Eletrônica digital: portas lógicas de circuitos integrados

Ao longo dos 50 anos ou mais que os designers de circuitos eletrônicos têm trabalhado em circuitos lógicos baseados em semicondutores, muitos projetos têm sido desenvolvidos para a criação de portas lógicas. Como cada abordagem para projetar circuitos lógicos resultados em toda uma família de circuitos lógicos para os vários tipos de portas (NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR e XNOR), os diferentes projetos são muitas vezes referida como famílias de design.

Video: Eletrônica Digital 2 - Funções e Portas Lógicas - Porta lógica E - Eletrônica Fácil

Aqui estão os mais populares:

RTL: Resistor-Transistor Logic, que usa resistores e transistores bipolares.

  • DTL: Diodo-Transistor Logic, que é semelhante ao RTL mas acrescenta um díodo para cada circuito de entrada.

  • TTL: Transistor-Transistor Logic que utiliza dois transistores, um configurado para funcionar como um interruptor e o outro configurado para funcionar como um amplificador. O transistor de comutação é usado nos circuitos de entrada, e o transistor amplificador é usado nos circuitos de saída. O amplificador permite a saída da porta para ser ligado a um maior número de entradas do que os circuitos RTL ou DTL.

    Video: Eletrônica Digital 14- Tabela da verdade - Expressão Booleana - Circuito Digital

    Em um circuito TTL, os transistores de comutação são realmente transistores especiais, que têm duas ou mais emissores. Cada entrada está ligada a um destes emissores de modo que as entradas separadas todas controlar o mesmo circuito colector-emissor. A base do transistor de comutação é ligado à tensão de alimentação Vcc, e o colector está ligado à base do transístor de amplificação.



    Video: Eletrônica Digital 10 - Expressões Booleanas - Desenho de Circuitos Lógicos

    Embora seja possível construir circuitos TTL utilizando transistores individuais, ICs com circuitos TTL estão prontamente disponíveis. Os tipos mais populares de CIs TTL são designados por números na forma 74nn. Ao todo, a poucas centenas de tipos de 7400 da série de circuitos integrados estão disponíveis. Muitos deles oferecem circuitos lógicos avançados que não são susceptíveis de recurso para projetos eletrônicos domésticos.

    NúmeroDescrição
    7400Quad de duas entradas NAND (quatro portas NAND)
    7402Quad duas entradas porta NOR (quatro portas NOR)
    7404Hex inversor (seis não portões)
    7408Quad duas de entrada da porta E (quatro portas E)
    7432Quad duas entradas porta OU (quatro portas OR)
    7486Quad de duas entradas porta XOR (quatro portas XOR)
  • CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Logic, que se refere a circuitos lógicos criados com um tipo especial de transistor chamado de um MOSFET. MOSFET apoia Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor.

    A física de como um MOSFET difere de um transistor bipolar padrão não são assim tão importante a menos que você quiser se tornar um designer de IC. O que é importante é que MOSFETs usar muito menos energia, pode alternar estados muito mais rápido, e são significativamente menores do que os transistores bipolares. Estas diferenças fazem MOSFETs ideal para circuitos integrados modernos, que muitas vezes necessitam de milhões de transistores em um único chip.

    Além de desenhar menos energia e operação mais rápido do que os circuitos TTL, circuitos CMOS funcionam como circuitos TTL. Na verdade, os chips CMOS são projetados para serem intercambiáveis ​​com chips TTL comparáveis.

    Video: 1 - Eletronica Digital - Portas e Circuitos Logicos

    CMOS chips lógicos têm um número de peça de quatro dígitos que começa com o número 4 e muitas vezes são chamados de chips 4000-series. Tal como acontece com a série de chips lógicos TTL 7400, várias centenas de tipos de chips 4000 da série estão disponíveis.

    NúmeroDescrição
    4001Quad duas entradas porta NOR (quatro portas NOR)
    4009Hex inversor (seis não portões)
    4011Quad de duas entradas NAND (quatro portas NAND)
    4030Quad de duas entradas porta XOR (quatro portas XOR)
    4071Quad duas entradas porta OU (quatro portas OR)
    4077Quad de duas entradas XNOU portão (quatro portas XNOR)
    4081Quad duas de entrada da porta E (quatro portas E)
  • circuitos lógicos CMOS são muito sensíveis à eletricidade estática. Certifique-se de descarregar-se corretamente ao tocar uma superfície metálica aterrada antes de tocar em um chip CMOS. Para proteção máxima, use uma pulseira antiestática.


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