Comp

Compuertas logicas
Objetivo.-
Estudiar los distintos tipos de compuertas lógicas básicas en circuitos integrados y observar algunas de sus características.
Marco Teorico.-
Tecnologías de circuitos integrados digitales.-
Los circuitos digitales se fabrican en una variedad de familias lógicas, entre las más populares tenemos los TTL (Transistor-Transistor Logic) y los CMOS (Complementary MOS). Uncircuito TTL tiene como componentes elementales transistores BJT, mientras que los CMOs tienentransistores MOS.
Los rangos de voltaje reconocidos como niveles lógicos ALTO o BAJO, es ligeramente diferente entre cada familia lógica, cabe resaltar que solo en las compuertas CMOS de la serie 4000 se pueden emplear voltajes mayores a 5 V.






Dentro de cada familia existen subfamilias lógicas,estasson identificadas en la numeración de sus códigos mediante letras intermedias.
Por ejemplo:Son subfamilias lógicas TTL los códigos 74(estándar) ,74L (de bajo consumo) ,74H (de alta velocidad) ,74S (Schottky), etc. Así como son subfamilias lógicas CMOS los códigos 4000 (básica), 74C (funcionalmente compatible con TTL), 74HC (de alta velocidad), etc.
Compuertas lógicas en CI.-
Es recomendableutilizar circuitos integrados que pertenezcan a la misma familia lógica, ya que algunos CIs CMOS no son compatibles eléctricamente con los TTL y viceversa.
La disposición de las terminales para las compuertas lógicas en CI es:


















Compuertas lógicas Universales.-
Las compuertas lógicas NAND y NOR son llamadas universales debido a que estas pueden sustituir a cualquier compuerta básica:AND, OR, NOT.
Curva de Transferencia.-
Es un grafica que no ayuda a determinar datos característicos de los circuitos integrados, como ser: nivel de voltaje de entrada VE, nivel de voltaje de salida VS e indeterminados.








La Punta de Prueba Lógica.-
Esta es capaz de sensar niveles de voltaje pertenecientes a familias lógicas TTL y CMOS.
CIs con salidas de Colector Abierto.-
Algunos CIsdigitales están diseñados con salidas de colector abierto, para activar un estado lógico en estos, es de gran importancia colocar un resistencia entre la salida del colector abierto y Vcc.
Algunas aplicaciones que podemos darle a este tipo de circuitos son: capacidad de realizar conexiones AND alambrada y manejo de fuentes de excitación mayor a Vcc.
Simulacion de circuitos.-
Ejercicio 1.Compuertaslógicas.
NAND (74LS00).-

AND (74LS08).-

OR (74LS32).-

NOT (74LS04).-




Ejercicio 2.Curva de transferencia tecnológica TTL(método estático).
NAND (74LS00).-

Ejercicio 3.Curva de transferencia tecnológica CMOS(método estático).
NAND CMOS (CD4011B).-

Cuestionario.-
1.- ¿Como se comportan los Cls CMOS con entradas flotantes?
R.- Se comportan de la misma manera que aplicando una entrada Alta o High, esdecir que es igual tener una entrada flotante que conectar dicha entrada a +Vcc.
2.- ¿Como se clasifican los Cls digitales según la complejidad de su circuitería interna?
R.- 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 porpastilla.
Según esto los Cis se clasifican en los siguientes niveles o escalas de integración :
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, quedepende 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...