FAMILIAS FAMILIAS LOGICAS LOGIC AS DE CIRCUITOS INTEGRADOS INTEGR ADOS Una familia lógica es el conjunto de circuitos integrados (CI’s) los cuales pueden ser interconectados entre sí sin ningún tipo de Interfase o aditamento, aditamento, es decir, una salida de un CI puede conectarse directamente directamente a la entrada de otro CI de una misma familia. Se dice entonces que son compatiles. !as familias familias pueden clasificarse clasificarse en ipolare ipolares s " #$S. #$S. %odemo %odemos s mencion mencionar ar algunos algunos ejemplos. ejemplos. Familias bipolares& bipolares& '!, '!, !, TTL, TTL, *C!, +!, +!, II!. Familias MOS & %#$S, %#$S, #$S, #$S, CMOS . !as tecnologías tecnologías TTL (lógica transistor- transistor) " CMOS (metal oxido-semiconductor oxido-semiconductor complementario) complementario) son los m-s utiliadas en la faricación de CI’s SSI (aja escala de integración) " #SI (media escala de integración).
CARACTERÍSTICAS GENERALES NIVELES LÓ LÓGICOS %ara que un CI ! opere adecuadamente, el faricante especifica que una entrada aja /aríe de 0 a 0.12 " una alta /aríe de 3 a 42. !a región que est- comprendida entre 0.1 " 32 se le denomina región pro5iida o de incertidumre " cualquier entrada en este rango daría resultados impredeciles. *l rango de tensiones de salida V OL se muestra en la siguiente figura OL, V OH OH se
%ara que un CI C#$S opere adecuadamente, el faricante especifica que una entrada aja /aríe de 0 a 6.42 " una alta /aríe de 7.4 a (48612). !a región que est- comprendida entre 6.4 " 7.42 se le denomina región pro5iida pro5iida o de incertidumre " cualquier entrada en este rango daría resultados impredeciles. *n la figura se muestran las tensiones V IL /-lidas para los dispositi/os CMOS de CMOS de ni/el +5 VDC . IL, V IH IH , V OL OL, V OH OH /-lidas
!os ni/eles de entrada " salida de CI C#$S ofrece una inmunidad al ruido muc5o ma"or que la de los CI !.
VELOCIDAD DE OPERACIÓN Cuando se presenta un camio de estado en la entrada de un dispositi/o digital, deido a su circuitería interna, este se demora un cierto tiempo antes de dar una respuesta a la salida. 9 este tiempo se le denomina retardo de propagación. *ste retardo puede ser distinto en la transición de alto a ajo (+8!) " de ajo a alto (!8+). !a familia ! se caracteria por su alta /elocidad (ajo retardo de propagación) mientras que la familia C#$S es de aja /elocidad, sin emargo la sufamilia de CI C#$S +C de alta /elocidad reduce consideralemente los retardos de propagación.
DISIPACIÓN DE POTENCIA %or raones económicas predominan los dispositi/os de aja disipación de potencia. !a diferencia de potencia C#$S es un millón de /eces menor a la familia !.
FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA !a función de transferencia de tecnología C#$S se apro:ima m-s a la ideal en comparación con la tecnología !.
APLICACIONES Son utiliados para circuitos alimentados por aterías, como relojes digitales, calculadoras, tel;fonos port-tiles " computadoras port-tiles entre otras
CIRCUITOS INTEGRADOS TTL *sta familia utilia elementos que son comparales a los transistores ipolares diodos " resistores discretos, " es proalemente la m-s utiliada. 9 raí de las mejoras que se 5an realiado a los CI !, se 5an creado sufamilias las cuales se clasifican en <= para los comerciales " el 4= para los de dise>o militar.
Familia TTL
'eferencia
Familia TTL
'eferencia
Estn!ar
"#
Sc$%tt&' A(an)a!a
"#AS
*a+a P%tencia
"#L
Sc$%tt&' A(an)a!a !e ,a+a -%tencia
"#ALS
Sc$%tt&'
"#S
Sc$%tt&' A(an)a!a !e Fairc$il!
"#F
Sc$%tt&' !e ,a+a -%tencia
"#LS
Alta Vel%ci!a!
"#.
Como sus características de /oltaje son las mismas (!a familia lógica ! traaja normalmente a ?42).
CIRCUITOS INTEGRADOS CMOS !a tecnología CMOS es la m-s utiliada actualmente para la construcción de circuitos integrados digitales, como las compuertas, 5asta los circuitos como las memorias " los microprocesadores. !a tensión de alimentación de los circuitos C#$S son +5 V " ?7,7 2. *stos CI’s se caracterian por su e:tremadamente ajo consumo de potencia, "a que se farican a partir de transistores #$S@* los cuales por su alta impedancia de entrada su consumo de potencia es mínimo. *stos CI’s se pueden clasificar en tres sufamilias&
Familia CMOS
'eferencia
Familia CMOS
'eferencia
Estn!ar
#/
Alta Vel%ci!a! C%m-ati,les TTL
"#.CT
Serie C%m-ati,le
"#C
A(an)a!a
"#AC
Serie !e Alta Vel%ci!a!
"#.C
A(an)a!a C%m-ati,les TTL
"#ACT
Tabla 3: Subfamilias CMOS !a serie <=+C00 se utilia para realiar interfaces entre ! " la serie <=+C00.
DESCARGAS ELECTROST0TICAS !os dispositi/os C#$S son mu" susceptiles al da>o por descargas electrost-ticas entre un par de pines. *stos da>os pueden pre/enirse&
9lmacenando los CI C#$S en espumas conductoras especiales.
Usando soldadores alimentados por atería o conectando a tierra las puntas de los soldadores alimentados por ac.
esconectando la alimentación cuando se /a"an a quitar CI C#$S o se camien cone:iones en un circuito.
9segurando que las se>ales de entrada no e:cedan las tensiones de la fuente de alimentación.
esconectando las se>ales de entrada antes de las de alimentación.
o dejar entradas en estado flotante, es decir, conectarlos a la fuente o a tierra según se requiera.
MARCAS EN UN C1I DIGITAL ependiendo del faricante, un CI puede presentar distintas demarcaciones en la parte superior del mismo, pero una marca común en un CI ! es como la que se descrie a continuación&
Figura 1: Marcas de u circui!" i!egrad" (CI# eca$sulad" e d"ble l%ea *l pin o patilla 6 se identifica con un punto, muesca o anda coloreada en uno de los e:tremos del CI. Siempre se sitúa a la iquierda colocando el integrado con el e:tremo demarcado 5acia arria. *l logotipo o el peque>o diujo que identifica al faricante puede aparecer en cualquiera de los dos e:tremos " el numero de circuito aparece generalmente centrado junto al costado iquierdo. Un ejemplo de número de circuito de un CI TTL puede ser el DM"#ALS"2N. 2eamos cómo se decodifica este número&
DM& !as primeras letras identifican al faricante (ational Semiconductor) "#& !os dos primeros números indican la serie (serie <=00) ALS& *stas letras indican la sufamilia ! (Sc5ottA" a/anada de aja potencia)
"2& !os números siguientes especifican la función (dole flip8flop B) N& *l sufijo indica que es un circuito integrado encapsulado en dole linea %ara un CI CMOS las marcas son mu" similares. Un ejemplo podría ser el MC"#.C34N&
MC& Identifica al faricante (#otorola) "#.C& Indica la sufamilia o serie del integrado (<=+C00) 34& *specifica la función (= puertas $' de dos entradas) N& *ste es el código de ational Semiconductor para un circuito integrado encapsulado en dole linea
