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FAMILIAS LGICAS TTL-CMOS
08/12/2012 Prof. ngel Olivier 1
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Caractersticas internas
Fabricacin de la familia TTL, mediante
componentes de tipo BJT y otros elementos.
Compuertas TTL (Estndar, L, F y otras!.
Compuertas C"# (Estndar, $C, $CT y
otras!.
Fan%#ut de compuertas.
"ar&en de ruido.
'ropa&acin de tiempo.
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Configuracin interna de la compuertast!ndar "#$$
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Configuracin interna de la compuertaLo%-Sc&ott'( "#LS$$
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Configuracin interna de la compuertaLo%-Sc&ott'( "#LS$#
()
(*
(+
(,
(-
.,
/,
/0
/*
/-
/+
/)
15K
40K
50
4K
3K
6K
.0
A
+VCC
.1
(0
(1
/1
50K
O
.-
A O
74ALS04
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Configuracin interna de la compuertaFAST "#F$$
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Configuracin interna de las compuertasst!ndar "#$) ( "#$*
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n +n +SiO2
SiO2
L
ustrato B tipo P
canalxido
SiO2
S G D
Enri2uecimiento3&otamiento
Smolo!
D D
S
G
S
G
ource 4ate .rain
" +" +SiO2
SiO2
L
ustrato B tipo #
canalxido
SiO2
S G D
Enri2uecimiento3&otamiento
D
S
G
D
S
G
ource4ate .rain
%OS&'( canal # %OS&'( canal P
+ispositi,os CMOS
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+ispositi,os MOS ( .MOS
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Vi Vo
Canal P
(,
(1
Canal #
G
S
D
G
D
S
+VDD
74)C04
VoVi
Compuerta CMOS "#/C$#
Su funcionamiento es el siguiente:
Cuando Vi = Vdd, estado alto en la entrada, el
NMOS conduce y el PMOS se bloquea. La
salida est a tierra: Vo = !.
Cuando Vi = !, estado !, el NMOS se bloquea y
el PMOS conduce.
La salida "asa a # Vdd: Vo = $% "or
consiguiente el CMOS funciona como un doble
conmutador cuando uno esta abierto el otro
est cerrado.
La salida Vo se encuentra conectada al Vdd, o a
tierra Vss. Cuando la com"uerta est en re"oso,
no se utili&a la conmutaci'n, no e(iste ning)ncamino entre Vdd y tierra. Por ello el consumo
de la com"uerta es "rcticamente nulo:
corriente de fuga del orden de los n*.
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Gr!fica de la compuerta CMOS "#/C$#
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Compuertas CMOS "#/C$) ( "#/C$$
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A
B
A * L
S Vo)
mn,5 o$ (m6!
5 i$ (m6!
5i$
(m6!
5i$
(m6!
5i$
(m6!
5i$
(m6!
-o)
n .-i)
A
B
A * B*)
S VoL
m/x,5 oL (m6!
5 iL (m6!
5iL
(m6!
5iL
(m6!
5iL
(m6!
5iL
(m6!
-oL
m .-iL
n
4
3
2
1
4
3
2
1
m
Fan-Out de las compuertas digitales
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L L
) )
ona
-ndminada
ona
-ndminada
Entrada alida
V CC o V DD
V''
o VSS
Vi)
mn,
ViL
m/x,
Vo)
mn,
VoL
m/x,
%an d 5ido n
a6o V#SL
,
%an d 5ido n
alo V#S)
,
Margen de 0uido en compuertas digitales
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Ni+eles l'gicos L y CMOS -amilias de /V011
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AB( A8ancd BiCmo! com". ((L
AC( A8ancd Cmo! Com". ((L
A)C A8ancd )i9 !"d Cmo!
A)C( A8ancd )i9 !"d Cmo!
com". ((L
A:P A8ancd :la lo; Po;
A:C A8ancd :la lo; 8ola Cmo!
LVC Lo; Vola Cmo!< =LV( Lo;
Vola ((L>
)C )i9 !"d Cmo!
)C( )i9 !"d Cmo! com". ((L LV?A Lo; Vola A8ancd
@@ (omado d !d001 Loic
Gid d (xa! -n!mn!
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Ni+eles l'gicos L y CMOS de 2a3o Volta3e
-Nue+as amilias 4.4V% 5./V y $.6V0
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2"L)2"
)L
2 2 D0 E
50 E
10 E
t, t1 t0
t- t7
t+ t) t*
&lanco d
!ida
10 E
D0 E
&lanco d
aada
10 E
D0 E
D0 E
10 E
50 E'
S 50 E50 E
2
2
V 74LS04
E
2"L)
* D.0 n!
2")L
* 10 n!
.ropagacin de Tiempo en compuertas
iem"o de subida -tr0:iem"o que
tarda la transici'n -la 7ram"a80 dela onda cuadrada cuando "asa
desde el $!9 de la ram"a asta el
;!9 de la misma.
iem"o de ba3ada -tf0:iem"o que tarda
la transici'n -la 7ram"a80 de la onda
cuadrada cuando "asa desde el ;!9 de
la ram"a asta el $!9 de la misma.
"l:iem"o de res"uesta en el cual la onda cuadrada de salida "asa de ni+el alto a ni+el
ba3o% este tiem"o se toma con res"ecto al /!9 de las ram"as de entrada y salida
"l:iem"o de res"uesta en el cual la onda
cuadrada de salida "asa de ni+el ba3o a ni+el
alto% este tiem"o se toma con res"ecto al
/!9 de las ram"as de entrada y salida.
lanco de ba3ada,
SN, flanco negati+o
lanco de subida,
SP, flanco "ositi+o
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.ropagacin de Tiempo en Compuertas
(im"o d !ida +, (im"o F ada la an!icin +laam"aH, d la onda cadada cando "a!a d!d l 10E d laam"a 9a!a l D0E d la mi!ma +3?1,.
(im"o d aada +, (im"o F ada la an!icin +la
am"aH, d la onda cadada cando "a!a d!d l D0E d laam"a 9a!a l 10E d la mi!ma +7?5,.
("9l(im"o d !"!a n l cal la onda cadada d !alida"a!a d ni8l alo a ni8l aoI ! im"o ! oma con !"coal 50E d la! am"a! d nada !alida +4?2,.
("l9(im"o d !"!a n l cal la onda cadada d !alida"a!a d ni8l ao a ni8l aloI ! im"o ! oma con !"coal 50E d la! am"a! d nada !alida +J?6,.
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&o d la! &amilia! Lica!+omado d !d001 Loic Gid d (xa! -n!mn!,
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&o d la! &amilia! Lica!
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'nca"!lado! d la! &amilia! Lica! d ao 8ola
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'nca"!lado! d la! &amilia! Lica! d ao 8ola
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Configuracin interna de una compuerta conacti,acin de tercer estado 12S3
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