ELETRÔNICA DIGITAL

Parte 8.1FAMÍLIAS LÓGICAS

Prof. Michael

FAMÍLIAS LÓGICAS

1

Professor Dr. Michael Klug

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

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• 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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Formas de Onda

• Transições Positivas / Transições Negativas

– Ideal

3

– Real

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Formas de Onda - Características

• Periódicas:

EX:

4

• Não-Periódicas:

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T= 10msF=1/10m= 100HzCiclo de Trabalho = 10%

Tempos de Propagação

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Fan-Out

• Fator de carga: parâmetro correspondente ao númeromáximo de entradas (terminais) de um dispositivo lógicoque uma saída pode alimentar:

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EX: IOLmax=16mA; IILmax=1,6mA; IOHmax=400uA; IIHmax=40uA

Fan-out(baixo) = 16mA/1,6mA=10

Fan-out(alto) = 400uA/40uA=10

Imunidade a Ruído

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Dispositivos Schmitt-Trigger

• Projetado para receber sinais com transições lentas;

• Saídas com transições livre de oscilações;

• Histerese de comutação;

• CI´s Comerciais: 7414, 7413, ...

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• Simbologia Especial:

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:

10k

Vcc

10k

S2

Power-on Reset:

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10k

10k

Vcc

S1

Vcc

Classificação de CIs

• De acordo com a complexidade:

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• 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 eULSI – menor área e menor consumo

• BiCMOS – combinação CMOS e TTL

• Níveis lógicos para CIs TTL

Família TTL

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CIRCUITO INTEGRADO

Versões de Circuitos - TTL

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• Níveis lógicos para CIs CMOS

– Alimentação – 5V

Família CMOS

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Família CMOS

• Níveis lógicos para CIs CMOS

– Alimentação – 3.3V

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CIRCUITO INTEGRADO

Versões de Circuitos - CMOS

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• 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 fonteestiver desligada.

DATASHEETS:

PORTA LÓGICA AND: 7408 (TTL) ; 4081 (CMOS)

Exemplo

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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

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• 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).

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

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• Já para a séria 40XX (podem absorver até 0,4mA) não é possível comandar circuitos das séries 74XX (que fornece 1,6mA) ou 74ASXX.

• Tocci e Widmer.Sistemas Digitais. Princípios e

Aplicações;

• Floyd. Sistemas Digitais. Fundamentos e

Aplicações;

• Idoeta e Capuano. Elementos de Eletrônica

REFERÊNCIAS

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• 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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