PRACTICA N°1

a) Analizar y señalar las características de los diferentes integrados solicitados.

Transitorios de Corriente

• Este efecto global se puede resumir como sigue: Siempre que una salida TTL tipo tótem pasa de BAJO a ALTO, se consume una espiga de corriente de la amplitud de la fuente de alimentación VCC.

• En un circuito o sistema digital puede haber muchas salidas TTL cambiando de estado al mismo tiempo, cada una consumiendo una espiga angosta de corriente de la fuente de poder.

• Serie 74L y 74H

• Proporciona TTL de baja potencia y alta velocidad

• La serie 74L es una versión de baja potencia que consume aproximadamente 1mW pero a costa de un retraso de propagación mucho mayor.

• La serie 74H versión de alta velocidad que tiene un retraso de propagación reducido, un mayor consumo de potencia.

• Serie 74S TTL Schottky

• La serie 74S disminuye el retraso de tiempo por almacenamiento , se logra conectando entre la base y el colector del transmisor un diodo de barrera Schottky.

• Emplea resistencias de bajo valor

• TTL Schottky de bajo consumo de potencia, Series 74LS(LS-TTL)

• La serie 74LS es una versión de la serie 74S con un menor consumo de potencia y velocidad.

• Utiliza el transistor Schottky

• Resistencia mas grandes

• Requerimiento de potencia del circuito reducida

• TTL avanzada Schottky , Series 74AS(AS-TTL)

• Proporciona una mejora en la velocidad sobre las 74S

• Con un requerimiento de consumo de potencia mucho menor.

• Incluye bajos requerimientos de corrientes de entrada

• TTL avanzada Schottky de bajo consume de potencia, Series 74ALS

• Esta serie ofrece mejoras tanto en velocidad como en disipación de potencia

• Tiene el menor producto velocidad-potencia de todas las series TTL

• Alto costo ha ocasionado que no remplace la 74LS

• TTL 74F, FAST

• Utiliza una nueva técnica de fabricación de circuito integrado, para reducir las capacitancias inter-dispositivos a fin de lograr demoras reducidas en la propagación.

b) Obtener del datasheet la distribución de patillas de cada integrado.

Pin 1: la entrada A de la compuerta 1. Pin 2: la entrada B de la compuerta 1. Pin 3: aquí veremos el resultado de la operación de la primercompuerta. Pin 4: la entrada A de la compuerta 2. Pin 5: la entrada B de la compuerta 2. Pin 6: aquí veremos el resultado de la operación de la segundacompuerta. Pin 7: normalmente GND:Es el polo negativo de la

alimentación,generalmente tierra. Pin 8: aquí veremos el resultado de la operación de la cuarta compuerta. Pin 9: la entrada B de la compuerta 4. Pin 10: la entrada A de la compuerta 4. Pin 11: aquí veremos el resultado de la operación de la tercer compuerta. Pin 12: la entrada B de la compuerta 3. Pin 13: la entrada A de la compuerta 3.

c) Señalar y explicar los diferentes tipos de compuertas que se usan para las funciones lógicas básicas y sus principales aplicaciones.

TIPO DE PUERTAS LOGICAS :

Las puertas lógicas son pequeños circuitos digitales integrados cuyo funcionamientose adapta a las operaciones y postulados del álgebra de Boole.

Los componente básicos de los integrados son las puertas, las cuales se encuentrandentro de un chip o en circuitos digitales integrados con una tecnología defabricación que trataremos en el siguiente apartado: TTL y CMOS.

d) Explicar las diferencias tipos de familias TTL: LS, F, H, L, C

familias

Las demás características dependen de la familia que se utilice, podemos encontrarnos con chips de modelo estándar, de bajo consumo (L), de alta velocidad (H), Schottky (S), Schottky de bajo consumo (LS), Schottky avanzado (AS), TTL Schottky avanzado de bajo consumo (ALS), ó el TTL rápido (TTL ALS Fairchild) (F) entre otros. Centrándonos en el modelo estándar podemos sobre éste modelo que su retraso es de 10 ns siendo el de menor retraso el modelo Schottky (3ns) y el de mayor el modelo de bajo consumo (33 ns). El consumo por puerta es de 10 mW siendo el menor el de bajo consumo de 1mW y el de mayor consumo el de alta velocidad de 22 mW, la velocidad en el estándar es de 35 MHz siendo la menor en el de bajo consumo de 3 MHz y mayor en el Schottky de 125 MHz, el margen de ruido para el modelo estándar que veremos a continuación, es de 0,4V siendo más distante y variable en el modelo LS, de 0,7 V para el nivel lógico 1 y de 0,3 V para el nivel lógico 0: Por último el abanico de salida es de 10 para el estándar y el de alta velocidad y de 20 para el resto.

e) Hacer lo anterior para la tecnología CMOS

a. Analizar y señalar las características de los diferentes integrados solicitados.

• Serie 74HC (CMOS de alta velocidad)

– Esta es una versión mejor de la serie 74C.

– La principal mejora radica en un aumento de diez veces en la velocidad de conmutación.

– Otra mejora es una mayor capacidad de corriente en las salidas.

– También de alta velocidad, y también es compatible en lo que respecta a los voltajes con los dispositivos TTL

• Serie 74HCT

– Esta serie también es una serie CMOS de alta velocidad, y está diseñada para ser compatible en lo que respecta a los voltajes con los dispositivos TTL, es decir, las entradas pueden provenir de salidas TTL

• 74AC/ACT CMOS Avanzado

• Esta serie, la más nueva de los CMOS

• Funcionalmente equivalente con las diversas series de TTL pero no es compatible con terminales con el TTL.

• La razón es que las ubicaciones de las terminales en los microcircuitos 74AC o 74ACT se han seleccionado para mejorar la inmunidad al ruido, con lo cual las entradas a dispositivos son menos sensibles a los cambios de señal que las que ocurren en las terminales de otros CI

b. Obtener del datasheet la distribución de patillas de cada integrado. c. Señalar y explicar los diferentes tipos de compuertas que se usan

para las funciones lógicas básicas y sus principales aplicaciones.

En esta familia el componente básico es el transistor MOS (Metal-Óxido-Semiconductor).Los circuitos integrados CMOS son una mezcla entre la NMOS, constituida por transistoresde canal N, y la PMOS, cuyo elemento fundamental es el transistor MOS de canal P.

La familia CMOS básica que aparece en los catálogos de los fabricantes es la serie 4 000. Sus características más importantes son:• La tensión de alimentación varía entre 3 y 18 V.• El rango de temperaturas oscila entre 240 y 85 ºC.• Los niveles de tensión son: VIL mín. 5 3,5 V; VIL máx. 5 1,5 V; VOH mín. 5 4,95 V; VOL máx. 5 0,05 V.• Los tiempos de propagación varían inversamente con la tensión de alimentación, siendo de 60 ns para 5 V y de 30 ns para 10 V.• La potencia disipada por puerta es de 10 nW.

d. Explicar las diferencias tipos de familias

Inicialmente, se fabricaron circuitos CMOS con la misma disposición de las puertas en los circuitos integrados que en las familias TTL. Así, se generó la familia 74C, compatible con la familia TTL, cuyas características son muy parecidas a las de la familia 4 000. Debido a las mejoras en la fabricación, se desarrollaron las series 74HC (alta velocidad) y la 74HCT (alta velocidad compatible con los niveles TTL). Estas series poseen características muy parecidas a las LS de la familia TTL, pero con consumos inferiores. Las series más utilizadas son las 74HCxx, donde HC signifi ca High speed CMOS. El tiempo de propagación de estas series ofrece valores del orden de 8 ns y se alimentan con tensiones de entre 2 y 6 V.