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INF01058
Aula 4
Circuitos Digitais
Famílias Lógicas:Bipolar: RTL - Resistor - Transistor Logic DTL - Diode - Transistor Logic TTL - Transistor - Transistor Logic ECL - Emitter-Coupled Logic
MOS METAL-OXIDO SEMICONDUTOR : NMOS CMOS
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Qualquer entrada HIGH => transistor correspondente conduz => Vout =LOWTodas entradas LOW => nenhum T conduz => Vout = HIGH
A B C OUTL L L H L L H LL H L L: : : :H H H L
NOR ( OR + NOT )
ABC
OUT
Resistor - Transistor Logic ( RTL )Porta Básica
Q1Q3Q2R2R1
R0
Vcc
CB
A R3
Vout
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• Outro modo de encarar a porta:
ABC
OUT
A
CWIRED - AND
A + B + C = A . B . C ( DeMorgan)
B OUT
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DIODE - TRANSISTOR LOGIC (DTL)
• D1, D2, R1 funcionam como uma porta AND• R2, Q1, R3 funcionam como um inversor
ZX
YX
YZ NAND
R32K
Vx
Vy
D1
D2 D3 D4
R12K
R220K
Q1
Vz
Vcc
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Transistor - Transistor Logic (TTL)Porta Básica - NAND
Q1
Vcc
R14K
R21,6K
R3130Ω
Q4
Q3R41K
D1
Q2VB
VA
X
Y
HIGH : 2,0 a 5,0 VLOW : 0 a 0,8 V
ZVD
VC
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Famílias TTL74 TRADICIONAL
74 H HIGH-SPEED - diminuindo valores de resistências, diminui τ74 L LOW-POWER - aumenta valores de resistências, diminui corrente74 S SCHOTTKY - usa T não saturados, diminui tempos de chaveamento74 LS LOW-POWER SCHOTTKY74 AS ADVANCED SCHOTTKY - ainda mais rápidos74 ALSADVANCED LOW-POWER SCHOTTKY
Tabela deReferência paraNANDs de2 entradas
atraso propagação (ns)
potência consumida(mW)
7474 L74 H74 S74 LS74 AS74 ALS
9336391,65
10122202201,3
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Famílias MOS
Transistor de Depleção
Transistor N
E
Vcc
S
sempre ativoresistência variávelInversor NMOS
- menor potência consumida que as famílias bipolares.- maior densidade de integração (portas menores)- apropriada para circuitos integrados VLSI- delays de propagação maiores devido a maiores capacitâncias e resistências quando conduzindo
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NAND NMOS
S
Vcc
A
B
NOR NMOS
SA B
Vcc
•O NMOS possui um consumo estático grande devido àqueda de tensão no transistor de depleção (transistor decarga) quando a saída S= 0.
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Inversor CMOS
Transistor P
Transistor N
E
Vcc
S
•Consumo de uma porta CMOS é muito menor do que consumode uma porta NMOS pois a potência consumo é devidobasicamente ao chaveamento (potência dinâmica). O consumoestático é muito pequeno.
Circuitos Digitais
NAND CMOS
S
Vcc
A
B