Familias logicas

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Introducción

Las puertas lógicas, también llamadas compuertas son una clase de dispositivos electrónicos, conformados a partir de otros componentes electrónicos discretos, y son la expresión física de los operadores booleanos. Generalmente, cuando algún diseño electrónico requiere alguna compuerta lógica, no se la construye componente a componente, sino que se recurre a circuitosintegrados especializados que contienen compuertas completas en su interior.
Hay disponible una gran variedad de compuertas estándar, cada una con un comportamiento perfectamente definido, y es posible combinarlas entre sí para obtener funciones nuevas. Desde el punto de vista práctico, podemos considerar a cada compuerta como una caja negra, en la que se introducen valores digitales en sus entradas, yel valor del resultado aparece en la salida. Cada compuerta tiene asociada una tabla de verdad, que expresa en forma de lista el estado de su salida para cada combinación posible de estados en la(s) entrada(s).
En este trabajo de investigación se presentará al lector las principales compuertas lógicas que existen como son la AND, OR, NAND, NOT, con sus respectivas tablas de verdad. También ellector podrá encontrar de manera detallada en esta investigación, el comportamiento de las 2 familias de circuitos integrados que son TTL y Cmos.

Circuitos integrados digitales

Los circuitos integrados son la base fundamental del desarrollo de la electrónica en la actualidad, debido a la tendencia a facilitar y economizar las tareas del hombre.
Por esto es fundamental el manejo del conceptode circuito integrado, no sólo por aquellos que están en contacto habitual con este, sino también por las personas en general, debido a que este concepto debe de quedar inmerso dentro de los conocimientos mínimos de una persona.

Un circuito integrado es una pieza o cápsula que generalmente es de silicio o de algún otro material semiconductor, que utilizando las propiedades de lossemiconductores, es capaz de hacer las funciones realizadas por la unión en un circuito, de varios elementos electrónicos, como: resistencias, condensadores, transistores, etc.
Existen dos clasificaciones fundamentales de circuitos integrados (CI): los análogos y los digitales; los de operación fija y los programables. Estos circuitos integrales funcionan con base en la lógica digital o álgebra de Boole, dondecada operación de esta lógica, es representada en electrónica digital por una compuerta.
La complejidad de un CI puede medirse por el número de puertas lógicas que contiene. Los métodos de fabricación actuales de fabricación permiten construir Cis cuya complejidad está en el rango de una a 105 o más puertas por pastilla.
Según esto los Cis se clasifican en los siguientes niveles o escalas deintegración :

SSI (pequeña escala): menor de 10 puertas.
MSI (media escala): entre 10 y 100 puertas.
LSI (alta escala): entre 100 y 10.000 puertas.
VLSI (muy alta escala): a partir de 10.000 puertas.

La capacidad de integración depende fundamentalmente de dos factores :
El ÁREA ocupada por cada puerta, que depende a su vez del tipo y del número de transistores utilizados para realizarla.Cuanto menor sea esta área mayor será la capacidad de integración a gran escala.
El CONSUMO de potencia. En un circuito integrado se realizan muchas puertas en un espacio reducido. El consumo total del chip es igual al consumo de cada puerta por el número de puertas. Si el consumo de cada puerta es elevado se generará mucho calor en el chip debido al efecto Joule, de forma que si este calor noes disipado convenientemente se producirá un aumento de temperatura que puede provocar un funcionamiento anómalo de los circuitos.
Familias Lógicas
Los circuitos digitales emplean componentes encapsulados, los cuales pueden albergar puertas lógicas o circuitos lógicos más complejos.
Estos componentes están estandarizados, para que haya una compatibilidad entre fabricantes, de forma que las...
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