Ingeniero

Tema 3:
Introducción a las familias
lógicas integradas

Objetivos
•

Comprender la definición de los estados lógicos de
las puertas lógicas.

•

Entender los parámetros característicos de una
puerta lógica, tanto a nivel eléctrico como a nivel
temporal.

•

Conocer y entender el comportamiento de los
terminales de entrada y de salida de un circuito
lógico.

•

Comprenderla problemática de la interconexión de
circuitos lógicos integrados, y estudiar casos
prácticos de interconexión.

Contenidos
1. Introducción
1. Abstracción 1 y 0, Familia Lógica
2. Evolución, encapsulados.

2. Parámetros Característicos.
1. Alimentación, Tensiones, Corrientes.
2. Potencia, Parámetros Temporales.

3. Entradas y Salidas.
1. Concepto alta y baja impedancia.
2. Tiposde salida y Entrada Trigger Schmitt.

4. Interconexión de puertas lógicas.
1. Planteamiento del problema, Compatibilidad de Tensiones y Compatibilidad de corrientes.
2. Casos particulares: Familias CMOS-TTL

5. Familia TTL. Subfamilias.

Bibliografía
1. M.H. Rashid. “Circuitos Microelectrónicos. Análisis y diseño”.
International Thomson. 2002. Capítulo 12.
2. A. R. Hambley.“Electrónica”. 2ª ed. Prentice Hall 2001. Capítulo 6.
3. Randy H. Katz and Gaetano Borriello, “Contemporary Logic
Design”, Prentice Hall; 2nd Ed., 2004.
4. J. F. Wakerly, “Digital Design. Principles and practices”, Prentice
Hall, 2006. Capítulo 3.
5. Roger Tokheim. “Electrónica digital, principios y aplicaciones”, Ed.
Mcgraw-hill. 7ª Edición, 2008.
6. Malvino, Albert Paul. “Principios y aplicacionesdigitales”, Ed.
Marcombo: 1988.

1. Introducción.
La Puerta Lógica.

1. Introducción.
Abstracción del “0” y “1”
¿Cuántas representaciones existen para el “0” ideal y el “1” ideal?

… ¡infinitas!...
Los niveles lógicos se definen como bandas de tensión.

1. Introducción.
¿Qué es una familia lógica?
FAMILIA LÓGICA:
–Conjunto de elementos funcionales (puertas lógicas, biestables,decodificadores, contadores,
...) con el mismo circuito base y la misma tecnología de fabricación.
–Compatibilidad eléctrica, interconexión directa.

FAMILIAS LÓGICAS PRINCIPALES:
–Bipolares:
– Lógica transistor-transistor (TTL, LSTTL, STTL, ASTTL, ALSTTL, FAST)
– Lógica de emisor acoplado (ECL)

–MOS:
– PMOS, NMOS
– CMOS
– Pass-transistor CMOS
– Dynamic CMOS (Domino)

–BiCMOS (Bipolar-CMOS)
–AsGa (Arseniuro de Galio)

1. Introducción.
Escalas de Integración.
ESCALAS DE INTEGRACIÓN EN C.I DIGITALES:
SSI (Small Scale Integration): hasta 10 puertas puertas, biestables
MSI (Medium Scale Integration): 10 a 1000 puertas, decodificadores,
multiplexores, sumadores, contadores, registros, …
LSI (Large Scale Integration): 1000 a 10000 puertas
microprocesadores (8bits),memorias, …
VLSI (Very Large Scale Integration): más de 104 puertas memorias,
microprocesadores y grandes PLDs
ULSI (Ultra Large ...
Factor de conversión aprox. en tecnología CMOS: 6 trans/puerta

1. Introducción.
Evolución familias lógicas.

1. Introducción.
Encapsulados.
Para ubicar los circuitos integrados en un sistema electrónico fabricado
sobre un circuito impreso (ej. Una placa basede un computador
moderno) es necesario insertar el circuito integrado en una carcasa
protectora denominada encapsulado.

1. Introducción.
Encapsulados.
La tecnología de los encapsulados ha seguido un desarrollo paralelo a
la tecnología de integración.
• DIL (Dual In Line)
hasta 80 pines.
• PGA (Pin Grid Array)
hasta 400 pines
• PLCC (Plastic leaded chip
carrier) hasta 84 pines
• QFP(Quarter Flat pack)
hasta 300 pines
• BGA (Ball Grid Array)
Mayor número de pines

1. Introducción.
Encapsulados.

2. Parámetros Característicos.
Tensión de Alimentación
Tensión de alimentación (Power supply):
lógicos internos.
Nomenclatura:
• VCC, GND
• (VDD, VSS).
• (V+ y V-).
Ejemplos: 0.8V,1.2V,1.8V,3.3V,5V…

Polariza los circuitos

2. Parámetros Característicos....