SISTEMAS DIGITALES Y DE POTENCIA SENATI



SISTEMAS DIGITALES Y DE POTENCIA



CMOS
Es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados. Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo PMOS y tipo NMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas, colocado obviamente en la placa base.En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, procesadores y muchos otros tipos de circuitos integrados digitales cuyo consumo es considerablemente bajo.
VENTAJAS
La familia lógica tiene una serie de ventajas que la hacen superior a otras en la fabricación de circuitos integrados digitales:
El bajoconsumo de potencia estática, gracias a la alta impedancia de entrada de los transistores de tipo MOSFET y a que, en estado de reposo, un circuito CMOS sólo experimentará corrientes parásitas. Esto es debido a que en ninguno de los dos estados lógicos existe un camino directo entre la fuente de alimentación y el terminal de tierra, o lo que es lo mismo, uno de los dos transistores que forman elinversor CMOS básico se encuentra en la región de corte en estado estacionario.
Gracias a su carácter regenerativo, los circuitos CMOS son robustos frente a ruido o degradación de señal debido a la impedancia del metal de interconexión.
Los circuitos CMOS son sencillos de diseñar.
La tecnología de fabricación está muy desarrollada, y es posible conseguir densidades de integración muy altas a unprecio mucho menor que otras tecnologías.





PROBLEMAS
Hay tres problemas principales relacionados con la tecnología CMOS, aunque no son exclusivos de ella:
SENSIBILIDAD A LAS CARGAS ESTATICAS
Históricamente, este problema se ha resuelto mediante protecciones en las entradas del circuito. Pueden ser diodos en inversa conectados a masa y a la alimentación, que, además de proteger el dispositivo,reducen los transitorios o zener conectados a masa. Este último método permite quitar la alimentación de un sólo dispositivo.
LATCH UP
Consiste en la existencia de un tiristor parásito en la estructura cmos que se dispara cuando la salida supera la alimentación. Esto se produce con relativa facilidad cuando existen transitorios por usar líneas largas mal adaptadas, excesiva impedancia en laalimentación o alimentación mal desacoplada. El Latch-Up produce un camino de baja resistencia a la corriente de alimentación, de modo que, si no se ha previsto, acarrea la destrucción del dispositivo. Las últimas tecnologías se anuncian como inmunes al latch-up.
RESISTENCIA A LA RADIACION
El comportamiento de la estructura MOS es sumamente sensible a la existencia de cargas atrapadas en el óxido. Unapartícula alfa o beta que atraviese un chip CMOS puede dejar cargas a su paso, cambiando la tensión umbral de los transistores y deteriorando o inutilizando el dispositivo. Por ello existen circuitos "endurecidos" (Hardened), fabricados habitualmente en silicio sobre aislante (SOI).
VOLTAJE DE ALIMENTACION
Las series 4000y 74c funcionan con valores de voltaje que van de 3 a 15v
Las series 74hc y74rct funcionan con un menor margen de 2 a 6v
Cuando se emplean dispositivos CMOS Y TTL juntos es usual que el voltaje de alimentación sea 5v
Si los dispositivos CMOS funcionan con un voltaje superior a los 5v para trabajar junto con ttl se deben tomar medidas especiales


ENTRADAS CMOS
Las entradas cmos nunca se debe dejar desconectadas ya que son muy sensibles a la electricidad estatica y alruido.
Tienen que estar conectadas a un nivel fijo de voltaje alto o bajo o bien a otra entrada. Esta regla se aplica aun a las entradas de otras compuertas lógicas que no se utilizan en el mismo encapsulado.
DIFERENCIAS ENTRE LAS FAMILIAS TTL Y CMOS
En la fabricación de los circuitos integrados se usan trasistores bipolares para el ttl y transistores mosfet para la tecnología cmos.
Los circuitos...