aula9.1_familias - IFSC Campus Joinville

ELETRÔNICA DIGITAL
Parte 8.1
FAMÍLIAS LÓGICAS
Professor Dr. Michael Klug
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Prof. Michael
Convenções – Tensão e Corrente
• Tensões de Saída:
– VOH: nível alto: Para TTL típico (min): 2,4V
– VOL: nível baixo: Para TTL típico (max): 0,4V
• Tensões de Entrada:
– VIH: nível alto: Para TTL típico (min): 2V
– VIL: nível baixo: Para TTL típico (max): 0,8V
• Correntes de Saída:
– IOH: nível alto: Para TTL típico (max): 400uA
– IOL: nível baixo: Para TTL típico (max): 16mA
• Correntes de Entrada:
– IIH: nível alto: Para TTL típico (max): 40uA
– IIL: nível baixo: Para TTL típico (max): 1,6mA
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Prof. Michael
Formas de Onda
• Transições Positivas / Transições Negativas
– Ideal
– Real
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Prof. Michael
Formas de Onda - Características
• Periódicas:
EX:
T= 10ms
F=1/10m= 100Hz
Ciclo de Trabalho = 10%
• Não-Periódicas:
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Tempos de Propagação
Prof. Michael
Fan-Out
• Fator de carga: parâmetro correspondente ao número
máximo de entradas (terminais) de um dispositivo lógico
que uma saída pode alimentar:
EX: IOLmax=16mA; IILmax=1,6mA; IOHmax=400uA; IIHmax=40uA
Fan-out(baixo) = 16mA/1,6mA=10
Fan-out(alto) = 400uA/40uA=10
Prof. Michael
Imunidade a Ruído
Prof. Michael
Dispositivos Schmitt-Trigger
•
•
•
•
Projetado para receber sinais com transições lentas;
Saídas com transições livre de oscilações;
Histerese de comutação;
CI´s Comerciais: 7414, 7413, ...
• Simbologia Especial:
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Dispositivos Schmitt-Trigger
• Inversora Comum:
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Dispositivos Schmitt-Trigger
• Inversora Schmitt:
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Resistores de Pull-up/Pull-down
• Garantir nível lógico:
Power-on Reset:
Vcc
10k
S2
10k
Vcc
10k
S1
Vcc
10k
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Classificação de CIs
• De acordo com a complexidade:
• Tecnologia de fabricação:
– Tipos de transistores:
• BJTs (bipolar-junction transistors) - TTL (transistor-transistor logic) –
em geral SSI e MSI
• MOSFETs (metal-oxide semiconductor field-effect transistors) – CMOS
(complementary metal-oxide semiconductor) – SSI, MSI, LSI, VLSI e
ULSI – menor área e menor consumo
• BiCMOS – combinação CMOS e TTL
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Prof. Michael
Família TTL
• Níveis lógicos para CIs TTL
Prof. Michael
CIRCUITO INTEGRADO
Versões de Circuitos - TTL
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Família CMOS
• Níveis lógicos para CIs CMOS
– Alimentação – 5V
Prof. Michael
Família CMOS
• Níveis lógicos para CIs CMOS
– Alimentação – 3.3V
Prof. Michael
CIRCUITO INTEGRADO
Versões de Circuitos - CMOS
• PRECAUÇÕES (ESD – electrostatic discharge)
–
–
–
–
–
Devem ser transportados e armazenados em espuma condutiva;
Instrumentos e bancadas metálicas usados em testes devem ser aterrados;
Utilização de Pulseira anti-estática;
Não remover circuito CMOS enquanto este estiver energizado;
Não conecte sinais de tensão contínua ou alternada enquanto a fonte
estiver desligada.
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Exemplo
DATASHEETS:
PORTA LÓGICA AND: 7408 (TTL) ; 4081 (CMOS)
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Prof. Michael
Interfaceamento TTL com CMOS
• Vdd=5V
– Circuitos CMOS (alta impedância de entrada): correntes
facilmente supridas por uma saída TTL
• Saída TTL em 0 (entre 0V e 0,4V) é suficiente para ser
interpretada pelo circuito CMOS como nível 0 na entrada
(entre 0V e 1,5V).
• Saída TTL em 1 (entre 2,4V e 5V) pode não ser corretamente
interpretada pelo circuito CMOS como nível 1 na entrada
(entre 3,5V e 5V).
Prof. Michael
Interfaceamento CMOS com TTL
• Vdd=5V
• Saída CMOS em 1 (entre 4,4V e 5V): sem problemas em fornecer a corrente
para a entrada TTL em nível 1 (na ordem de uA), e tensão (entre 2V e 5V);
• Saída CMOS em 0 (entre 0V e 0,33V): é suficiente para ser interpretada
como 0 pelo circuito TTL (entre 0V e 0,8V). Problema com relação a corrente:
• Para entrada TTL nível baixo (100uA a 2mA – séries 74ALSXX e 74ASXX)
as famílias 74HCXX e 74HCTXX podem absorver até 4mA – OK!
• Já para a séria 40XX (podem absorver até 0,4mA) não é possível
comandar circuitos das séries 74XX (que fornece 1,6mA) ou 74ASXX.
Prof. Michael
REFERÊNCIAS
• Tocci e Widmer.Sistemas Digitais. Princípios e
Aplicações;
• Floyd. Sistemas Digitais. Fundamentos e
Aplicações;
• Idoeta e Capuano. Elementos de Eletrônica
Digital
• Mairton. Eletrônica Digital. Teoria e
Laboratório
• www.alldatasheet.com
• Notas de aula. Professor Stefano
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