Falilias logicas

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FAMILIAS LÓGICAS DIGITALES

La familia lógica digital es una estructura de componentes integrados protegidos en un encapsulado de plástico o de cerámica (Circuito Integrado o Chip). Se integran transistores, diodos, resistencias que en conjunto conforman las compuertas lógicas digitales. Cada circuito integrado tiene su identificación (CD 4011, CD 4081, MC14011, 74Ls7401…).CD 4011 Compuerta NAND formada con Transistores



Según los semiconductores que se usan posemos clasificar las familias en:

BIPOLARES (TTL, ECL)
MOS (Semiconductor de Oxido de Metal)

Las familias lógicas bipolares emplean transistores y diodos destacándose la TTL y ECL
La familias lógicas MOS empleantransistores MOSFET destacándose los NMOS , PMOS

Según el tamaño de integración en la fabricación y su complejidad tenemos:



Las primeras familias lógicas fueron la RTL (Lógica Transistor Resistor) compuesta por resistencias, transistores bipolares, la familia DTL (Lógica Transistor Diodo), compuesta básicamente por diodos y transistores, la familia TTL (LógicaTransistor Transistor), construye los circuitos lógicos con transistores bipolares y la familia MOS muy utilizada por sus alta integración y su bajo consumo , la desventaja es que es más lenta, trabaja a bajas frecuencias y no suministra altas corrientes como la TTL

La ECL (Lógica Emisor Acoplado) de la familia TTL, ha sido sustituida por la CMOS (transistores Complementarios MOS) que usa muy bajoconsumo y gran densidad de componentes logrando reducir los tamaños de los bloques digitales (Microprocesadores, Microcontroladores, Memorias..).



Compuerta NOT de la familia RTL Compuerta NOT de la familia ECL




Las familias más usadas en la actualidad son la TTL y CMOS.

FAMILIA TTL
Esta fue la primera familia de éxito comercial, se utilizó entre 1965 y 1985. Los circuitosTTL utilizan transistores bipolares y algunas resistencias de polarización. El Voltaje de alimentación continua es aproximadamente 5 Volts y se designa por VCC.
Esta comienza con el prefijo 74xx, tal como el NAND 7400, 74LS00 y 54xx para las series militares. Texas Instruments pasó a fabricar la TTL, con su familia 74xx, que se convertiría en un estándar de la industria electrónica.
En estafamilia existen subfamilias :


Serie TTL Prefijo Negador con 6 Compuertas
Standard TTL
Schottky TTL
Low Power Schottky TTL
Advanced Schottky TTL
Advanced Low Power Schottky TTL
74
74S
74LS
74AS
74ALS 7404
74S04
74LS04
74AS04
74ALS04

Observamos que este negador es el mismo, solo que posee variantes de mayor exigencia tales como velocidad, de menor consumo, perosigue siendo el negador de 6 compuertas.
Las diferencias entre las series TTL están en las características eléctricas, consumo de potencia, retardo, frecuencia de trabajo. Se mantienen las posiciones de los pines, alimentación, encapsulado y forma física.

SERIES ESPECIALES TTL

74 LS 00 ( Compuerta Nand con diodo Schottky de bajo consumo) Series especiales 74 S 00 (Nand TTL dealta velocidad)
74 HC 00 (Nand de alta velocidad compatible con CMOS)
NIVELES LÓGICOS TTL
En el estudio de los circuitos lógicos, existen cuatro especificaciones lógicos diferentes:
VIL : Tensión de entrada de nivel bajo
VIH : Tensión de entrada de nivel alto
VOL : Tensión de salida para nivel bajo
VOH : Tensión de salida para nivel alto
VIL es la tensión de entrada entre el rango 0a 0.8 V que representa un nivel lógico 0 (BAJO).
VIH representa la tensiones válidas de un 1 lógico entre 2 y 5 V. El rango de valores 0.8 a 2 V determinan un funcionamiento no predecible, por la tanto estos valores no son permitidos. Lo mismo sucede para los niveles de salida VOL y VOH mostrado a continuación

CARACTERISTICAS DE LA FAMILIA TTL
Su tensión de alimentación característica...
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