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INF01058

Aula 4

Circuitos Digitais

Famílias Lógicas:Bipolar: RTL - Resistor - Transistor Logic DTL - Diode - Transistor Logic TTL - Transistor - Transistor Logic ECL - Emitter-Coupled Logic

MOS METAL-OXIDO SEMICONDUTOR : NMOS CMOS

Circuitos Digitais

Qualquer entrada HIGH => transistor correspondente conduz => Vout =LOWTodas entradas LOW => nenhum T conduz => Vout = HIGH

A B C OUTL L L H L L H LL H L L: : : :H H H L

NOR ( OR + NOT )

ABC

OUT

Resistor - Transistor Logic ( RTL )Porta Básica

Q1Q3Q2R2R1

R0

Vcc

CB

A R3

Vout

Circuitos Digitais

• Outro modo de encarar a porta:

ABC

OUT

A

CWIRED - AND

A + B + C = A . B . C ( DeMorgan)

B OUT

Circuitos Digitais

DIODE - TRANSISTOR LOGIC (DTL)

• D1, D2, R1 funcionam como uma porta AND• R2, Q1, R3 funcionam como um inversor

ZX

YX

YZ NAND

R32K

Vx

Vy

D1

D2 D3 D4

R12K

R220K

Q1

Vz

Vcc

Circuitos Digitais

Transistor - Transistor Logic (TTL)Porta Básica - NAND

Q1

Vcc

R14K

R21,6K

R3130Ω

Q4

Q3R41K

D1

Q2VB

VA

X

Y

HIGH : 2,0 a 5,0 VLOW : 0 a 0,8 V

ZVD

VC

Circuitos Digitais

Famílias TTL74 TRADICIONAL

74 H HIGH-SPEED - diminuindo valores de resistências, diminui τ74 L LOW-POWER - aumenta valores de resistências, diminui corrente74 S SCHOTTKY - usa T não saturados, diminui tempos de chaveamento74 LS LOW-POWER SCHOTTKY74 AS ADVANCED SCHOTTKY - ainda mais rápidos74 ALSADVANCED LOW-POWER SCHOTTKY

Tabela deReferência paraNANDs de2 entradas

atraso propagação (ns)

potência consumida(mW)

7474 L74 H74 S74 LS74 AS74 ALS

9336391,65

10122202201,3

Circuitos Digitais

Famílias MOS

Transistor de Depleção

Transistor N

E

Vcc

S

sempre ativoresistência variávelInversor NMOS

- menor potência consumida que as famílias bipolares.- maior densidade de integração (portas menores)- apropriada para circuitos integrados VLSI- delays de propagação maiores devido a maiores capacitâncias e resistências quando conduzindo

Circuitos Digitais

NAND NMOS

S

Vcc

A

B

NOR NMOS

SA B

Vcc

•O NMOS possui um consumo estático grande devido àqueda de tensão no transistor de depleção (transistor decarga) quando a saída S= 0.

Circuitos Digitais

Inversor CMOS

Transistor P

Transistor N

E

Vcc

S

•Consumo de uma porta CMOS é muito menor do que consumode uma porta NMOS pois a potência consumo é devidobasicamente ao chaveamento (potência dinâmica). O consumoestático é muito pequeno.

Circuitos Digitais

NAND CMOS

S

Vcc

A

B