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8.4) Características da Série TTLExistem diversas subfamílias com diferentes
características de capacidade, velocidade e potência
TTL PADRÃO, 74Não são mais indicados, outros dispositivos têm desempenho melhor a um custo menos
Fabrício Campos
desempenho melhor a um custo menos
TTL SCHOTTKY, 74SA velocidade é limitada pelo chaveamento na família 74A 74S usa diodos de barreira schottky para aumentar a velocidade de chaveamento
8.4) Características da Série TTL
TTL SHOTTKY DE BAIXA POTÊNCIA, 74LSMenor consumo de potencia e menor velocidade do que a 74S
TTL SCHOTTKY AVANÇADA, 74AS74AS maior velocidade do que a 74SMaior fan-out
Fabrício Campos
Maior fan-out
TTL SCHOTTKY AVANÇADA DE BAIXA POTENCIA, 74ALS
74ALS melhor velocidade e consumo do que 74LS
TTL FAST, 74FAtraso de propagação reduzido
8.5) Fan-out e acionamento de cargaEstado Baixo: IOL pode aumentar a tensão em Q4
alterando VOL
Estado Alto: IOH pode aumentar a tensão em R2, Q3 e D1
alterando VOH
Fabrício Campos
8.5) Fan-out e acionamento de cargaExemplo:Quantas portas NAND 74ALS00 podem ser acionadas pela saída de uma porta NAND 74ALS00 ?
Fabrício Campos
8.6) Outras Características da Série TTL
ENTRADA DESCONECTADA (FLUTUANDO)Para circuitos TTL, uma entrada aberta atua exatamente como o nível lógico 1.Entretanto não é recomendado.
COLOCANDO ENTRADAS TTL EM NÍVEL BAIXOMantendo a entrada normalmente em baixo.
Fabrício Campos
Mantendo a entrada normalmente em baixo.
EXEMPLO:Considere um circuito da família
74LS com IIL=0,4mA. Determine R.
8.7) Tecnologia MOS
MOS – metal-óxido-semicondutor: um eletrodo de metal sobre um óxido isolante sobre um substrato de
semicondutor
MOSFET - Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
Fabrício Campos
O campo elétrico do eletrodo de metal, do lado do oxido isolante, tem um efeito sobre a resistência do substrato
Simples, baixo custo de fabricação, pequeno, consome pouquíssima potência.
8.8) CMOS - Lógica MOS Complementar
Mais fácil de fabricar do que TTLUsa P-MOS e N-MOS
Inversor CMOS
Fabrício Campos
8.9) Características da série CMOS
Possuem as mesmas funções lógicas da família TTL e também funções especiais
Termos para substituir famílias:COMPATÍVEL PINO A PINOFUNCIONALMENTE EQUIVALENTE
Fabrício Campos
ELETRICAMENTE COMPATÍVEL
8.9) Características da série CMOS
SÉRIE 4000/14000Primeira série CMOSMuito baixo consumoAlimentação 3~15VNão compatível pino a pino nem eletricamente com TTL
Fabrício Campos
74HC/74HCT (HIGH SPEED CMOS)74HC é 10 vezes mas rápido do que 74LS Compatível pino a pino e funcionalmente com TTL74HCT é eletricamente compatível com TTLPode ser ligada diretamente a qualquer TTL
8.9) Características da série CMOS74AC/74ACT (CMOS AVANÇADA)
Comparando com HC:Maior imunidade ao ruídoMenos atraso de propagaçãoMaior velocidade de clockFuncionamento compatível com TTL mas não pino a pino
Fabrício Campos
pino74AC11004 = 74HC04
74AHC/74AHCT (ADVANCED HIGH-SPEED)Comparando com HC:Alta imunidadeBaixo consumoAté 3 vezes mas rápidos
8.9) Características da série CMOSLÓGICA BiCMOS (5V)
Combina baixo consumo de CMOS e alta velocidade dos circuitos bipolaresGeralmente usados em barramentos (latches, buffers, drivers, ...)Compatível pino a pino com TTL
Fabrício Campos
Tensão de alimentação4000/14000: 3~15V74HC/HCT/AC/ACT/AHC/AHCT: 2~6VSéries especiais: 2,5~3,3V
8.9) Características da série CMOS
Fabrício Campos
De modo geral CMOS tem margens de ruído maiores do que TTL
8.9) Características da série CMOSDissipação de potencia PD aumenta com a frequênciaQuando em estado estático a dissipação de potência é
extremamente baixa
Quando a saída comuta de baixo para alto uma corrente transiente deve ser fornecida devido à capacitância de
Fabrício Campos
carga
8.9) Características da série CMOSFAN-OUT
CMOS têm resistência de entrada extremamente alta (1012 Ω) e drenam quase nenhuma corrente
Cada entrada tem uma capacitância de 5pF, esta capacitância limita o número de entradas CMOS que
uma saída pode acionar
Fabrício Campos
uma saída pode acionar Tipicamente cada carga CMOS aumenta o atraso de
propagação em 3ms
8.9) Características da série CMOS
Entradas não usadasEntradas CMOS nunca devem ficar desconectadas
Comparando CMOS com TTL:Velocidade de operação menorMenor consumo de potencia
Fabrício Campos
Menor consumo de potenciaMargem de ruído melhorFaixa maior para tensão de alimentaçãoFan-out maiorMenos área no chip
8.10) Tecnologia de baixa tensão
Maior integração implica em:Circuitos mais próximosMenor atraso de propagaçãoIsolação mais estreitaMaior dissipação de potência
Fabrício Campos
Para reduzir estes efeitos reduzimos a tensão
Série 74LVC (LOW-VOLTAGE CMOS)
Série 74AVC (ADVANCED VERY-LOW-VOLTAGE CMOS) 1,2~3,3V
8.11) Saídas de coletor abertoe dreno aberto
Saídas totem-pole nunca devem ser conectadas juntas
Podemos precisar compartilhar um barramento com mais de uma saída. Como fazer isso?
Fabrício Campos
8.11) Saídas de coletor aberto
SAÍDA COLETOR ABERTO
Devemos conectar um resistor de pull-up externo
Fabrício Campos
8.11) Saídas de coletor aberto
WIRED-AND É usado quando mais de uma saída deve acionar o
mesmo sinal
Fabrício Campos
8.11) Saídas de coletor aberto
BUFFERS/DRIVERS DE COLETOR ABERTOUm Buffer (Driver) é um circuito lógico que é projetado para ter capacidade de corrente/tensão maior que um dispositivo lógico comum
Saída coletor aberto oferece esta flexibilidade
Fabrício Campos
7406 tem seis inversores, pode drenar até 40mA cada
8.12) Saídas TRISTATE
Três Estados:ALTOBAIXOALTA IMPEDANCIA (HI-Z)
As saídas são conectadas para compartilhar um fio comumOE=1 (ALTO ou BAIXO) OE=0 (HI-Z)
Fabrício Campos
OE=1 (ALTO ou BAIXO) OE=0 (HI-Z)
8.16) Interfaceamento de CI’s
Como conectar circuitos com características diferentes?INTERFACEAMENTO: conectar circuitos com
características elétricas diferentes
Fabrício Campos
8.16) Interfaceamento de CI’s
TTL acionando CMOS (5V)Sem problemas quanto aos requisitos de corrente.VOH(min) TTL é muito baixo quando comparado com VIH(min) CMOS, usa-se um resistor de Pull-up para elevar a tensão.
Fabrício Campos
8.16) Interfaceamento de CI’s
CMOS acionando TTLESTADO ALTO:
Atende aos requisitos de tensão e correnteESTADO BAIXO:
Pode não atender aos requisitos de corrente
Fabrício Campos
8.16) Interfaceamento de CI’s
CMOS acionando TTLExemplo: uma saída 74HC acionando três entradas 7406
74HC00 pode absorver 4mA, mas a entrada IIL do 7406 é 1,6mAA corrente total de carga seria 1,6m x 3 = 4,8mA
Fabrício Campos
8.17) Interfaceamento com tensão mista
SAÍDAS DE BAIXA TENSÃO ACIONANDO CARGAS DE ALTA TENSÃO
USAREMOS UM CIRCUITO CONVERSOR DE NÍVEL74AVC1T45
Fabrício Campos
8.17) Interfaceamento com tensão mista
SAÍDAS DE ALTA TENSÃO ACIONANDO CARGAS DE BAIXA TENSÃO
Usar circuitos tolerantes à tensão alta na entrada(Entrada tolerante TTL)
Fabrício Campos
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