Tecnologia CMOS

Tema 7 – Introducción a la Electrónica Digital. Familias Lógicas Rev 0

TEMA 7
INTRODUCCION A LA ELECTRONICA
DIGITAL.
FAMILIAS LOGICAS

Profesores:
Germán Villalba Madrid
Miguel A. Zamora Izquierdo
Ene-2003

Departamento de Ingeniería de la Información y Comunicaciones
Universidad de Murcia

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Tema 7 – Introducción a la Electrónica Digital. Familias Lógicas Rev 0

CONTENIDO•
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Introducción
Valores Lógicos
Márgenes de Ruido
Fan Out
Inversor TTL y CMOS
Retardo de propagación
Producto potencia disipada – retardo de propagación
Familias Lógicas
Comparación Familias Lógicas
Evolución de las principales tecnologías

Ene-2003

Departamento de Ingeniería de la Información y Comunicaciones
Universidad de Murcia

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Tema 7 –Introducción a la Electrónica Digital. Familias Lógicas Rev 0

INTRODUCCION
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La Electrónica Digital se fundamenta en transmitir y recibir información por
medio de dos estados diferentes (Alto / Bajo – Verdadero / Falso).
Una puerta lógica realiza una determinada función lógica digital.
Existen dos grandes tecnologías digitales: TTL y CMOS.
En 1.993 existíanfundamentalmente seis subfamilias TTL y cuatro CMOS,
cada una con unas características diferentes que las hacen propicias para
cada tipo de aplicación.
Los fabricantes han perseguido la reducción del parámetro “producto de
potencia disipada – retardo propagación” (es decir, aumentar la velocidad,
reduciendo el consumo).
La evolución de las tecnologías TTL está en la mejora del circuito básico de
suspuertas.
La evolución de las tecnologías CMOS mantiene el circuito básico de sus
puertas, mejorando las características de la fabricación de cada familia CMOS.
Los requisitos de mercado de equipos portátiles ha propiciado la evolución de
las tecnologías a tensiones de alimentación cada vez más reducidas (3.3 v,
2.5 v).

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Universidad de Murcia

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VALORES LOGICOS – LOGICA POSITIVA / LOGICA NEGATIVA
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Para cada una de las familias lógicas, los valores lógicos ‘0 y
‘1’ equivalen a un margen de tensiones determinado.
En la figura se representan los niveles de tensión
correspondiente a lafamilia TTL (diferentes a CMOS).
Las tensiones de transición (entre 0.5 y 3.0 voltios)
corresponden a un valor lógico indeterminado, y sólo
aparecen durante cortos espacios de tiempo cuando se
cambia de un estado lógico a otro.
Para un correcto funcionamiento, un circuito lógico debe
generar una tensión situada en algún punto dentro del
margen correcto.
Si el valor de tensión permanece estableen la zona de
transición el resultado será indeterminado, y por
consiguiente, incorrecto.
Lógica positiva: el ‘0’ se representa con la menor tensión. El
‘1’ con la mayor. Ej, niveles TTL y CMOS.
Lógica negativa: el ‘0’ se representa con la tensión mayor.
El ‘1’ con tensión menor. Ej, niveles RS-232.

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MARGENES DE RUIDO
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El ruido consisten en fluctuaciones no deseadas en la tensión
real de una señal lógica. Puede ser debido a variación en la
alimentación (se perturba el punto de trabajo de los transistores
que forman la puerta lógica), perturbaciones electromagnéticas
externas, etc.
Si los niveles detensión (Verdadero / Falso) están muy próximos
entre sí, sería relativamente fácil que una variación en la tensión
provocada por ruido se pueda pasar de un estado lógico a otro,
o simplemente quedarse en la zona de transición.
Se especifican los siguientes valores:
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Ene-2003

VIL es la máxima tensión de entrada que garantiza que será aceptada
como FALSO.
VIH es la...