FAMÍLIAS LÓGICAS DIGITAIS

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FAMÍLIAS LÓGICAS DIGITAIS
TTL E CMOS
• Parte da criação dos circuitos digitais ou circuitos lógicos têm a ver com Sócrates, Platão e 
Aristóteles
• A teoria de Aristóteles foi sintetizada em forma de álgebra, ganhando o nome de Álgebra 
Booleana
• A Álgebra de Boole foi criada por George Boole e permite que uma afirmação (lógica) possa 
ser expressa matematicamente
• a Álgebra Booleana tem por base três operações: AND, OR, NOT, que são chamas de portas
DAIANE
INFORMAÇÕES BÁSICAS SOBRE 
PORTAS LÓGICAS
TECNOLOGIA TTL
• É uma classe de circuitos digitais construídos a partir de transistores bipolares de 
junção (TBJ) e resistores,
• Inventado em 1961 por James L. Buie da TRW,
• Os primeiros circuitos integrados comerciais TTL foram fabricados pela Sylvania, 
em 1963, e se chamou, família Sylvania Universal de Alto Nível Logic (SUHL).
• Formada por duas séries: a série 74, utilizada para fins comerciais e a série 54 
para fins militares.
DAIANE
CÓDIGOS E CARACTERÍSTICAS
Características Principais:
• Uso de transistores bipolares;
• Para cada bloco, alimentação de 5V;
DAIANE
IDENTIFICANDO O CI
Daiane
TIPO DE TRANSISTORES- TTL E TBJ
• Os transistores TTL são um tipo de transistor bípolo que são 
frequentemente usados em circuitos lógicos digitais. Eles são 
conhecidos por sua alta velocidade de comutação e baixa potência 
de consumo;
• Os transistores TBJ, ou transistores bipolares de junção, são um tipo 
de transistor que utiliza duas junções P e N, uma junção base-emissor 
e uma junção base-coletor, para amplificar ou alterar o sinal elétrico;
• Os transistores TTL são amplamente utilizados em circuitos de 
computador, sistemas de comunicação e eletrônica digital, enquanto 
os transistores TBJ são comumente usados em aplicações de 
amplificação de sinal, como em amplificadores de áudio e 
transmissores de rádio.
CARLOS
TIPO DE TRANSISTORES- TTL E TBJ
Os três tipos principais de transistores TTL:
TTL de baixa potência (Low Power TTL ou LPTTL)
projetados para operar em baixa potência;
alimentação de 3,3V ou 5V
TTL de alta velocidade (High-Speed TTL ou HSTTL)
Capazes de operar em frequências muito altas, geralmente na faixa de MHz. 
São frequentemente usados em aplicações de comunicação de dados de alta velocidade, 
como redes de computadores e sistemas de processamento de sinal.
TTL avançado (Advanced TTL ou ATTL)
Incorporam recursos adicionais, como maior capacidade de saída, menor consumo de energia 
e maior tolerância a ruídos elétricos. Eles são usados em uma variedade de aplicações, desde 
eletrônica industrial até sistemas embarcados.
CARLOS
TIPO DE TRANSISTORES- TTL E TBJ
TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO
Transistor TBJ-NPN (TTL bipolar): transistor de junção PN normalmente de silício com um terminal 
emissor, um terminal base e um terminal coletor. opera com uma tensão de alimentação 
geralmente entre 4,5V a 5,5V.
Transistor TBJ- PNP (TTL bipolar): Similar ao transistor NPN, mas com polaridades invertidas. Ele 
também opera com uma tensão de alimentação geralmente entre 4,5V a 5,5V.
Transistor Schottky TTL (TTL Schottky-Clamped Bipolar): Este tipo de transistor TTL possui uma 
junção Schottky entre a base e o coletor para melhorar a velocidade de chaveamento. Ele também 
opera com uma tensão de alimentação geralmente entre 4,5V a 5,5V.
Transistor Darlington TTL (TTL Darlington-Transistor-Transistor Logic): Este tipo de transistor TTL 
utiliza dois transistores NPN ligados em cascata para aumentar a corrente de saída e melhorar o 
ganho de corrente. Ele também opera com uma tensão de alimentação geralmente entre 4,5V a 
5,5V
CARLOS
TABELA DE VALORES
Níveis de entrada e Saída- Versão padrão TTL Standard
Referências de parâmetros
VIH (mínimo): Tensão de entrada Correspondente ao nível alto – é a menor tensão aceita como nível alto aplicada nas entradas de 
um circuito digital; 
VIL (máximo): Tensão de entrada Correspondente ao nível baixo – é a maior tensão aceita como nível baixo aplicada nas entradas 
de um circuito digital;
 VOH (mínimo): Tensão de saída Correspondente ao nível alto – é a menor tensão aceita como nível alto fornecida por uma saída de 
um circuito digital; 
VOL (máximo): Tensão de saída Correspondente ao nível baixo – é a menor tensão aceita como nível baixa fornecida por uma saída 
de um circuito digital;
Daiane
FAN-IN E FAN-OUT
Fan-In- é o número de entradas que uma porta lógica possui.
Fan-Out- é o número máximo de portas similares que uma porta pode acionar 
permanecendo dentro das especificações.
Daiane
TECNOLOGIA CMOS
• Ela é uma tecnologia para a construção de circuitos integrados muito usada em 
microprocessadores, microcontroladores, Memórias RAM e outros circuitos 
digitais.
• também é usada para vários circuitos analógicos como os sensores de imagem, 
conversores de dados e transceptores para muitos tipos de comunicação.
• É uma família de Circuitos Integrados de padrão industrial, implementando uma 
larga variedade de funções lógicas em tecnologia CMOS. 
• Foi introduzida em 1968 pela RCA sob a nomenclatura CD4000 COS/MOS e ainda 
são utilizados atualmente. 
• Surgiu como uma alternativa mais versátil e com menor consumo de potência que 
os CIs da família TTL 7400 
Yuri
TECNOLOGIA CMOS
OS CÓDIGOS CMOS
• Formada por dois códigos: 40XX e 74H e 74A;
• As séries especiais 74 apresentam, em sua grande maioria, compatibilidade de 
pinos com as séries TTL de mesma numeração com características 
sensivelmente melhores. 
• As séries 74HC e 74HCT CMOS são de alta velocidade;
• As 74AC e 74ACT são as séries CMOS avançadas;
• 4AHC e 74AHCT são as séries CMOS avançadas de alta velocidade.
Yuri
CARACTERÍSTICAS CMOS
• Opera com a tensão na faixa de 3V a 15V, para a versão HCT de 4,5V a 5,5V e 
para a HC de 2V A 6V. 
• Para as séries de baixa tensão temos: a faixa de 1V a 3,6V para a LV e 1,2V a 3,6V 
para a LVC.
• Nas séries mais comuns, o tempo de atraso de propagação médio é da ordem de 
90ns, constituindo-se em uma grande desvantagem. 
• A margem de imunidade ao ruído para a família C-MOS é igual a 45% de Vdd, 
sendo muito alta se comparada com a família TTL. 
Yuri
CARACTERÍSTICAS CMOS
• O consumo de potência da família C-MOS (com Vdd=5V) é da ordem de 1nW por 
porta na série 4000 e 2,5nW por porta na versão 74HC,caracterizando-se em mais 
uma grande vantagem desta família.
• Nesta família, de modo generalizado, Fan-Out é igual a 50, porém varia conforme 
as versões empregadas. Devido à compatibilidade de algumas versões com TTL, é 
comum nos manuais, encontrar este parâmetro definido para um carregamento da 
saída com TTL-LS, sendo este um menor valor (Fan-Out = 10 para HC/HCT).
Yuri
IDENTIFICANDO O CI-CMOS
CI 4011- NAND DE DUAS ENTRADAS
Daiane
TIPO DE TRANSISTORES CMOS- FET
Chamado transistor de efeito de campo, baseado no conceito de que a carga em um 
objeto próximo pode atrair cargas dentro de um canal semicondutor;
Opera essencialmente usando um efeito de campo elétrico;
O FET consiste em um canal semicondutor com eletrodos em cada extremidade referidos 
como dreno (Drain) e fonte (Source); O Transistor de Efeito de Campo FET de porta isolada,
 MOSFET ou simplesmente MOS, é um dispositivo constituído de quatro terminais: fonte (source), 
porta (gate), dreno (drain) e substrato ou corpo (bulk). A operação básica do MOSFET consiste no 
controle da condutividade entre a fonte e o dreno, e, portanto, da corrente, através da tensão 
aplicada na porta.
QUEZIA
TIPO DE TRANSISTORES CMOS- FET
QUEZIA
TIPO DE TRANSISTORES 
CMOS
 FUNCIONAMENTO DE 
UM TRANSISTOR 
TIPO DE TRANSISTORES CMOS- FET
Funcionamento de um transistor
TIPO DE TRANSISTORES CMOS- FET
QUEZIA
Diferenças entre os FETs Canal P e Canal N
O NPN e o PNP trabalham com três terminais: o GATE- que habilita 
funcionamento, o DRAIN- que controla a carga e o SOURCE que 
conecta a mesma polaridade do canal, o que diferencia um do outro é 
que se o canal é “N” vai se conectaro SOURCE no negativo e se o canal 
for “P”, vai se conectar no positivo. Ou seja, o canal N aumenta a 
tensão elétrica no GATE para aumentar o canal em que vai circular a 
corrente do DRAIN, já no canal P, quanto mais negativa a tensão do 
GATE em relação ao SOURCE, maior a corrente do DRAIN.
TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO
QUEZIA
COMPARAÇÃO DE TENSÃO ENTRE TTL E 
CMOS
A ligação de uma saída CMOS a uma entrada TTL não apresenta dificuldades do ponto de vista de níveis de tensão, tanto em nível ‘0’ quanto em 
nível ‘1’. O problema pode surgir com alguns componentes TTL forneçam uma corrente maior que o circuito CMOS pode absorver quando em nível ‘0’. O 
mesmo problema surge quando se conecta mais de uma entrada TTL a uma saída CMOS. Para atender a estes casos de interface pode ser usado um 
buffer CMOS com capacidade de corrente maior. Nas tabelas abaixo, temos uma tabela de comparação de parâmetros entre TTL e CMOS.
MONIQUE
TABELA DE VALORES- CMOS
• De maneira geral, os CMOS apresentam nas 
entradas, valores de V IL (máx.) iguais a 30% do Vdd 
e V IH(min.) iguais a 70% do Vdd, com exceção da 
versão HCT que possui estes níveis iguais a TTL-LS. 
• Nas saídas dos blocos, devido principalmente ao 
baixo consumo de corrente na ligação com o bloco 
seguinte , apresentam valores muito próximos a 0V 
(V OL máx.) e Vdd (V OH min.).
MONIQUE
FAN-IN E FAN-OUT CMOS
Tanto na tecnologia TTL, quanto na tecnologia CMOS, o fan-in e o 
fan-out tem o mesmo significado, o que diferencia a quantidade de 
entradas são o tipo de circuito que é utilizado. Neste trabalho foram 
tidos como exemplos dois tipos de circuitos, um pela tecnologia TTL e 
outro pela tecnologia CMOS.
Ambos os circuitos apresentados foram: o CI 7432(TTL) que é 
identificado pela porta OR de duas entradas e pelo CI 4011 (CMOS) que 
é composto por quatro portas NAND também de duas entradas. Ao 
lado estão as tabelas verdades dessas portas:
MONIQUE
ALUNOS- TURMA 3211
Carlos Augusto da Silva nº 1 
Daiane de Jesus Souza nº 3 
Yuri Freitas nº 24
Monique Vieira nº 15 
Quézia Daniele Elias nº 16 
FIM
	Slide 1: FAMÍLIAS LÓGICAS DIGITAIS TTL E CMOS 
	Slide 2: INFORMAÇÕES BÁSICAS SOBRE PORTAS LÓGICAS
	Slide 3: Tecnologia TTL
	Slide 4: Códigos e características
	Slide 5: IDENTIFICANDO O CI
	Slide 6: tipo de transistores- TTL e TBJ
	Slide 7: tipo de transistores- TTL e TBJ
	Slide 8: tipo de transistores- TTL e TBJ
	Slide 9: TABELA DE VALORES
	Slide 10: FAN-IN e FAN-OUT
	Slide 11: Tecnologia CMOS
	Slide 12: Tecnologia CMOS
	Slide 13: características CMOS
	Slide 14: características CMOS
	Slide 15: Identificando o CI-CMOS 
	Slide 16: Tipo de Transistores CMOS- FET 
	Slide 17: Tipo de Transistores CMOS- FET 
	Slide 18: Tipo de Transistores CMOS
	Slide 19: Tipo de Transistores CMOS- FET
	Slide 20: Tipo de Transistores CMOS- FET QUEZIA
	Slide 21: Tensão de alimentação
	Slide 22: Comparação de tensão entre ttl e cmos
	Slide 23: Tabela de valores- cmos
	Slide 24: FAN-IN E FAN-OUT cmos
	Slide 25: ALUNOS- turma 3211
	Slide 26: FIM