - Cargabilidad de salida (fan-out)
Limitada a 8 por el fabricante
 - la velocidad de conmutación, en el
caso que estamos considerando
viene fijada por: la velocidad de los
dispositivos que la componen y Las
constantes de tiempo de los circuitos.
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9. Lo que quiere decir Lógica de Emisores
Acoplados (emmiter-coupled logic) son unos
circuitos integrados digitales los cuales usan
transistores bipolares, pero a diferencia de los TTL
en los ECL se evita la saturación de los
transistores, esto da lugar a un incremento en la
velocidad total de conmutación.
Se tiene una corriente fija IE que es producida
por la fuente VEE, esta corriente que pasa a través
de la resistencia de 1k permanece alrededor de 3
mA durante la operación normal de la compuerta.
Depende del nivel de voltaje en la base de los
transistores de entrada para definir que transistor
debe conducir,
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10. Características
 - Los transistores nunca se saturan,
esto hace que la velocidad de
conmutación sea muy alta.
 - El tiempo común de retardo es de 2ns.
 - Los márgenes de ruido en el peor de
los casos son de 250 mV.
 - La disipación de potencia de una
compuerta es de 40 mW.
 - Su voltaje de alimentación negativo y
niveles lógicos, que no son
compatibles con las demás familias y
esto dificulta el uso de las ECL en
conjunción con los circuitos TTL y
MOS.
 - El flujo de corriente total en el circuito
ECL permanece constante, no importa
su estado lógico.
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11. Es decir, «lógica transistor a transistor». Es
una tecnología de construcción de circuitos
electrónicos digitales. En los componentes
fabricados con tecnología TTLRS los elementos
de entrada y salida del dispositivo
son transistores bipolares
Si E1 o E2 están a un nivel de voltaje de 0
voltios, entonces el transistor conduce, y Z = 0
Voltios
Si E1 y E2 están a un nivel de voltaje de 5
voltios, entonces el transistor no conduce, y Z =
5 Voltios
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12. Características
 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 2,2V 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 400 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).
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13. Se basa en el empleo
de transistores CMOS para
obtener una función lógica.
Su funcionamiento de la
puerta lógica es el siguiente:
cuando la entrada se
encuentra en el caso de un
nivel bajo, el transistor
CMOS estará en su zona de
corte, por lo tanto, la
intensidad que circulará por
el circuito será nula y la
salida estará la tensión de
polarización (un nivel alto);
y cuando la entrada se
encuentra en el caso de que
está en un nivel alto,
entonces el transistor estará
conduciendo y se
comportará como
interruptor, y en la salida
será un nivel bajo.
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14. Características
 *La de menor disipación de
potencia
 Amplios márgenes de ruido
 Alto fan-out y alto fan-in
 Amplios márgenes en la
alimentación
 Buena inmunidad al ruido
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