Fabrício Campos
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Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos Fabrício Campos 8.4) Características da Série TTL Existem diversas subfamílias com diferentes características de capacidade, velocidade e potência TTL PADRÃO, 74 Não são mais indicados, outros dispositivos têm desempenho melhor a um custo menos TTL SCHOTTKY, 74S A velocidade é limitada pelo chaveamento na família 74 A 74S usa diodos de barreira schottky para aumentar a velocidade de chaveamento Fabrício Campos 8.4) Características da Série TTL Exemplo família 74S Fabrício Campos 8.4) Características da Série TTL TTL SHOTTKY DE BAIXA POTÊNCIA, 74LS Menor consumo de potencia e menor velocidade do que a 74S TTL SCHOTTKY AVANÇADA, 74AS 74AS maior velocidade do que a 74S Maior fan-out TTL SCHOTTKY AVANÇADA DE BAIXA POTENCIA, 74ALS 74ALS melhor velocidade e consumo do que 74LS TTL FAST, 74F Atraso de propagação reduzido Fabrício Campos 8.4) Características da Série TTL Fabrício Campos 8.5) Fan-out e acionamento de carga Estado 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 carga Exemplo: 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 BAIXO Mantendo a entrada normalmente em baixo. EXEMPLO: Considere um circuito da família 74LS com IIL=0,4mA. Determine R. Fabrício Campos 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 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. Fabrício Campos 8.7) Tecnologia MOS O MOSFET Pode ser do tipo enriquecimento CANAL-N ou CANALP Fabrício Campos 8.7) Tecnologia MOS CANAL-N como chave Fabrício Campos 8.7) Tecnologia MOS CANAL-P como chave Fabrício Campos 8.8) CMOS - Lógica MOS Complementar Mais fácil de fabricar do que TTL Usa P-MOS e N-MOS Inversor CMOS Fabrício Campos 8.8) CMOS - Lógica MOS Complementar NAND CMOS Fabrício Campos 8.8) CMOS - Lógica MOS Complementar NOR 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 PINO FUNCIONALMENTE EQUIVALENTE ELETRICAMENTE COMPATÍVEL Fabrício Campos 8.9) Características da série CMOS SÉRIE 4000/14000 Primeira série CMOS Muito baixo consumo Alimentação 3~15V Não compatível pino a pino nem eletricamente com TTL 74HC/74HCT (HIGH SPEED CMOS) 74HC é 10 vezes mas rápido do que 74LS Compatível pino a pino e funcionalmente com TTL 74HCT é eletricamente compatível com TTL Pode ser ligada diretamente a qualquer TTL Fabrício Campos 8.9) Características da série CMOS 74AC/74ACT (CMOS AVANÇADA) Comparando com HC: Maior imunidade ao ruído Menos atraso de propagação Maior velocidade de clock Funcionamento compatível com TTL mas não pino a pino 74AC11004 = 74HC04 74AHC/74AHCT (ADVANCED HIGH-SPEED) Comparando com HC: Alta imunidade Baixo consumo Até 3 vezes mas rápidos Fabrício Campos 8.9) Características da série CMOS LÓGICA BiCMOS (5V) Combina baixo consumo de CMOS e alta velocidade dos circuitos bipolares Geralmente usados em barramentos (latches, buffers, drivers, ...) Compatível pino a pino com TTL Tensão de alimentação 4000/14000: 3~15V 74HC/HCT/AC/ACT/AHC/AHCT: 2~6V Séries especiais: 2,5~3,3V Fabrício Campos 8.9) Características da série CMOS De modo geral CMOS tem margens de ruído maiores do que TTL Fabrício Campos 8.9) Características da série CMOS Dissipação de potencia PD aumenta com a frequência Quando 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 carga Fabrício Campos 8.9) Características da série CMOS FAN-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 Tipicamente cada carga CMOS aumenta o atraso de propagação em 3ms Fabrício Campos 8.9) Características da série CMOS Entradas não usadas Entradas CMOS nunca devem ficar desconectadas Comparando CMOS com TTL: Velocidade de operação menor Menor consumo de potencia Margem de ruído melhor Faixa maior para tensão de alimentação Fan-out maior Menos área no chip Fabrício Campos 8.10) Tecnologia de baixa tensão Maior integração implica em: Circuitos mais próximos Menor atraso de propagação Isolação mais estreita Maior dissipação de potência Para reduzir estes efeitos reduzimos a tensão Série 74LVC (LOW-VOLTAGE CMOS) Série 74AVC (ADVANCED VERY-LOW-VOLTAGE CMOS) 1,2~3,3V Fabrício Campos 8.10) Tecnologia de baixa tensão Fabrício Campos 8.10) Tecnologia de baixa tensão Fabrício Campos Advanced Ultra-low-voltage CMOS (AUC) Fabrício Campos 8.11) Saídas de coletor aberto e dreno aberto Podemos precisar compartilhar um barramento com mais de uma saída. Como fazer isso? Saídas totem-pole nunca devem ser conectadas juntas 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 ABERTO Um 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 7406 tem seis inversores, pode drenar até 40mA cada Fabrício Campos 8.11) Saídas de coletor aberto Pode ser usado para acionar leds e bobinas de relés Fabrício Campos 8.12) Saídas TRISTATE Três Estados: ALTO BAIXO ALTA IMPEDANCIA (HI-Z) As saídas são conectadas para compartilhar um fio comum OE=1 (ALTO ou BAIXO) OE=0 (HI-Z) Fabrício Campos 8.12) Saídas TRISTATE Buffers tristate Fabrício Campos 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 TTL ESTADO ALTO: Atende aos requisitos de tensão e corrente ESTADO BAIXO: Pode não atender aos requisitos de corrente Fabrício Campos 8.16) Interfaceamento de CI’s CMOS acionando TTL Exemplo: uma saída 74HC acionando três entradas 7406 74HC00 pode absorver 4mA, mas a entrada IIL do 7406 é 1,6mA A 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 NÍVEL 74AVC1T45 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 8.18) Comparadores de Tensão O circuito comparador de tensão pode ser usado no Interfaceamento de sistemas digitais Sua entrada é analógica Sua saída é digital Fabrício Campos
