Familias lógicas de circuitos integrados

Introducción
Las computadoras modernas y los sistemas digitales de aplicación específica se construyen por lo general mediante circuitos integrados ordenados a modo de realizar los registros y los circuitos de control necesarios para implantar el conjunto de instrucciones de la computadora o las funciones del sistema.
Un circuito integrado (CI) contiene varios elementos lógicos. El número decompuertas o equivalentes de compuertas por CI determinan la escala de integración. La integración a pequeña escala (SSI) se refiere a los CI con 1 a 10 compuertas, la integración a escala media (MSI) corresponde a los CI de 10 a 100 compuertas, la integración a gran escala (LSI) de 100 a 10 000 compuertas y la integración a muy gran escala (VLSI) a los CI con más de 100 000 compuertas
Loscircuitos digitales se construían invariablemente de circuitos integrados. Las compuertas digitales de circuitos integrados se clasifican no solamente por su operación lógica, sino por la familia de circuitos lógicos, específicos a la cual pertenecen. Cada familia tiene un circuito electrónico básico propio, mediante el cual se desarrollan funciones y circuitos digitales más complejos.

El circuitobásico en cada familia es o una compuerta NAND o una NOR. Las compuertas electrónicas usadas en la construcción de circuitos básicos se usan para determinar el nombre de la familia lógica.
Se han desarrollado numerosas familias de tecnologías electrónicas para proporcionar ciertas características, como velocidad, consumo de energía, densidad de empacado, funcionalidad y costo, preferidas por eldiseñador del hardware.
Por lo general, es imposible proporcionar todas las características deseadas en una familia. Por tanto, existe una búsqueda permanente de mejoras en las tecnologías ya probadas o de nuevas tecnologías.







Desarrollo
Hay muchas familias lógicas de circuitos integrados digitales que han sido introducidos comercialmente. Aquellas que han alcanzado buena popularidadson:

TTL Lógica de transistores (transistor-transistor logic)
ECL Lógica de acoplamiento de emisor (emitter-coupled logic)
MOS Semiconductor de óxido de metal (metal-oxide semiconductor)
CMOS Semiconductor de óxido de metal complementario (complementary metal-oxide semiconductor)
I2L Lógica de inyección integrada (integrated-injection logic)
La TTL tiene una lista extensa de funcionesdigitales y es comúnmente la familia lógica más popular. La ECL se usa en sistemas que requieren operaciones de alta velocidad. Los MOS e I2L se usan en circuitos que requieren alta densidad de componentes y la CMOS se usa para sistemas que requieren bajo consumo de poder.
Debido a la alta densidad con la que puedan ser fabricados los transistores con MOS e I2L, estas dos familias se usanprincipalmente para funciones LSI. Las otras tres familias TTL, ECL y CMOS se usan en las compuertas LSI y en un gran número de compuertas MSI y SSI.
El límite del número de circuitos en un componente SSI es el número de patitas de la pastilla. Cada circuito está encapsulado en una pastilla de 14 o 16 patitas. Las patitas se numeran a lo largo de los dos lados de la pastilla y se especifican lasconexiones que pueden hacerse.
Los circuitos integrado TTL se distinguen comúnmente por la asignación numérica tal como la serie 5400 y 7400. Algunos fabricantes tienen circuitos integrados TTL disponibles con diferentes designaciones numéricas tales como la serie 9000 y 8000.
El tipo ECL más común se designa como la serie 10,000. Las compuertas ECL tienen tres terminales para suministro de poder. Vcc1y Vcc2 se conectan por lo general a tierra y VEE a un voltaje de -5.2 voltios.
Los circuitos CMOS de la serie 4000 solamente pueden acomodar dos compuertas NOR de cuatro entradas en el 4002 debido a la limitación de patitas. El 4050 contiene seis circuitos separadores (buffer). Ambos circuitos integrados tienen dos terminales sin uso, marcados NC (no conexión). El terminal marcado VDD...