Sircuitos Electricos

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INTRODUCCIÓN
Todo diseñador de electrónica digital se ha hecho alguna vez la pregunta ¿qué tecnología digital será la más apropiada para este diseño? En una primera aproximación, es fácil elegir entre tecnología TTL o CMOS simplemente basándonos en el consumo que pretendamos que tenga el diseño; pero a partir de ahí es donde empiezan los problemas: actualmenteexisten fundamentalmente seis subfamilias TTL y cuatro CMOS, cada una de ellas con unas características diferentes que las hacen propicias para cada tipo de aplicación.
A la vista de esto podemos llegar a la conclusión de que es imprescindible para el diseñador conocer a fondo cada una de estas tecnologías, entendiendo por esto no sólo sus características funcionales sino también el porqué delas mismas.
Veremos cómo los fabricantes, al desarrollar una nueva tecnología, han perseguido la reducción del parámetro "producto potencia disipada retardo de propagación" que, como veremos, determina la calidad de la familia lógica; además, se han ido mejorando otras características más secundarias.
El desarrollo de este trabajo consta de las siguientes partes:
- Tecnologías TTL: brevedescripción de las subfamilias fundamentales de esta tecnología: estándar, S, LS, ALS, AS y FAST.
- Tecnologías CMOS: breve descripción de las familias de fabricación CMOS: 4000, HE4000, HCMOS y ACL.
- Conclusiones: En este apartado se incluye una breve comparación de las familias lógicas estudiadas. [pic]



1.- FAMILIA TTL ESTÁNDAR
La familia lógica TTL-Estándar (TTL = transistor-transistor logico lógica transistor-transistor) es una familia "saturante" de TTL caracterizada fundamentalmente por su rapidez.
Es saturante porque la mayor parte de los transistores que la forman trabajan en corte-saturación. Estos transistores conducen tan pronto como la corriente de base sea suficiente para hacer que la intensidad de colector sea la de saturación. Pero el funcionamiento no suele ser así.Normalmente, un transistor con ganancia en corriente elevada requiere una considerable corriente de base lo que favorece la entrada en saturación del transistor. Cuando queremos que el transistor pase al corte, el exceso de carga acumulado en la base tarda en desalojarse, lo que contribuye a que los tiempos de conmutación del transistor sean mayores.
Una de las mejoras introducidas por la familiaTTL-Estándar es la utilización de un transistor de entrada multiemisor que favorece el paso del estado de saturación al de corte, retirando la carga almacenada en la base del transistor durante la saturación.
2.- FAMILIA TTL-SCHOTTKYUno de los principales problemas que existen en la familia TTL-Estándar es la pérdida de velocidad en la conmutación, debido a que la mayoría de los transistorestrabaja en corte-saturación y es difícil evacuar el exceso de carga almacenada en la región de base durante la saturación.
Este problema tiene solución con la aparición de la familia TTL-Schottky. Se trata de evitar que los transistores alcancen el estado de saturación. De esta manera se reduce el exceso de carga en la región de base, de forma que se tardará menos en evacuarla cuando el transistorintente pasar al corte, lo que se traduce en un aumento considerable de la velocidad.
3.- FAMILIA TTL-LS Con la familia TTL-S habíamos conseguido un gran aumento de velocidad de conmutación con respecto a la TTL-Estándar, pero también se había aumentado la corriente que circulaba por la puerta y, por lo tanto, su consumo de potencia. A partir de la TTL-S se obtuvo la familia TTL-LS; TTL Schottky debaja potencia (TTL-Low Power Schottky). Con esta familia se obtiene un consumo menor de potencia, pero se reduce la velocidad de conmutación.A pesar de esto, la velocidad que se ha obtenido es muy parecida a la de la TTL-Estándar pero el consumo de potencia se ha reducido en un factor de cinco.La familia TTL-LS, como descendiente de la familia TTL-S, sigue utilizando el diodo Schottky.
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