Monografias.com > Tecnología
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Circuitos digitales




Enviado por mabelgonzalesu



    Indice
    1.
    Circuitos integrados digitales

    2. Familias Lógicas

    3.
    Características Importantes

    4. Funciones Y Tablas De
    Verdad

    5. Circuitos Internos En Los
    Chips

    6. Bibliografía

    1. Circuitos
    integrados digitales

    Los circuitos
    integrados son la base fundamental del desarrollo de
    la electrónica en la actualidad, debido a la
    tendencia a facilitar y economizar las tareas del hombre.
    Por esto es fundamental el manejo del concepto de
    circuito integrado, no sólo por aquellos que están
    en contacto habitual con este, sino también por las
    personas en general, debido a que este concepto debe de
    quedar inmerso dentro de los conocimientos mínimos de una
    persona.
    Un circuito integrado es una pieza o cápsula que
    generalmente es de silicio o de algún otro material
    semiconductor, que utilizando las propiedades de los semiconductores,
    es capaz de hacer las funciones
    realizadas por la unión en un circuito, de varios
    elementos electrónicos, como: resistencias,
    condensadores,
    transistores,
    etc.

    • Clasificación De Los Circuitos
      Integrados

    Existen dos clasificaciones fundamentales de circuitos
    integrados(CI): los análogos y los digitales; los de
    operación fija y los programables; en este caso nos
    encargaremos de los circuitos integrados digitales de
    operación fija. Estos circuitos integrales
    funcionan con base en la lógica
    digital o álgebra de
    Boole, donde cada operación de esta lógica,
    es representada en electrónica digital por una
    compuerta.

    La complejidad de un CI puede medirse por el
    número de puertas lógicas que contiene. Los
    métodos
    de fabricación actuales de fabricación permiten
    construir Cis cuya complejidad está en el rango de una a
    105 o más puertas por pastilla.

    Según esto los Cis se clasifican en los
    siguientes niveles o escalas de integración :
    SSI ( pequeña escala ) : menor
    de 10 puertas.
    MSI ( media escala ) : entre
    10 y 100 puertas.
    LSI ( alta escala ) : entre 100 y 10.000 puertas.
    VLSI ( muy alta escala ) : a partir de 10.000 puertas.
    La capacidad de integración depende fundamentalmente de dos
    factores :

    • El ÁREA ocupada por cada puerta, que depende a
      su vez del tipo y del número de transistores
      utilizados para realizarla. Cuanto menor sea esta área
      mayor será la capacidad de integración a gran
      escala.
    • El CONSUMO de
      potencia. En
      un circuito integrado se realizan muchas puertas en un espacio
      reducido. El consumo
      total del chip es igual al consumo de cada puerta por el
      número de puertas. Si el consumo de cada puerta es
      elevado se generará mucho calor en el
      chip debido al efecto Joule, de forma que si este calor no es
      disipado convenientemente se producirá un aumento de
      temperatura
      que puede provocar un funcionamiento anómalo de los
      circuitos.

    2. Familias
    Lógicas

    Los circuitos digitales emplean componentes
    encapsulados, los cuales pueden albergar puertas lógicas o
    circuitos lógicos más complejos.

    Estos componentes están estandarizados, para que
    haya una compatibilidad entre fabricantes, de forma que las
    características más importantes sean
    comunes. De forma global los componentes lógicos se
    engloban dentro de una de las dos familias siguientes:

    TTL: diseñada para una alta velocidad.
    CMOS: diseñada para un bajo consumo.
    Actualmente dentro de estas dos familias se han creado otras, que
    intentan conseguir lo mejor de ambas: un bajo consumo y una alta
    velocidad.
    La familia
    lógica ECL se encuentra a caballo entre la TTL y la CMOS.
    Esta familia
    nació como un intento de conseguir la rapidez de TTL y el
    bajo consumo de CMOS, pero en raras ocasiones se
    emplea.

    Cuadro Comparativo De Las Familias

    PARAMETRO

    TTL estándar

    TTL 74L

    TTL Schottky de baja potencia (LS)

    Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=5V)

    Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=10V)

    Tiempo de propagación de
    puerta

    10 ns

    33 ns

    5 ns

    40 ns

    20 ns

    Frecuencia máxima de
    funcionamiento

    35 MHz

    3 MHz

    45 MHz

    8 MHz

    16 MHz

    Potencia disipada por puerta

    10 mW

    1 mW

    2 mW

    10 nW

    10 nW

    Margen de ruido
    admisible

    1 V

    1 V

    0'8 V

    2 V

    4 V

    Fan out

    10

    10

    20

    50 (*)

    50 (*)

    (*) O lo que permita el tiempo de
    propagación admisible

    Dentro de la familia TTL
    encontramos las siguiente sub-familias:

    1. L: Low power = dsipación de potencia muy
      baja
    2. LS: Low power Schottky = disipación y tiempo de
      propagación pequeño.
    3. S: Schottky = disipación normal y tiempo de
      propagación pequeño.
    4. AS: Advanced Schottky = disipación normal y
      tiempo de propagación extremadamente
      pequeño.

    Tension De Alimentacion
    CMOS: 5 a 15 V (dependiendo de la tensión tendremos un
    tiempo de propagación).
    TTL : 5 V.

    Parámetros de puerta
    Las puertas lógicas no son dispositivos ideales, por lo
    que vamos a tener una serie de limitaciones impuestas por el
    propio diseño
    interno de los dispositivos lógicos. Internamente la
    familia TTL
    emplea transistores bipolares (de aquí su alto consumo),
    mientras que la familia CMOS emplea transistores MOS (a lo que
    debe su bajo consumo).

    1. Margen Del Cero
    2. Es el rango de tensiones de entrada en que se
      considera un cero lógico:

      VIL máx: tensión máxima que se
      admite como cero lógico.
      VIL mín: tensión mínima que se admite
      como cero lógico.

      Es el rango de tensiones de entrada en que se
      considera un uno lógico:

      VIH máx: tensión máxima que se
      admite como uno lógico.
      VIH mín: tensión mínima que se admite
      como uno lógico.

    3. Margen Del Uno

      Se corresponde con el rango de tensiones en que la
      entrada es indeterminada y puede ser tomada como un uno o un
      cero. Esta zona no debe ser empleada nunca, ya que la puerta
      se comporta de forma incorrecta.

      MT = VIH mín – VIL máx

    4. Margen De Transicion

      Debido a que dos puertas de la misma familia no
      suelen tener las mismas características debemos emplear
      los
      valores extremos que tengamos, utilizando el valor de
      VIL máx más bajo y el valor de
      VIH mín más alto.

      AL máx: VH máx – VL mín
      AL mín : VH mín – VL máx

    5. Amplitud Logica

      El ruido es
      el elemento más común que puede hacer que
      nuestro circuito no funcione habiendo sido diseñado
      perfectamente. El ruido puede ser inherente al propio
      circuito (como consecuencia de proximidad entre pistas o
      capacidades internas) o también como consecuencia de
      ruido exterior (el propio de un ambiente
      industrial).

      Si trabajamos muy cerca de los límites impuestos por
      VIH y VIL puede que el ruido impida el correcto
      funcionamiento del circuito. Por ello debemos trabajar
      teniendo en cuenta un margen de ruido:

      VMH (margen de ruido a nivel alto) = VOH mín
      – VIH mín
      VML (margen de ruido a nivel bajo) = VIL máx – VOL
      máx

      VOH y VOL son los niveles de tensión del uno
      y el cero respectivamente para la salida de la puerta
      lógica.

      Supongamos que trabajamos a un nivel bajo de VOL =
      0'4 V con VIL máx = 0'8 V. En estas condiciones
      tendremos un margen de ruido para nivel bajo de: VML = 0'8 –
      0'4 = 0'4 V

    6. Ruido

      Es el máximo número de puertas que
      podemos excitar sin salirnos de los márgenes
      garantizados por el fabricante. Nos asegura que en la entrada
      de las puertas excitadas:

      VOH es mayor que VOH mín
      VOL es menor que VOL mín

      Para el caso en que el FAN OUT sea diferente a nivel
      bajo y a nivel alto, escogeremos el FAN OUT más bajo
      para nuestros diseños.

      Si además nos encontramos con que el
      fabricante no nos proporciona el FAN OUT podemos calcularlo
      como:

      FAN OUT = IOL máx / IIL máx

      Donde IOL e IIL son las corrientes de salida y
      entrada mínimas de puerta.

    7. Fan Out

      Es la media de potencia disipada a nivel alto y
      bajo. Se traduce en la potencia media que la puerta va a
      consumir.

    8. Potencia Disipada

      Definimos como tiempo de propagación el
      tiempo transcurrido desde que la señal de entrada pasa
      por un determinado valor hasta que la salida reacciona a
      dicho valor.

      vamos a tener dos tiempos de
      propagación:

      Tphl = tiempo de paso de nivel alto a bajo.
      Tplh = tiempo de paso de nivel bajo a alto.

      Como norma se suele emplear el tiempo medio de
      propagación, que se calcula como:

      Tpd = (Tphl + Tplh)/2

    9. Tiempos De Propagacion
    10. Frecuencia Maxima De Funcionamiento

    Se define como:
    Fmáx = 1 / (4 * Tpd)
    Familias Lógicas Del Ti

    • ABT
      Advanced BiCMOS Technology (Tecnología Avanzada De
      BiCMOS)

    smo impulsor de alta velocidad, alto, 5 V VCC

    La familia del megabus-interfaz de ABT es manufacturada
    con un proceso de 0,8
    micrones BiCMOS y proporciona al alto mecanismo impulsor hasta 64
    mA y retardos de la propagación debajo del rango de 5 ns,
    mientras que mantiene el consumo de energía muy bajo. Los
    productos de
    ABT se satisfacen bien para las aplicaciones de la
    vivir-inserción con un I de la especificación de
    0,1 mA. Para reducir efectos de la
    transmisión-línea, la familia de ABT tiene opciones
    serie-series-damping del resistor. Además, hay las piezas
    especiales de ABT que proporcionan al mecanismo impulsor
    extremadamente de gran intensidad (180 mA) para transmitir abajo
    a las líneas de la transmisión de 25 ohmios. Las
    funciones
    avanzadas del megabus, tales como transmisores-receptores
    universales del megabus (UBT) emulan una variedad amplia de
    funciones del megabus-interfaz. Las opciones de la
    multiplexación para la interpolación y el megabus
    de la memoria
    upsizing o downsizing
    también se proporcionan. Además, los dispositivos
    de Widebus tienen megabus-sostienen el trazado de circuito en las
    entradas de información para eliminar la necesidad de
    los resistores externos del pullup para flotar entradas de
    información.

    • ABTE/ETL
      Advanced BiCMOS Technology / Enhanced Transceiver Logic (La
      Tecnología Avanzada De BiCMOS /
      Realzó Lógica Del Transmisor-receptor )mecanismo
      impulsor de alta velocidad, alto, 5 V VCC ABTE tiene
      márgenes más anchos del ruido y es al
      revés compatible con lógica existente de la TTL.
      Los dispositivos de ABTE utilizan la especificación de
      VME64-ETL con tolerancias apretadas el tiempos de la
      posición oblicua y de la transición. ABTE es
      manufacturado con un proceso de
      0,8 micrones BiCMOS proporcionando al alto mecanismo impulsor
      hasta 90 mA. Otras características incluyen un contacto
      diagonal y los resistores internos del pullup en los contactos
      del control para
      el máximo viven protección de la
      inserción. Megabus-sostenga el trazado de circuito
      elimina los resistores externos del pullup en las entradas de
      información y los resistores serie-series-damping en las
      salidas para humedecer reflexiones.
    • AC/ACT
      Advanced CMOS Logic (Lógica Avanzada Del
      Cmos)

    velocidad media, mecanismo impulsor medio, 5 V
    VCC

    La familia del ACL de dispositivos se fabrica en 1
    µm Cmos y tiene más de 70 funciones incluyendo las
    puertas, los flip-flop, los programas
    pilotos, los contadores, y los transmisores-receptores. La
    familia del ACL es una familia confiable, de baja potencia de la
    lógica con 24 mecanismos impulsores de la salida de mA. Se
    incluyen en la familia los productos
    estándares del extremo-contacto y el centro-contacto VCC y
    los productos de la configuración de la tierra con
    el salida-borde controlan el trazado de circuito (OEC). El
    trazado de circuito de OEC, disponible solamente con los
    productos del centro-contacto, ayuda a reducir el ruido
    simultáneo de la conmutación asociado a alta
    lógica de la velocidad. Se incluyen en los productos del
    centro-contacto 16 -, 18 -, y las funciones del megabus-interfaz
    20-bit. Los dispositivos de la CA ofrecen entradas de
    información de MCOcS-compatible y los dispositivos del
    ACTO ofrecen entradas de información de
    TTL-compatible.

    • AHC/AHCT
      Advanced High-Speed CMOS Logic (Lógica De alta velocidad
      Avanzada Del Cmos)

    velocidad media, mecanismo impulsor bajo, 5 V
    VCC

    La familia de la lógica de AHC/AHCT proporciona a
    una migración
    natural para los utilizadores de HCMOS que necesitan más
    velocidad para de baja potencia, de poco ruido, y bajo-conducen
    aplicaciones. La familia de la lógica de AHC consiste en
    las puertas básicas, los circuitos integrados a escala
    media, y las funciones octales fabricadas usando el proceso de
    EPIC1-S que produce alto rendimiento en el bajo costo. Las
    características de funcionamiento de la familia de AHC
    son:

    1.Velocidad: Con retardos típicos de la
    propagación de 5,2 ns (octals), que es cerca de tres veces
    más rápidamente que los dispositivos de HC, los
    dispositivos de AHC son la solución rápida y
    reservada para la operación de la alto-velocidad.
    2.Ruido bajo:La familia de AHC permite que los diseñadores
    combinen las características de poco ruido de los
    dispositivos de HCMOS con los niveles de funcionamiento de hoy
    sin los problemas de
    overshoot/undershoot típicos de alto-conduce los
    dispositivos requeridos generalmente para conseguir velocidades
    de AHC.
    3.Potencia baja:La familia de AHC, usando tecnología del
    Cmos, exhibe el consumo de energía bajo (corriente
    estática máxima, mitad de 40
    µA el de HCMOS).
    4.Mecanismo impulsor:Salida-conduzca la corriente es ±8 mA
    en 5 V VCC y ±4 mA en 3,3 V VCC.

    • ALB
      Advanced Low-Voltage BiCMOS (Low-Voltage Avanzado
      BiCMOS)

    mecanismo impulsor de alta velocidad, alto, 3,3 V
    VCC

    La familia especial-diseñada de la ALB de 3,3 V
    utiliza las 0,6 tecnologías del µm BiCMOS para las
    funciones del megabus-interfaz. Además, la ALB proporciona
    al mecanismo impulsor de 25 mA en 3,3 V de retardos
    máximos de la propagación de 2,2 ns. Las entradas
    de información tienen afianzar diodos con
    abrazadera para eliminar llegan más allá y
    aterrizaje corto.

    • ALS
      Advanced Low-Power Schottky Logic (Lógica Avanzada De
      Low-Power Schottky) velocidad baja, alto mecanismo impulsor, 5
      V VCC

    La familia de ALS proporciona a un espectro completo
    concluido de 130 funciones bipolares de la lógica. Esta
    familia, combinada con la familia AS, puede ser utilizada para
    optimizar sistemas con el
    presupuesto del
    funcionamiento. Usando AS en caminos speed-critical y ALS donde
    está menos crítica la velocidad, los
    diseñadores pueden optimizar funcionamiento de la
    velocidad y de la potencia. La familia de ALS incluye las
    puertas, los flip-flop, los contadores, los programas
    pilotos, los transmisores-receptores, los transmisores-receptores
    registrados, los cierres del repaso, los programas pilotos del
    reloj, los ficheros del registro, y los
    multiplexores.

    • AS
      Advanced Schottky Logic (Lógica Avanzada De Schottky)
      velocidad media, alto mecanismo impulsor, 5 V VCC

    Mientras que la familia de la lógica bipolar de
    alto rendimiento incluye concluido 90 funciones que ofrezcan
    altas capacidades de mecanismo impulsor. Esta familia, combinada
    con la familia de ALS, puede ser utilizada para optimizar
    velocidad y potencia del sistema con el
    presupuesto del
    funcionamiento. Usando AS en caminos velocidad-críticos y
    ALS donde está menos crítica la velocidad, los
    diseñadores pueden optimizar funcionamiento de la
    velocidad y de la potencia. AS la familia incluye las puertas,
    los flip-flop, los contadores, los programas pilotos, los
    transmisores-receptores, los transmisores-receptores registrados,
    los cierres del repaso, los programas pilotos del reloj, los
    ficheros del registro, y los
    multiplexores.

    • ALVC
      Advanced Low-Voltage CMOS Technology (Tecnología
      Avanzada De Low-Voltage Cmos )

    velocidad, mecanismo impulsor medio, 3,3 V
    VCC

    ALVC es una familia del megabus-interfaz del alto
    rendimiento 3.3-V. Estos productos especialmente diseñados
    3-V se procesan en 0,6 tecnologías del µm Cmos,
    dando los retardos típicos menos de 3 ns de la
    propagación junto con mecanismo impulsor actual de 24 mA y
    del consumo de energía estático de 40 µA para
    las funciones del megabus-interfaz. Los dispositivos de ALVC
    tienen megabus-sostienen las células en
    entradas de información para eliminar la necesidad de los
    resistores externos del pullup para flotar entradas de
    información. La familia también incluye las
    funciones innovadoras para la interpolación de la memoria,
    multiplexando, e interconectando a DRAMs
    síncrono.

    • ALVT
      Advanced Low-Voltage BiCMOS Technology (Tecnología
      Avanzada De Low-Voltage BiCMOS ) mecanismo impulsor de alta
      velocidad, alto, 3,3 V VCC

    ALVT es una familia del megabus-interfaz del alto
    rendimiento 3.3-V. Éstos diseñaron especialmente
    5-V tolerante, productos 3.3-V utilizan las 0,6 µm
    tecnologías del BiCMOS para las funciones del
    megabus-interfaz. ALVT proporciona al funcionamiento superior,
    entregando 2,4 retardos de la propagación del ns, el
    mecanismo impulsor actual de 64 mA, y el consumo de
    energía estático de 90 µA. Los dispositivos
    de ALVT tienen megabus-sostienen las células en
    entradas de información para eliminar la necesidad de los
    resistores externos del pullup para flotar entradas de
    información. La familia de ALVT también proporciona
    a características innovadoras, tales como resistores
    serie-series-damping para reducir efectos de la
    transmisión-línea, y a 3-state de ciclo inicial
    para eliminar el cargamento megabus-actual. Los productos de ALVT
    también se satisfacen bien para las aplicaciones de la
    vivir-inserción con un I apagado de 0,1 mA. Mirando al
    futuro, especifican a la familia de ALVT ya para la
    operación 2.5-V.

    • BCT
      BiCMOS Bus-Interface
      Technology (Tecnología De BiCMOS Bus-Interface)
      mecanismo impulsor de alta velocidad, alto, 5 V VCC

    BCT es una familia de 8 -, 9 -, y los programas pilotos
    10-bit, los cierres, los transmisores-receptores, y los
    transmisores-receptores registrados. Diseñado
    específicamente para las aplicaciones del
    megabus-interfaz, BCT ofrece la entrada-salida de la TTL con el
    alto mecanismo impulsor de las velocidades, de la salida 64-mA, y
    potencia muy baja en el modo lisiado. Una familia de
    rápido, alto-conduce funciones del megabus-interfaz que
    proporcione a incidente-agite la conmutación requerida por
    aplicaciones grandes de la placa madre se ha incorporado en el
    ofrecimiento de BCT. Diseñado específicamente
    asegurarse incidente-agite cambiar abajo a 25 ohmios, los
    dispositivos en la familia del programa piloto
    de la bajo-impedancia de BiCMOS pueden maximizar la velocidad y
    la confiabilidad de sistemas
    pesadamente cargados. Cada dispositivo en esta serie entrega 188
    mA de la corriente de mecanismo impulsor de I OL. También
    en nuestra familia de BCT incluyen a una serie de programas
    pilotos de la memoria.
    Estos dispositivos incorporan un resistor serie-series-damping
    para reducir llegan más allá y el aterrizaje corto
    que puede ocurrir en aplicaciones memoria-memory-driving.

    • 64BCT
      64-Series BiCMOS Technology (tecnología de 64-Series
      BiCMOS) mecanismo impulsor de alta velocidad, alto, 5 V
      VCC

    La familia 64BCT ofrece todas las características
    encontradas en familia estándar de TÍs BCT.
    Además, especifican de -40°C a 85°C e incorpora a
    la familia el trazado de circuito para proteger el dispositivo en
    aplicaciones de la live-insertion.

    • BTA
      Bus-Termination Arrays (Matrices De
      Bus-Termination)

    La familia de BTA del TI ofrece un space-saving,
    eficiente, y la solución eficaz a los requisitos del
    bus-termination. En sistemas
    digitales de la alta velocidad con las líneas largas
    de la transmisión, las ondas de reflejo
    en la línea pueden causar los aterrizajes cortos del
    voltaje y llegan más allá que conducen al mal
    funcionamiento de la entrada manejada. Un BTA es una serie de
    diodos que las
    alertas un signo en un Bus o cualquier otro rastro
    señalado que usa lógica de alta frecuencia elimina,
    rebasa problemas del
    undershoot.

    • CBT

    Crossbar Technology
    Interfaces de bus de velocidad altas
    En el mercado de la
    informática de hoy, el poder y
    velocidad son dos de las preocupaciones principales. CBT puede
    dirigirse los dos de estos problemas en aplicaciones de la
    bus-interface. CBT permite a un dispositivo de la bus-interface
    funcione como un mismo interruptor del bus rápido y aisla
    buses eficazmente cuando el interruptor está cerrado y
    ofreciendo retraso de la propagación muy pequeño
    cuando el interruptor está abierto. Estos dispositivos
    pueden funcionar como bus de gran velocidad une entre los
    componentes del computadora-sistema como la
    unidad del proceso central (CPU) y
    memoria. También pueden usarse dispositivos de CBT como
    5-V a 3.3-V traductores y pueden permitirse diseñadores
    para mezclar 5-V o 3.3-V componentes en el mismo
    sistema.

    • CDC

    Clock-Distribution Circuits (Circuitos reloj-distribución)

    Los CDCs de TI proporcionan principio de
    circuitería de reloj-generación exacto a cada
    sistema digital y producen cronometrando signos que se usan para
    sincronizar actividad del sistema. Encontrarse el reloj-signo
    severo que cronometra requisitos de los sistemas de hoy, TI
    ofrece a una serie de retraso de la propagación bajo y
    sesga, alto-entusiasta-fuera chóferes del reloj manejar
    sistemas del clocking alto rendimiento eficazmente
    diseñaron. Las funciones del reloj-driver especiales
    están disponibles en el ACL, ABT, y COMO
    tecnologías, así como 3 V y 5 V. Los drivers del
    reloj entran buffered (4341 función),
    flip-flop (4304 función),
    y phase-locked con llave loop-based (PLL 4586 función) los
    elementos.

    • 74F

    Fast Logic (Lógica rápida) velocidad
    elemento, paseo alto, 5 V VCC,
    74F lógica es una familia del general-propósito de
    lógica bipolar avanzada de gran velocidad. TI proporciona
    más de 60 funciones incluso las verjas, buffer/drivers,
    transrecibidores del autobús, flip-flop, latches,
    contadores, multiplexores, y demultiplexers en la 74F familia de
    la lógica.

    • FB+/BTL

    Backplane Transceiver Logic

    velocidad alta, paseo alto, 5 V VCC,

    Los FB serie dispositivos se usan para las aplicaciones
    del autobús de gran velocidad y son totalmente compatible
    con el IEEE 1194.1-1991 (BTL) y IEEE 896-1991 (Futurebus+) las
    normas. Estos
    transrecibidores están disponibles en 7 -, 8 -, 9 -, y
    18-bit versiones con TTL y traducción de BTL en baje que
    5-ns actuación. Otros rasgos incluyen paseo a a 100 MA y
    alfileres del prejuicio para las aplicaciones de la
    vivir-inserción.

    • FIFO

    First-In, First-Out Memories

    TI ha extendido su producto de
    FIFO que ofrece de CMOS Avanzado (ACTO) y BiCMOS Avanzado (ABT)
    FIFOs. La FIFO producto
    familia incluye clocked que FIFOs unidireccional y bidireccional
    ofreció en 64 a 8K profundidades de memoria y 1-bit a
    36-bit anchuras. Strobed que se ofrecen FIFOs unidireccionales y
    bidireccionales en 16 a 4K profundidades de memoria y 4-bit a
    18-bit anchuras. Los FIFOs aplicación-específicos
    de TI se diseñan especialmente para el uso en telecomunicaciones, DSP, sistemas del
    internetworking, y alto-bandwidth computando. Estos dispositivos
    incluyen rasgos como paridad genere y verifique, retransmit,
    autobús emparejando, el byte cambalacheando, modo de
    desviación, y microprocesador-como la interface del mando. FIFOs
    aplicación-específico, además del Widebus de
    TI los productos de FIFO, oferta
    superficie-montaña espacio-salvadora que empaqueta y
    clases de la múltiple-velocidad para la facilidad de
    plan.

    • GTL

    Gunning-Transceiver-Logic Technology

    La tecnología de GTL es un nuevo reduced-voltage
    que cambia norma que proporciona de gran velocidad, comunicaciones
    del punto-a-punto con dispersión de poder baja. TI
    les ofrece a GTL / TTL traductores unir con los subsistemas
    TTL-basado. Esto les permite a diseñadores usar las
    normas
    GTL-switching para los subsistemas velocidad-sensibles y usar a
    los traductores para unir con el resto del sistema. Los
    dispositivos de GTL tienen circuitería innovadora, como
    sostenimiento del bus en las entradas eliminar la necesidad por
    las resistencias
    externas para entradas flotantes que reducen poder costo, y tiempo
    del board-layout. Mando de edge-rate de rendimiento (OEC) se
    ofrece en los rendimientos para reducir interferencia
    electromagnética (EMI) causado por las frecuencias altas
    de GTL.

    • HC/ HCT

    High-Speed CMOS Logic (Lógica de CMOS de gran
    velocidad) velocidad baja, paseo bajo, 5 V VCC,

    Para los requisitos de lógica de bajo-poder, TI
    ofrece a una familia llena de lógica de HC/HCT. Más
    de 100 tipos del dispositivo están disponibles, incluso
    las verjas, pestillos, flip-flops, buffer/drivers, contadores,
    multiplexores, transrecibidores, y los transrecibidores
    registrado. El HC familiar ofrece entradas CMOS-compatibles y los
    HCT familiar ofrece entradas TTL-compatibles.

    • IEEE 1149.1 (JTAG)

    Boundary-Scan Logic Devices

    El IEEE 1149.1 (JTAG) boundary-scan la familia de la
    lógica de octal, Widebus, y examinar-apoyo funciones
    corporaciones circuitería que permiten estos dispositivos
    y los sistemas electrónicos en los que ellos se usan para
    ser probados sin confianza en técnicas
    sondeando tradicionales. Los dispositivos de lógica de
    Bus-interface están disponibles en BCT, ABT, y
    tecnologías de LVT, en 8 -, 18 -, y 20-bit opciones de los
    pulidores normales, pestillos, y transrecibidores. Las funciones
    de examinar-apoyo incluyen dispositivos por controlar el
    autobús de la prueba, realizando a-velocidad la
    comprobación funcional, y dividir el examine camino en los
    segmentos más pequeños, más manejables.
    Más de 40 dispositivos, compuestos de una selección
    ancha de BCT y octals de ABT, ABT y LVT Widebus, y cada uno de
    las funciones de examinar-apoyo, está disponible. El
    autobús-sostenimiento de LVTH y los rasgos de la resistencia
    serie-humedeciendo también están
    disponibles.

    • LS

    Low-Power Schottky Logic velocidad baja, paseo bajo, 5 V
    VCC,

    • LV

    Low-Voltage CMOS Technology velocidad baja, paseo bajo,
    3.3 V VCC,
    Los LV de TI que se diseñan CMOS tecnología
    productos especialmente a las partes para 3 V impulsan uso del
    suministro. La familia de LV entera también ha sido
    recaracterizada para operar a 5 V.. La familia de LV es 2
    µm en un proceso CMOS que proporciona a 8 MA de paseo y
    propagación tarda de 18 máximo del ns, mientras
    teniendo un consumo de poder estático de sólo 20
    µA para los dos la bus-interface y funciones de la
    verja.

    • LVC

    Low-Voltage CMOS Technology velocidad elemento, los
    meduim manejan, 3.3 V VCC

    Los LVC lógica productos de TI se diseñan
    especialmente para 3 V impulse suministros. La familia de LVC es
    una versión alto rendimiento con 0.8 µm CMOS procese
    tecnología, 24 MA el paseo actual, y 6.5
    propagación de máximo de ns tarda para los
    funcionamientos del driver. Todos los dispositivos de LVC
    están disponibles con 5 V las entradas tolerantes y
    rendimientos.

    • LVT

    Low-Voltage BiCMOS Technology

    velocidad alta, paseo alto, 3.3 V VCC,

    Los especialmente diseñaron 3 V LVT los usos
    familiares la 0.8 µm BiCMOS-proceso tecnología para
    las funciones de la bus-interface. Como sus 5 V el colega de ABT,
    LVT puede proporcionar a a 64 MA de paseo, 4-ns
    propagación tarda, y además, consume menos de 100
    µA de poder de reserva. Las entradas tienen el rasgo del
    bus-hold para eliminar las resistencias del pullup externas y
    I/Os que pueden manejar a a 7 V que les permiten actuar como
    5-V/3-V traductores.

    • LVTZ

    Low-Voltage BiCMOS Technology

    velocidad alta, paseo alto, 3.3 V VCC,

    El LVTZ familiar ofrece todos los rasgos encontrados en
    la familia de LVT normal de TI. Además, LVTZ incorpora
    circuitería para proteger los dispositivos en aplicaciones
    de la live-insertion. El dispositivo sube al estado de
    powered-up durante poder y impulsa abajo que se llama impulsar-a
    3 estado
    (PU3S).

    • S

    Schottky Logic (Lógica de Schottky) velocidad
    baja, paseo bajo, 5 V VCC,

    • SSTL

    Series-Stub Terminated Logic
    Lógica De Resistor-Transistor
    (RTL)
    El circuito mostrado aquí es una puerta de NOR/OR. Es
    decir, la puerta básica es la compuerta NOR.

    La disipación de potencia de la compuerta RTL es
    alrededor de 12 mW y el retardo de propagación promedia
    25ns.

    Lógica Diodo-Transistor
    (DTL)
    El problema básico con compuertas DL es que ellos
    deterioran el signo lógico rápidamente. Sin
    embargo, ellos trabajan para una fase en un momento, si el signo
    se re-amplifica entre las compuertas. Lógica del
    diodo-transistor (DTL) logra esa meta.
    VENTAJA de este circuito encima de su RTL equivalente es que la
    lógica de OR habida realizada por los diodos, no son
    resistencias. No hay ninguna interacción por consiguiente
    entre las entradas diferentes, y cualquier número de
    diodos puede usarse. Una desventaja de este circuito es la
    resistencia de la
    entrada al transistor. Su presencia tiende a reducir la velocidad
    el circuito y limita la velocidad en la que el transistor
    está cambiar estados así.

    El circuito básico de la familia lógica
    digital DTL es la compuerta AND.
    Compuerta DTL básica NAND
    La disipación de potencia de una compuerta DTL es
    aproximadamente 12 mW y el retardo de propagación promedia
    30 ns. El margen de ruido es de alrededor de 1 V y es posible un
    abanico de salida tan alto como 8. El abanico de salida de la
    compuerta DTL esta limitado con la corriente máxima que
    puede fluir en el colector del transistor saturado.

    Lógica Del Cmos
    La lógica del Cmos es una nueva tecnología, basada
    en el uso de los transistores complementarios del MOS de realizar
    funciones de la lógica con casi ningún actual
    requerido. Esto hace estas puertas muy útiles en
    aplicaciones con pilas. El hecho
    de que trabajarán con los voltajes de fuente de hasta
    sólo 3 voltios y tan arriba como 15 voltios son
    también muy provechosos.

    Las puertas todas del Cmos se basan en el circuito
    fundamental del inversor mostrado. Observe que ambos transistores
    son el realce-modo MOSFETs; un N-canal con su fuente puesto a
    tierra, y un
    P-canal con su fuente conectada con +V. sus puertas están
    conectados juntos para formar la entrada de información, y
    sus drenes están conectados juntos para formar la
    salida.

    Los dos MOSFETs se diseñan para tener
    características que son complementarios el uno al otro.
    Cuando esta apagado, su resistencia es con eficacia
    infinita; cuando encendido, su resistencia del canal está
    sobre 200  ohms. Puesto que la puerta es esencialmente un
    circuito abierto que no traza ninguna corriente, y el voltaje de
    la salida será igual o a molido o al voltaje de la fuente
    de alimentación, dependiendo de el cual el
    transistor está conduciendo.
    Este concepto se puede ampliar en las estructuras NI
    y del NAND combinando los inversores en parcialmente una serie,
    estructura
    parcialmente paralela. El circuito mostrado abajo es un ejemplo
    práctico de un Cmos 2-input NI puerta.

    Familias Logicas Del Ldv

    1. LVDS

    El diferencial de la baja tensión que
    señala (LVDS) es una nueva tecnología que trata las
    necesidades de las aplicaciones de hoy de la transmisión
    de datos del alto
    rendimiento. También se diseña para resolver las
    necesidades de las aplicaciones futuras puesto que la fuente de
    alimentación puede ser tan baja como 2v.
    Esta tecnología se basa en el estándar de interfaz
    de ANSI/TIA/EIA-644 LVDS.
    La tecnología de LVDS ofrece una señal diferenciada
    de la baja tensión de 330mV (máximo del abd 450mV
    de 250mV minuto) y de los tiempos rápidos de la
    transición. Esto permite que los productos traten las
    altas tarifas de datos que se
    extienden a partir de Mbps del 100 a mayor de 1 Gbps.
    Además, el oscilación de la baja tensión
    reduce al mínimo la disipación de la potencia
    mientras que proporciona a las ventajas de la transmisión
    diferenciada.  
    La tecnología de LVDS se utiliza en dispositivos del
    programa
    piloto de línea simple y de la capa física del receptor
    así como chipsets más complejos de la
    comunicación del interfaz. Los chipsets de la
    conexión del canal multiplexan y demultiplex líneas
    de señales lentas de la TTL para proporcionar a un
    estrecho, velocidad, interfaz bajo de la potencia LVDS. Estos
    chipsets proporcionan a ahorros dramáticos de los sistemas
    en costes del cable y del conector, tan bien como una
    reducción en la cantidad de espacio físico
    requerida para la huella del conector.  

    Las soluciones de
    LVDS proveen de diseñadores un nuevo alternativa a
    solucionar problemas de alta velocidad del interfaz de la
    entrada-salida. LVDS entrega los milivatios de los Megabites para
    las aplicaciones hambrientas de la transmisión de datos de
    la anchura de banda de hoy y de mañana.

    Evolucion De Las Familias Logicas

    3. Características
    Importantes

    TTL
    La familia TTL usa transistores del tipo bipolar por lo que
    está dentro de las familias lógicas bipolares.
    Las familias TTL estándar.-
    Texas Instruments (1964) introdujo la primera línea
    estándar de productos circuitales TTL. La serie 5400/7400
    ha sido una de las familias lógicas de Circuitos
    Integrados más usadas.
    La diferencia entre las versiones 5400 y 7400 es que la primera
    es de uso militar, operable sobre rangos mayores de temperatura
    (de –55 a +125ºC) y suministro de alimentación
    (cuya variación en el suministro de voltaje va de 4,5 a
    5,5 V). La serie 7400 opera sobre el rango de temperatura 0
    – 70ºC y con una tensión de alimentación
    de 4,75 a 5,75 V. Ambas tienen un fan-out típico de 10,
    por lo que pueden manejar otras 10 entradas.

    TTL de baja potencia, serie 74L00:
    Tienen menor consumo de energía, al costo de mayores
    retardos en propagación, esta serie es ideal para
    aplicaciones en las cuales la disipación de potencia es
    más crítica que la velocidad. Circuitos de baja
    frecuencia operados por batería tales como calculadoras
    son apropiados para la serie TTL.

    TTL de alta velocidad, serie 74H00:
    Poseen una velocidad de conmutación mucho más
    rápida con un retardo promedio de propagación de
    6ns. Pero la velocidad aumentada se logra a expensas de una
    disipación mayor de potencia.

    TTL Schotty, serie 74S00:
    Tiene la mayor velocidad disponible en la línea TTL.
    Otras propiedades de los TTL son:
    -En cualquier Circuito Integrado TTL, todas las entradas son 1 a
    menos que estén conectadas con alguna señal
    lógica.
    -No todas las entradas en un Circuito Integrado TTL se usan en
    una aplicación particular.
    -Se presentan situaciones en que una entrada TTL debe mantenerse
    normalmente BAJA y luego hecha pasar a ALTA por la
    actuación de un suiche mecánico.
    -Las señales de entrada que manejan circuitos TTL deben
    tener transiciones relativamente rápidas para una
    operación confiable. Si los tiempos de subida o de
    caída son mayores que 1 µs, hay posibilidad de
    ocurrencia de oscilaciones en la
    salida.

    CMOS
    Acrónimo de Complementary Metal Oxide Semiconductor
    (Semiconductor Complementario de Óxido
    Metálico).
    Utilizados por lo general para fabricar memoria RAM y
    aplicaciones de conmutación, estos dispositivos se
    caracterizan por una alta velocidad de acceso y un bajo consumo
    de electricidad.
    Pueden resultar dañados fácilmente por la electricidad
    estática.
    La lógica CMOS ha emprendido un crecimiento constante en
    el área MSI, mayormente a expensas de TTL, con la cual es
    de directa competencia.
    El proceso de fabricación del CMOS es más simple
    que TTL y tiene una densidad de
    empaque mayor,
    permitiendo por consiguiente más circuitería en un
    área dada y reduciendo el costo por función.
    CMOS usa sólo una fracción de la potencia que se
    necesita para la serie TTL de baja potencia (74L00) y es
    así apropiada idealmente para aplicaciones que usan
    potencia de batería o potencia con batería de
    respaldo. La velocidad de operación de CMOS no es
    comparable aún con las series TTL más
    rápidas, pero se espera mejorar en este respecto.
    La serie 4000A es la línea más usada de Circuitos
    Integrados digitales CMOS. Contiene algunas funciones disponibles
    en la serie TTL 7400 y está en expansión constante.
    Algunas características más importantes de esta
    familia lógica son:
    -La disipación de potencia de estado estático de
    los circuitos lógicos CMOS es muy baja.
    -Los niveles lógicos de voltaje CMOS son 0 V para 0
    lógico y + VDD para 1 lógico. El
    suministro + VDD puede estar en el rango 3 V a 15 V
    para la serie 4000A, por lo que la regulación de la fuente
    no es una consideración seria para CMOS. Cuando se usa
    CMOS con TTL, el voltaje de la fuente se hace 5 V, siendo los
    niveles de voltaje de las dos familias los mismos.
    -La velocidad de conmutación de la familia CMOS 4000A
    varía con el voltaje de la fuente.
    -Todas las entradas CMOS deben estar conectadas a algún
    nivel de voltaje, preferiblemente tierra o
    VDD. Entradas no usadas no pueden dejarse flotado
    (desconectadas), porque estas entradas serían susceptibles
    al ruido. Estas entradas no usadas pueden también ser
    conectadas a una de las entradas usadas, siempre y cuando no se
    exceda el fan-out de la fuente de señal. Esto es altamente
    improbable debido al alto fan-out del CMOS.

    Diferencias mas importantes:

    • Los voltajes de alimentación son de 5V para
      los circuitos TTL y de 3 V a 15 V para los circuitos
      CMOS.
    • En la fabricación de los circuitos integrados
      se usan transistores bipolares par el TTL y transistores MOSFET
      para La tecnología CMOS.
    • El circuito integrado CMOS es de menor consumo de
      energía pero de menor velocidad que los TTL.

    4. Funciones Y Tablas De
    Verdad

    Una función de un Álgebra de
    Boole es una variable binaria cuyo valor es igual al de una
    expresión algebraica en la que se relacionan entre
    sí las variables
    binarias por medio de las operaciones
    básicas, producto lógico, suma lógica e
    inversión.
    Se representa una función lógica por la
    expresión f = f (a, b, c,…)
    El valor lógico de f, depende del de las variables a,
    b, c,…
    Se llama termino canónico de una función
    lógica a todo producto o suma en la cual aparecen todas
    las variables en su forma directa o inversa. Al primero de ellos
    se le llama producto canónico y al segundo suma
    canónica. Por ejemplo sea una función de tres
    variables f (a, b, c). El término abc es un producto
    canónico mientras que el término a + b + c es una
    suma canónica.

    El número máximo de productos
    canónicos o sumas canónicas viene dado por las
    variaciones con repetición de dos elementos tomados de n
    en n. El número de productos o sumas canónicas de n
    variables es por lo tanto 2n.

    Para mayor facilidad de representación, cada
    termino canónico se expresa mediante un número
    decimal equivalente al binario obtenido al sustituir las
    variables ordenadas con un criterio determinado por un 1 o un 0
    según aparezcan en su forma directa o complementada
    respectivamente.
    Los circuitos digitales operan en el sistema numérico
    binario, que implica que todas las variables de circuito deben
    ser 1 o 0. El álgebra utilizada para resolver problemas y
    procesar la información en los sistemas
    digitales se denomina álgebra de Boole, basada sobre
    la lógica más que sobre el cálculo de
    valores
    numéricos reales. El álgebra booleana considera que
    las proposiciones lógicas son verdaderas o falsas,
    según el tipo de operación que describen y si las
    variables son verdaderas o falsas. Verdadero corresponde al valor
    digital 1, mientras que falso corresponde a 0. Las tablas de
    verdad, llamadas tablas booleanas, presentan todas las posibles
    combinaciones de entrada frente a las salidas
    resultantes.

    Los teoremas del álgebra de Boole son
    demostrables a diferencia de los del álgebra convencional,
    por el método de
    inducción completa. Para poder realizar
    esto se emplean las llamadas tablas de verdad que no son otra
    cosa que representaciones gráficas de todos los casos que pueden
    darse en una relación y de sus respectivos
    resultados.

    La tabla de verdad de una función lógica
    es una forma de representación de la misma en la que se
    indica el valor 1 o 0 que toma la función para cada una de
    las combinaciones posibles de las variables de las cuales
    depende. En la siguiente tabla se representa la tabla de verdad
    de una función de tres variables. La deducción de
    la forma canónica de la función por medio de la
    tabla de verdad resulta sencilla.

    Si, para una determinada combinación de las
    entradas, la fusión
    toma el valor lógico 1, el producto canónico de
    todos los posibles 2n, que vale 1 para dicha combinación,
    ha de formar parte de la función. La deducción del
    producto canónico correspondiente es inmediata asignando
    al estado 0 la variable inversa y al estado 1 la variable
    directa.

    c

    b

    a

    f

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    0

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    No existe actualmente un criterio unico de minimizacion
    de la expresión de una función lógica y
    además se prevé una gran evolución de este concepto debido a la cada
    día mayor disponibilidad de sistemas funcionales complejos
    en circuitos integrados que permite realizar cualquier
    función lógica.

    Circuitos Básicos

    Los siguientes son pequeños circuitos digitales
    integrados cuyo funcionamiento se adapta a la operaciones y
    postulados del álgebra de Boole . Los operadores o puertas
    lógicas mas importantes aparecen en la siguiente tabla ,
    junto a su nombre , símbolo mas extendido y
    ecuación.

    Simbolo

    Función

    Ecuación Lógica

    Tipos comerciales

     

    Sumadora O

    (Or)

    S = a+b

    Se fabrican en dos entradas

    Multiplicadora Y (AND)

    S = a.b

    Se fabrican en dos, tres o cuatro
    entradas

    Inversora No

    (NOT)

    S = ā

    Se fabrican en una entrada

    Sumadora Negadora No O (NOR)

    S = a+b

    Se fabrican en dos, tres, cuatro o cinco
    entradas

    Multiplicadora Negadora No Y(NAND)

    S = ab

    Se fabrican en dos, tres o cuatro, ocho, doce o
    trece entradas

    Ahora pasaremos a especificar cada uno de los circuitos
    básicos que hemos resumido anteriormente en la
    tabla.

    Circuito OR
    Es un dispositivo digital que entrega una salida baja cuando
    todas sus entradas son bajas, y una salida alta cuando existe por
    lo menos un alto en cualquiera de sus entradas o en las dos al
    mismo tiempo.
    El signo (+) denota la función propia de una compuerta OR
    y no se puede omitir, tampoco debe confundirse con el signo
    más de la suma aritmética, a esta operación
    se le denomina también suma lógica.

    Es un circuito que tiene dos o más entradas y su
    salida es igual a la suma OR de las entradas. La figura siguiente
    muestra el
    símbolo correspondiente a una compuerta OR de dos
    entradas. Las entradas A y B son niveles de voltaje lógico
    y la salida S es un nivel de voltaje lógico cuyo valor es
    el resultado de la operación OR de A y B; esto es S = A+B,
    que debe leerse como "S es igual a A o B"o "A o B es igual a S" y
    no como "S es igual a A más B" En otras palabras, la
    compuerta OR opera en tal forma que su salida es alta (nivel
    lógico 1)si la entrada A, B o ambas están en el
    nivel lógico 1.La salida de la compuerta OR será
    baja (nivel lógico 0)si todas sus entradas están en
    el nivel lógico 0 .

    Esta misma idea puede ampliarse a más de dos
    entradas Por ejemplo si tuviéramos tres entradas la tabla
    lógica que se muestra a
    continuación nos demuestra una vez más que la
    salida 1 se dará en el caso de que una o más
    entradas sean 1.Este es el principio general es el mismo que rige
    para compuertas OR con cualquier número de entradas
    .

    Mediante el uso del lenguaje del
    álgebra booleana , la salida x puede expresarse como X = A
    + B + C, donde una vez debe hacerse hincapié en que el
    signo + representa la operación OR. Por consiguiente la
    salida de cualquier compuerta OR se puede expresar como la suma
    OR de todas sus entradas.

    A

    B

    C

    X=A+B+C

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    Circuito AND

    Una compuerta AND de dos entradas es un dispositivo
    lógico que entrega una salida alta cuando todas sus
    entradas son altas y una salida baja cuando hay un alto en
    cualquiera de sus entradas .

    El signo (.) denota la función propia de una
    compuerta AND y se puede omitir, de modo que da lo mismo si se
    coloca o no. A la función AND se le llama también
    producto lógico.

    Es un circuito con dos o mas entradas, la salida de
    estas es igual al producto AND de las entradas lógicas es
    decir S = A.B Es un circuito que opera en tal forma que su salida
    es alta solamente cuando todas sus entradas son altas . En todos
    los otros casos la salida de la compuerta AND es baja es decir
    0,. Al igual que en el caso del circuito OR también se
    cumple que esta operación también se cumpla para
    más de dos entradas . En la figura que se muestra a
    continuación se encuentra una tabla con tres entradas.
    Cabe resaltar que la salida de la compuerta es 1 solamente en el
    caso que A = B = C = 1. La expresión para la salida
    sería la siguiente X =ABC.

    Se debe tener cuidado a la hora de observar los
    símbolos para operar dado que como son un poco parecidos
    podría haber una equivocación y obviamente esto
    sería realmente fatal si lo que se busca es reducir o
    resolver el circuito.

    A

    B

    C

    X=ABC

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    1

    0

    0

    0

    1

    1

    0

    1

    0

    0

    0

    1

    0

    1

    0

    1

    1

    0

    0

    1

    1

    1

    1

    Circuito NOT

    Esta operación se puede efectuar con una sola
    variable de entrada. En el caso de que la variable fuera B si la
    sometemos a la operación NOT el resultado sería X =
    Ā.Existen varias formas de expresar esta operación
    una de ellas es: X es igual a la inversa de A o X es igual a no
    A. Lo que indica la negación vendría a ser el
    simbolito que se encuentra encima de la variable de
    entrada.

    A este circuito también se le conoce con el
    nombre de inversor o complementador puesto que también
    pudimos haber dicho Ā es el complemento de
    A.

    En este circuito solo observamos dos casos cuando 1 se
    ha negado o complementado se convierte en 0 y cuando 0 se ha
    negado o complementado se convierte en 1. A continuación
    se muestra esto simbólicamente . Si lo quisiéramos representar en
    una tabla de verdad sería de la forma
    siguiente:

    A

    X= Ā

    0

    1

    1

    0

    Circuitos NAND y NOR

    Una vez que se ha obtenida la expresión
    mínima de una función es necesario realizarla en la
    practica mediante elementos físicos. El diseño
    de puertas lógicas con transistores en un principio y la
    posterior aparición de los circuitos ha hecho que las
    puertas NAND y NOR sean las mas utilizadas en la
    realización de las funciones lógicas Se ha
    demostrado que las funciones NAND y NOR pueden realizar
    cualquiera de las tres funciones elementales suma, producto e
    inversión.

    Par realiza con puertas NAND ( NOR) la expresión
    mínima de la función obtenida por el método
    tabular o el método numérico, se aplicaran las
    siguientes reglas cuya validez se deduce de los postulados y
    teoremas existentes.

    1. Se aplican a la expresión global de la
      función dos inversores con lo cual la misma queda
      invariable.
    2. Si la operación más externa es una suma
      (producto)lógica, se opera una de las inversiones
      aplicando el Teorema de Morgan y si es producto (suma) no se
      operan ninguna de las dos.
    3. Si en el interior de la expresión existen
      sumas (producto) lógicas, se aplican a cada una de ellas
      dos inversiones
      y se opera una de ellas par convertirla en el inverso del
      producto (suma).
    4. Se continúa realizando esta operación
      hasta que todas las sumas (producto)hayan llegado convertidas
      en inversos de productos (sumas).

    Las reglas par realizar cualquier expresión con
    puertas NAND no son iguales a las de la puerta NOR sustituyendo
    la palabra suma por producto, lo cual se ha indicado incluyendo
    la palabra suma entre paréntesis en las reglas que
    acabamos de indicar.

    5. Circuitos Internos En
    Los Chips

    Los circuitos internos utilizan los chips, por ser
    más fiables y económicos. Una de sus finalidades
    corresponde al funcionamiento del encendido totalmente
    electrónico; en donde por medio de la UCE (Unidad Central
    Electrónica) va a calcular el momento de encendido
    correcto para todos los estados de servicio;
    entre los cuales tenemos:

    • Régimen r.p.m. motor y
      posición PMS que le envían los sensores.
    • Presión en Colector Admisión medido por
      el Transmisor ó Resistencia PTC.
    • Temperatura motor enviada
      por el Transmisor ó Resistencia inversa NTC.
    • Posición mariposa según la
      posición del reóstato en eje
      mariposa.

    Componentes Digitales
    Muchas veces, en la etapa de diseño de un circuito
    digital, se requiere utilizar una compuerta. Utilizar un circuito
    integrado y sólo disponer de una compuerta de éste
    es muy ineficaz. Para evitar este problema realizaremos algunos
    dispositivos digitales con componentes discretos y/o con otros
    dispositivos, con el fin de optimizar algunos
    circuitos.

    La primera compuerta lógica que fabricaremos con
    componentes discretos será la NOT. Algunos esquemas
    posibles son los siguientes:

    NOT:

    El primer circuito es el más simple y el
    más usado. El transistor es cualquier transistor
    pequeño. R1 es de 10k, mientras que R2 adopta un
    valor de 1k. VCC es la tensión de
    alimentación del circuito. Esta compuerta es útil
    en sistemas tanto TTL como CMOS.

    El segundo circuito, que es del tipo CMOS, es un poco
    más complicado, pero su respuesta es casi igual al de una
    compuerta del tipo CD4XXX. Con lo cual debe ser utilizado en
    circuitos con grandes exigencias a nivel de
    lógica.

    AND:

    La compuerta AND se realiza de la siguiente
    manera:

     

    Nuevamente, el primer circuito es el más
    utilizado y el más versátil. Los diodos son
    cualquier diodo pequeño y la resistencia es de
    10k. Sin embargo, el segundo ofrece
    características mucho más similares a las de un
    circuito integrado. Para agregar más entradas a la
    compuerta, basta sólo colocar tantos diodos en paralelo
    con D1 y D2 como entradas adicionales se requiera. Aquí se
    observa una nueva ventaja de la "fabricación" de
    compuertas: es perfectamente factible realizar una AND ó
    una OR con 30 ó 40 entradas, algo muy difícil de
    conseguir en un circuito integrado convencional.

    OR:

    De forma similar a las AND las compuertas OR se crean de
    la siguiente manera:

     

    De nuevo aparece el compromiso entre la versatilidad y
    facilidad o la similitud de respuesta entre ambos
    diseños.

    Las compuertas NAND, NOR, X-OR, X-NOR surgen de la
    combinación de los tres diseños
    anteriores.

    Si bien, como se explicó arriba, realizar una
    compuerta con componentes discretos es útil en algunas
    circunstancias, en otras es necesario crear un componente digital
    a partir de otros. Por ejemplo: si se dispone de un circuito
    integrado con 4 compuertas NAND, del que se utilizan 3 y se
    requiere una compuerta "NOT", no hace falta colocar otro CI con
    una compuerta NOT es posible utilizar la compuerta NAND como una
    NOT.

    Se pueden fabricar unos componentes con otros, por
    ejemplo:

    • Compuerta NOT con NAND:

    • Compuerta NOT con NOR:

    • Compuerta AND con NOR:

    • Compuerta NAND con NOR:

    • Compuerta OR con NAND:

    • Compuerta NOR con NAND:

    6.
    Bibliografía

    • http://comunidad.ciudad.com.ar/internacional/aruba/megat/nuevo3b.htm
    • http://personal.telefonica.terra.es/web/autoxugamovil/Encendido/Encendido2.htm
    • http://ohm.ingsala.unal.edu.co/gmun/electronica/unetronica/6.htm
    • http://www.geocities.com/delicadob/tema0/tema0.htm#TOP
    • http://www.depeca.alcala.es/wwwnueva/docencia/12ciclo/informat/tc/Documentos/traspas-baja-tens.PDF.
    • http://www.romalo.250x.com/contenido/famlog/fomlog1.htm
    • http://eupt.unizar.es/asignaturas/ittse/sistemas_electronicos_digitales/Cuatrimestre1/02tema/02teoria.pdf.
    • http://usuarios.iponet.es/agusbo/uned/propios/apuntes/flog1.PDF.
    • http://eca.redeya.com/cursos/edigital/tutord2.htm

    Trabajo enviado por
    Mabel Gonzales Urmachea

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter