5/17/2018 OBJETIVOS - slidepdf.com
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I. OBJETIVOS:
1. Caracterizar una compuerta de la familia lógica TTL.
2. Caracterizar una compuerta de la familia lógica CMOS.
II. MATERIALES E INSTRUMENTACIÓN:
1. CI. 74LS02
2. CI. 4001
3. Diodo IN 4148
4. Resistencia de 1k
5. Resistencia de 100k
6. Switch
7. Fuente de alimentación
8. Generador de funciones9. Multímetros
III. TEORÍA:
TTL:
A la fecha, la familia TTL ha tenido gran aceptación ene l mercado de los
circuitos integrados digitales y regularmente son las primeras con las que
el estudiante tiene contacto.
Existen cuatro categorías en las que dicha familia ha sido clasificada: TTL
estándar (serie 54/74), TTL de alta velocidad (serie 54H/74H), TTL de baja
potencia (serie 54L/74L) y TTL schottky (serie 54S/74S). a pesar de que
las versiones de alta velocidad y baja potencia fueron diseñadas para
aplicaciones específicas, las cuatro familias son compatibles y pueden ser
interconectadas entre sí; a la vez que la gran cantidad de combinaciones
velocidad /potencia, permiten al diseñador optimizar todas las secciones
de un sistema de acuerdo con las especificaciones de funcionamiento
Las características más importantes de la versión TTL estándar son:
CARACTERÍSTICAS MÍNIMO TÍPICO MÁXIMO UNIDADvcc(voltaje de alimentación) 4.75 5.00 5.25 V
VOL (voltaje de salida lógica 0) - - 0.40 V
VOH (voltaje de salida lógica 1) 2.40 - - V
VIL (voltaje de entrada lógica 0) - - 0.80 V
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VIH (voltaje de entrada lógica 1) 2.00 - - V
PD(potencia disipadapromedio/comp.)
2.00 10.0 - mW
Tpd (tiempo de propagación) - 15 - ns
Fan out - 10 - Compuertas
Margen de ruido - 0.40 - V
CMOS:
Otra de las familias lógicas utilizadas con mucha frecuencia por losdiseñadores de circuitos en SSI y MSI es la familia CMOS; la cual trajoconsigo importantes ventajas sobre los demás familias lógicas. CMOSutiliza un rango de tensión de alimentación de 3 a 15V y la corriente deentrada requerida por compuerta es muy pequeña (máximo 1pA). Cuentacon dos series: la serie (40000) que no puede suministrar bastantecorriente y la serie 54C/74C que está constituida por pastillas
funcionalmente equivalentes a muchas de las compuertas TTL 54/74.Estas compuertas CMOS son aproximadamente el 50% más rápidas quelas series 40000 y pueden tener un “fan out” del doble que el de lascompuertas TTL de baja potencia.
La mayor desventaja de la familia CMOS es un tiempo de propagaciónrelativamente alto.Los parámetros características de una compuerta CMOS dependen delvoltaje de alimentación VDD que se use.
CARACTERÍSTICAS MÍNIMO TÍPICO MÁXIMO UNIDAD
VDD(voltaje de alimentación)3.00 - 15 V
PD(potencia disipadapromedio/comp.)
- 0.10 - mW
Tpd (tiempo de propagación) - 25 - ns
Fan out - 50 - Compuertas
Margen de ruido - 3.00 - V
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Electrical Characteristics
Symbol Parameter Conditions Min Typ Max Units
Vi Voltaje de entrada Clamp Vcc=Min,Ii=-12mA -1.5 V
Voh Nivel alto voltaje de salida Vcc=Min,Ioh=MAX,Vil=MAX 2.4 3.4 V
VolNivel de baja tensión desalida
Vcc=Min,Iol=MAX,Vih=MAX 0.2 0.4 V
IiCorriente de entrada @MAX voltaje de entrada
Vcc=Max,Vi=5.5V 1 mA
IihAlto nivel actual de
entradaVcc=Max,Vi=2.4V 40 uA
IilBajo nivel actual de
entradaVcc=Max,Vi=0.4V -1.6 mA
IosSalida de Corriente de
cortocircuitoVcc=Max -18 -55 mA
IcchSuministro de corriente
con salidas de altoVcc=Max 4 8 mA
IcclCorriente de suministro
con las salidas BAJAVcc=Max 12 22 mA
Switching CharacteristicsCaracterísticas eléctricas
Símbolo Parámetro Condiciones Min Tipo Max Unidades
Vi Voltaje de entrada Clamp Vcc = Min, II =-12mA -1,5 V
Voh Nivel alto voltaje de salida
Vcc = Min, Ioh = MAX,
Vil = MAX 2.4 3.4 V
Vol.Nivel de baja tensión de
salida
Vcc = Min, IOL =
MAX, VIH = MAX0.2 0.4 V
IiCorriente de entrada @
MAX voltaje de entradaVcc = Max, V = 5,5 V 1 mA
IIh Alto nivel actual de entrada Vcc = Max, V = 2,4 V 40 uA
Iil Bajo nivel actual de entrada Vcc = Max, V = 0,4 V -1,6 mA
IosSalida de Corriente de
cortocircuitoVcc = Max -18 -55 mA
ICCH Suministro de corriente consalidas de alto
Vcc = Max 4 8 mA
CILCCorriente de suministro conlas salidas BAJA
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1. CHRISTIAN TAVERNIER, “Circuitos lógicos programables”, Paraninfo, 1994.
2. NEIL H. E. WESTE, KAMRAN ESHRAGHIAN, “Principles of CMOS VLSI design. A Systems
Perspective”, Addison Wewsley, 1994.
3. R.L. GEIGER, P.E. ALLEN, N.R. STRADER, “VLSI Design techniques for analog and digital circuits”,
McGraw-Hill, 1990.
4. EUGENE D. FABRICIUS, “Introduction to VLSI design”, McGraw-Hill.
5. TOCCI, RONALD J, “Sistemas digitales. Principios y Aplicaciones”, Prentice Hall 1993.
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