f logicas 2012

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FAMILIAS LGICAS TTL-CMOS

08/12/2012 Prof. ngel Olivier 1

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2

Caractersticas internas

Fabricacin de la familia TTL, mediante

componentes de tipo BJT y otros elementos.

Compuertas TTL (Estndar, L, F y otras!.

Compuertas C"# (Estndar, $C, $CT y

otras!.

Fan%#ut de compuertas.

"ar&en de ruido.

'ropa&acin de tiempo.

08/12/2012 Prof. ngel Olivier

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3

Configuracin interna de la compuertast!ndar "#$$


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4

Configuracin interna de la compuertaLo%-Sc&ott'( "#LS$$


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5

Configuracin interna de la compuertaLo%-Sc&ott'( "#LS$#

()

(*

(+

(,

(-

.,

/,

/0

/*

/-

/+

/)

15K

40K

50

4K

3K

6K

.0

A

+VCC

.1

(0

(1

/1

50K

O

.-

A O

74ALS04


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6

Configuracin interna de la compuertaFAST "#F$$


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7/27

7

Configuracin interna de las compuertasst!ndar "#$) ( "#$*


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8

n +n +SiO2

SiO2

L

ustrato B tipo P

canalxido

SiO2

S G D

Enri2uecimiento3&otamiento

Smolo!

D D

S

G

S

G

ource 4ate .rain

" +" +SiO2

SiO2

L

ustrato B tipo #

canalxido

SiO2

S G D

Enri2uecimiento3&otamiento

D

S

G

D

S

G

ource4ate .rain

%OS&'( canal # %OS&'( canal P

+ispositi,os CMOS


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9

+ispositi,os MOS ( .MOS


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10

Vi Vo

Canal P

(,

(1

Canal #

G

S

D

G

D

S

+VDD

74)C04

VoVi

Compuerta CMOS "#/C$#

Su funcionamiento es el siguiente:

Cuando Vi = Vdd, estado alto en la entrada, el

NMOS conduce y el PMOS se bloquea. La

salida est a tierra: Vo = !.

Cuando Vi = !, estado !, el NMOS se bloquea y

el PMOS conduce.

La salida "asa a # Vdd: Vo = $% "or

consiguiente el CMOS funciona como un doble

conmutador cuando uno esta abierto el otro

est cerrado.

La salida Vo se encuentra conectada al Vdd, o a

tierra Vss. Cuando la com"uerta est en re"oso,

no se utili&a la conmutaci'n, no e(iste ning)ncamino entre Vdd y tierra. Por ello el consumo

de la com"uerta es "rcticamente nulo:

corriente de fuga del orden de los n*.


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11

Gr!fica de la compuerta CMOS "#/C$#


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12

Compuertas CMOS "#/C$) ( "#/C$$


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13

A

B

A * L

S Vo)

mn,5 o$ (m6!

5 i$ (m6!

5i$

(m6!

5i$

(m6!

5i$

(m6!

5i$

(m6!

-o)

n .-i)

A

B

A * B*)

S VoL

m/x,5 oL (m6!

5 iL (m6!

5iL

(m6!

5iL

(m6!

5iL

(m6!

5iL

(m6!

-oL

m .-iL

n

4

3

2

1

4

3

2

1

m

Fan-Out de las compuertas digitales


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14

L L

) )

ona

-ndminada

ona

-ndminada

Entrada alida

V CC o V DD

V''

o VSS

Vi)

mn,

ViL

m/x,

Vo)

mn,

VoL

m/x,

%an d 5ido n

a6o V#SL

,

%an d 5ido n

alo V#S)

,

Margen de 0uido en compuertas digitales


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Ni+eles l'gicos L y CMOS -amilias de /V011

15

AB( A8ancd BiCmo! com". ((L

AC( A8ancd Cmo! Com". ((L

A)C A8ancd )i9 !"d Cmo!

A)C( A8ancd )i9 !"d Cmo!

com". ((L

A:P A8ancd :la lo; Po;

A:C A8ancd :la lo; 8ola Cmo!

LVC Lo; Vola Cmo!< =LV( Lo;

Vola ((L>

)C )i9 !"d Cmo!

)C( )i9 !"d Cmo! com". ((L LV?A Lo; Vola A8ancd

@@ (omado d !d001 Loic

Gid d (xa! -n!mn!


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Ni+eles l'gicos L y CMOS de 2a3o Volta3e

-Nue+as amilias 4.4V% 5./V y $.6V0


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2"L)2"

)L

2 2 D0 E

50 E

10 E

t, t1 t0

t- t7

t+ t) t*

&lanco d

!ida

10 E

D0 E

&lanco d

aada

10 E

D0 E

D0 E

10 E

50 E'

S 50 E50 E

2

2

V 74LS04

E

2"L)

* D.0 n!

2")L

* 10 n!

.ropagacin de Tiempo en compuertas

iem"o de subida -tr0:iem"o que

tarda la transici'n -la 7ram"a80 dela onda cuadrada cuando "asa

desde el $!9 de la ram"a asta el

;!9 de la misma.

iem"o de ba3ada -tf0:iem"o que tarda

la transici'n -la 7ram"a80 de la onda

cuadrada cuando "asa desde el ;!9 de

la ram"a asta el $!9 de la misma.

"l:iem"o de res"uesta en el cual la onda cuadrada de salida "asa de ni+el alto a ni+el

ba3o% este tiem"o se toma con res"ecto al /!9 de las ram"as de entrada y salida

"l:iem"o de res"uesta en el cual la onda

cuadrada de salida "asa de ni+el ba3o a ni+el

alto% este tiem"o se toma con res"ecto al

/!9 de las ram"as de entrada y salida.

lanco de ba3ada,

SN, flanco negati+o

lanco de subida,

SP, flanco "ositi+o

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.ropagacin de Tiempo en Compuertas

(im"o d !ida +, (im"o F ada la an!icin +laam"aH, d la onda cadada cando "a!a d!d l 10E d laam"a 9a!a l D0E d la mi!ma +3?1,.

(im"o d aada +, (im"o F ada la an!icin +la

am"aH, d la onda cadada cando "a!a d!d l D0E d laam"a 9a!a l 10E d la mi!ma +7?5,.

("9l(im"o d !"!a n l cal la onda cadada d !alida"a!a d ni8l alo a ni8l aoI ! im"o ! oma con !"coal 50E d la! am"a! d nada !alida +4?2,.

("l9(im"o d !"!a n l cal la onda cadada d !alida"a!a d ni8l ao a ni8l aloI ! im"o ! oma con !"coal 50E d la! am"a! d nada !alida +J?6,.


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&o d la! &amilia! Lica!+omado d !d001 Loic Gid d (xa! -n!mn!,


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20

&o d la! &amilia! Lica!


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21/27

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'nca"!lado! d la! &amilia! Lica! d ao 8ola


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'nca"!lado! d la! &amilia! Lica! d ao 8ola


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Configuracin interna de una compuerta conacti,acin de tercer estado 12S3


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