Compuertas especiales

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Facultad de Ingeniería Eléctrica
Laboratorio de Electrónica “Ing. Luís García Reyes” Materia: “Laboratorio de Electrónica Digital I” Práctica Número 6 “Compuertas TTL especiales” Objetivo:
Comprobación del funcionamiento de las puertas de colector abierto, compuertas de disparador Schmitt y puertas con capacidad de tercer estado.

Introducción:
Existen diferentes subfamilias o series de latecnología TTL, actualmente existen 8 diferentes tipos de acuerdo a la siguiente tabla Prefij o 74 74L 74H 74S 74LS 74AS 74ALS 74F capacidad de salida 10 20 10 10 20 40 20 20 Disipación de potencia (mW) 10 1 22 19 2 10 1 4 Retardo de propagación (ns) 9 33 6 3 9.5 1.5 4 3

Nombre de la familia Estándar Baja potencia Alta velocidad schottky Schottky de baja potencia Schottky avanzado Schottkyavanzado de baja potencia Alta velocidad

De esta tabla se puede deducir que los circuitos integrados TTL tienen una designación numérica que comienza con 74 seguido de un sufijo que identifica el tipo de serie. La compuerta TTL estándar fue la primera versión de la familia TTL, luego esta compuerta básica se diseño con diferentes componentes internos para lograr una menor cantidad de consumo depotencia o bien más rápidas. El retardo de propagación de un circuito implementado con transistores que entra en saturación depende principalmente de dos factores: - Tiempo de almacenamiento - Constante de tiempo RC

Si se reduce el tiempo de almacenamiento disminuye el retardo de propagación, si se reducen los valores de las resistencias en el circuito se reducen las constantes de tiempo RC ydisminuye el retardo de propagación. Esto ocasiona una mayor disipación de potencia por la disminución del valor de las resistencias. En la familia de compuertas TTL de baja potencia, los valores de las resistencias son más altos que en la compuerta estándar, a fin de reducir la disipación de potencia, pero esto ocasiona un incremento en el retardo de propagación. En la compuerta TTL de altavelocidad, se reducen los valores de las resistencias para acortar el retardo de propagación, pero aumenta la disipación de potencia. La compuerta TTL Schottky fue la siguiente mejora de la tecnología. El objetivo del transistor Schottky es eliminar el tiempo de almacenamiento impidiendo al transistor entrar en saturación. Este transistor permite aumentar su rapidez de operación sin aumento excesivo en ladisipación de potencia. El TTL Schottky de baja potencia sacrifica algo de rapidez a cambio de una menor disipación de potencia, esta compuerta tiene el mismo retardo de propagación de una compuerta TTL estándar pero con una disipación de apenas una quinta parte de una compuerta normal. Todas las series TTL están disponibles en SSI y en formas más complejas como componentes MSI y LSI. Lasdiferencias entre las series TTL no radica en la lógica digital que ejecutan, sino en la construcción interna de la compuerta NAND básica. De cualquier modo, las compuertas TTL de todas las series disponibles pueden tener tres tipos de configuración de salida Salida de colector abierto Salida en totem pole Salida de tercer Estado

Compuerta de salida de colector abierto. La compuerta TTL básica semodifica para obtener el colector del transistor interno. Esto se puede apreciar en el diagrama simplificado de la compuerta de colector abierto de la siguiente figura.

De la figura se puede apreciar que: La salida de la compuerta es directamente uno de los “colectores” con que esta construida la compuerta Es necesaria una resistencia de “carga” a la salida para poder tener una respuesta de lacompuerta La compuerta requiere de una fuente para el correcto funcionamiento de la compuerta El voltaje de salida no depende de la fuente de alimentación de la compuerta

Una de las principales aplicaciones de este tipo de compuertas es realizar una interfaz entre la familia TTL y otro tipo de familia que funciona con un nivel de voltaje diferente.

Otra de las aplicaciones de este tipo de...
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