SOLUÇÕES DOS EXERCÍCIOS COM TTL 1.a Q. Gerar a função F

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS - TTL
Prof. Luís Caldas
SOLUÇÕES DOS EXERCÍCIOS COM TTL
1.a Q. Gerar a função F = A + B usando TTL.
Solução : Como os blocos de implementação com TTL são todos de funções
complementares, devemos aplicar sobre a função F, complementando duas
vezes a fim de não alterar a função, o teorema de Demorgan. Aplicando
temos :
F = (A’ . B’)’, onde a solução é utilizar uma porta NAND de duas variáveis de
entrada. Mas antes devemos complementar as variáveis. O circuito de
complementação para cada variável será :
+VCC
X
X
A solução final fica :
+VCC
A B
A
A B
A
A
F
+VCC
A B
B
B
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A B
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2.a Q. Gerar a função F = A.B
Solução : Usando os conceitos anteriores, temos :
F = (A’ + B’)’. A implementação com portas NOR e variáveis de entrada
invertidas.
+VCC
A+ B
A
A +B
A
F
A+B
B
B
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3.a Q. Gerar a função F = A ⊕ B.
Solução : F = A’B + AB’ => Aplicando-se os conceitos, temos :
F = (AB + A’B’)’.
+VCC
A B + AB
A
A B + AB
A
F
A B + AB
AB
B
A B
B
4.aQ. Gerar a função F = (A ⊕ B)’
Solução : F = (A’B’ + AB), aplicando-se os conceitos F = (A’B + AB’)’
+VCC
A B + AB
A
A
A B + AB
B
F
A B + AB
AB’
B
B
A
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5.aQ. Montar com TTL a função lógica F = [(ABC)’ + DE]’. Não serão aceitas
as montagens que não usam entradas externas pelo emissor do transistor e
o circuito deve ter somente uma única saída Tottem-pole. Não se admite
outro tipo de saída.
Solução : Devemos ter uma entrada TTL com 3 emissores para ABC.
+VCC
D
A
B
C
A
B
C
F
E
D
E
6.aQ. Determinar os níveis de tensão no circuito anterior para os pontos
A,B,C,D,E e F, sabendo-se que VCC = 5V. Analise para as condições de
entrada A = 0, B = C = D = E =1 e para A = B = C = E = 1 e D = 0.
Solução :
1.a Condição : A = 0,7V , B = 1,4V, C = 0,7V, D = 1,0V, E = 2,1V e F = 0,3V.
2.a Condição : A = 1,4V, B = B = 0,6V, C = 0, D = +VCC, E = 0,7V e F = 3,7V.
7.a Q. Para o circuito TTL, sabendo-se que IOL = 40 mA, IIL = - 2,0 mA e
IOH = - 1,0 mA e IIH = 40µA. As tensões VOLMAX = 0,2V, VOHMIN = 4V, VILMAX = 1V e
VIHMIN = 3V. Calcular :
a) O fan-out do circuito
b) A margem de ruído
c) Sabendo-se que o consumo do CI é ICC = 15mA e VCC = 5V, calcular a
potência dissipada no CI.
d) Para tP = 20ns, calcular velocidade x potência do CI.
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Solução :
a)
40mA
IOL
F.OL =  =  = 20
2mA
IIL
1,0mA
e F.OH =  = 25
40µA
O F.O = 20
b) Margem de ruído será :
VNL = VILMAX – VOLMAX = 1,0 – 0,2 = 0,8V.
VNH = VOHMIN – VIHMIN = 4V – 3V = 1V.
VN = 0,8V.
c) P = VCC . ICC = 5V . 25mA = 75mW.
d) Velocidade x Potência = tp x P = 20ns x 75mW = 1,5KpJ.
8.aQ. Realizar com 03 CIs TTL comerciais do tipo coletor aberto, a função
lógica de saída F = (A+B) . (CD) . (EF), sendo que cada CI gera
separadamente cada um dos membros. Pede-se :
a) Esquema de interligação dos CIs
C
D
CD
E
F
EF
A
B
F
A+B
9.aQ. Sabendo-se que cada CI possui IOL = 10mA e IOH = - 0,5mA, para uma
aplicação em um circuito cuja carga solicita uma corrente em nível zero igual
a 20mA e para nível um igual a 0,7mA. Pede-se :
a) Uma solução prática para o problema.
Solução :
A solução prática é colocar 02 CIs em paralelo.
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Entradas
F
10.aQ. Mostrar através da carga e descarga de um capacitor de saída CL
porque o tempo de propagação de zero para um é maior do que o tempo de
propagação de um para zero. Considerar saída TTL do tipo Tottem-pole.
Solução :
+VCC
De zero para um.
130
VSAÍDA = VCC (1 – exp (-t / R . CL)).
R = (130 + rdiodo + rcesat do pull-up).
F
CL
De um para zero.
VSAÍDA = VOH . (exp (-t / R1 . CL)).
R1 = rcesat do pull-down, sendo R >>> R1.
O tempo de carga é muito maior do que o tempo de descarga, pois a
constante de tempo da carga é maior do que a de descarga.
11.aQ. Para o CI TTL cuja correntes IIL = - 0,2mA, IIH = 10µA, VILMAX = 0,8V e
VIHMIN = 2,0V, pede-se :
a) A resistência máxima de entrada.
Solução :
0,8
VILMAX
R ≤  =  = 400Ω.
IILMAX
0,2
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