1- CONHECENDO CIRCUITOS INTEGRADOS

O desenvolvimento da tecnologia dos circuitos integrados, possibilitando a

Colocação num único invólucro de diversos componentes já interligados, veio

permitir um desenvolvimento muito rápido da eletrônica digital e consequentemente

do projeto de sistemas digitais. Foi criada uma série de circuitos integrados que

continham numa única pastilha as funções lógicas digitais mais usadas e de tal

maneira projetadas que todas eram compatíveis entre si a partir das quais os

projetistas tiveram facilidade em encontrar todos os blocos para montar seus

sistemas digitais. Estas séries de circuitos integrados formaram então as famílias

lógicas ou Famílias digitais que consistem em um grupo de dispositivos compatíveis

com os mesmos níveis lógicos e tensões de alimentação, por isso pode-se conectar

diretamente a saída de um dispositivo na entrada de outro se ambos forem da

mesma família digital. Em virtude da massificação do uso de CIS, torna-se

necessário conhecer as características gerais desses circuitos e de algumas das

famílias lógicas mais populares. Uma vez entendidas tais características, a

preparação dos projetos de circuitos digitais é melhorada. Para se conectar

dispositivos de famílias diferentes, geralmente há a necessidade de uma interface

entre ambas.

2 - CONSTITUIÇÃO DAS PORTAS LÓGICAS

Os componentes principais que constituem as Portas lógicas são os

transístores bipolares (família lógica TTL) ou os transístores de efeito de campo –

Fet – (família lógica CMOS).

Estes transístores comportam-se como interruptores electrónicos que ou

estão em condução (1) ou estão ao corte (0). 

3 - FAMILIAS LÓGICAS

Os circuitos integrados digitais estão agrupados em familias, onde as familias

logicas mais comuns são classificadas como:

3.1 Famílias lógicas bipolares ( Transistores Bipolares):

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RTL – Resistor Transistor Logic – Lógica de transístor e resistência.

DTL – Díode Transistor Logic – Lógica de transístor e díodo.

TTL – Transistor Transistor Logic – Lógica transístor-transístor.

HTL – High Threshold Logic – Lógica de transístor com alto limiar.

ECL – Emitter Coupled Logic – Lógica de emissores ligados.

I2L – Integrated-Injection Logic – Lógica de injecção integrada.

A figura apresentada é um exemplo de um circuito eletrico, implementando

um Porta logica.

3.1.1 Familia TTL

A família TTL é principalmente reconhecida pelo fato de ter duas séries que

começam pelos números 54 para os componentes de uso militar e 74 para os

componentes de uso comercial.

TTL 74L de Baixa Potência

TTL 74H de Alta Velocidade

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TTL 74S Schottky

TTL 74LS Schottky de Baixa Potência (LS-TTL)

TTL 74AS Schottky Avançada (AS-TTL)

TTL 74ALS- TTL Schottky Avançada de Baixa Potência

- Faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de entrada:

Entre 2 e 5 Volt, nível lógico 1

Entre 0,8V e 2V o componente não reconhece os níveis lógicos 0 e 1, devendo

portanto, ser evitada em projectos de circuitos digitais.

Entre 0 e 0,8 Volt, nível lógico 0

- Faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de saída:

Entre 2,4 e 5 Volt, nível lógico 1

Entre 0,3 e 0,5 Volt, nível lógico 0

3.2 Famílias lógicas MOS (Metal – Óxido – Semicondutor)

CMOS – Complemantary MOS – MOS de pares complementares

NMOS/PMOS

NMOS – Utiliza só transístores MOS-FET canal N.

PMOS – Utiliza só transístores MOS-FET canal P.

3.2.1 Séries CMOS:

4000/14000 (foram as primeiras séries da família CMOS)

74C (compatível, pino a pino e função por função, com os dispositivos TTL)

74HC (CMOS de Alta Velocidade)

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74HCT (os dispositivos 74HCT - CMOS de Alta Velocidade - podem ser

alimentados directamente por saídas de dispositivos TTL)

Faixa de alimentação que se estende de 3V a 15V ou 18V, dependendo do

modelo.

A família CMOS possui também, uma determinada faixa de tensão para

representar os níveis lógicos de entrada e de saída, porém estes valores dependem

da tensão de alimentação e da temperatura ambiente.

Atualmente as familias TTL e CMOS são as mais utilizadas na Eletronica Digital.

4 – PORTAS LÓGICAS

A facilidade do processamento de números binários decorre da existência de

apenas dois dígitos, 0 e 1 (bit), que podem ser representados por 2 níveis de tensão

(por exemplo 0 = 0 volt e 1 = 5 volts). Os símbolos representam um bloco lógico com

uma ou mais entradas lógicas a, b, etc. E uma saída lógica s. As entradas e saídas

lógicas só assumem valores correspondentes aos níveis lógicos 0 e 1. Um bloco

lógico executa uma determinada função lógica para a qual foi projectado. Essa

função determina os valores que as saídas assumem para cada combinação de

valores das entradas. Tais relações são muitas vezes exibidas soba a forma de

tabelas de verdade. A simbologia se dá de acordo com a figura abaixo:

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CONCLUSÕES

A linguagem lógica está presente em toda e qualquer tomada de

decisão.Estes dispositivos práticos executam funções booleanas básicas, isto é, as

operações fundamentais como OU, E, NAO e algumas delas derivadas. Na

atualidade, a sua implementação é praticamente em circuitos eletrônicos integrados,

mas podem ser componentes discretos, circuitos elétricos com relés, dispositivos

óticos, circuitos hidráulicos ou mesmo mecanismos.

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REFERÊNCIAS

TORRES, Gabriel; LIMA, Cássio – Introdução às Portas Lógicas

http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139

BOYLESTAD, Robert; NASHELSKY, Louis – Dispositivos eletrônicos e teoria de

circuitos, pg. 641-670

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