Buscar

Circuitos Digitais - Estrutura das Portas Lógicas - Parte a

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 15 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 15 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 15 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

1
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuitos Digitais
Capítulo 3
Estrutura das Portas Lógicas
Parte a
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Dispositivos de Chaveamento
„ Chaves
…correspondem às representações mais simples para
sistemas de hardware. Além de fornecer um meio
para se representar funções lógicas, existe uma
correspondência direta entre as chaves e os
transistores e diodos, que são os dispositivos
eletrônicos básicos a partir dos quais os sistemas
de hardware são construídos.
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Dispositivos de Chaveamento
„ Chaves
…Representação da Função Lógica AND
As duas seções de cada chave
se movem simultaneamente
BABAf .),( =
A = acionamento da chave A
B = acionamento da chave B
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Dispositivos de Chaveamento
„ Chaves
…Em sistemas digitais de lógica positiva
„ o nível lógico "0" está associado ao menor valor de 
tensão (normalmente 0 Volts)
„ o nível lógico "1" está associado ao maior valor de 
tensão (normalmente um valor positivo).
…Em sistemas digitais de lógica negativa
„ o nível lógico "0" está associado ao maior valor de 
tensão (normalmente um valor positivo)
„ o nível lógico "1" está associado ao menor valor de 
tensão (normalmente 0 Volts). 
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Dispositivos de Chaveamento
„ Chaves
…Representação da Função Lógica OR
(lógica positiva)
As duas seções de cada chave
se movem simultaneamente
BABAf +=),(
A = acionamento da chave A
B = acionamento da chave B
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Dispositivos de Chaveamento
„ Relés
…São chaves operadas por eletromagnetos
…Normally Open (N.O.)
…Normally Closed (N.C.) I
I
2
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Dispositivos de Chaveamento
„ Relés
CBACBAf )(),,( +=
N.O. (Normally Open)
N.C. (Normally Closed)
B = fluxo de corrente no eletromagneto do relé B
C = fluxo de corrente no eletromagneto do relé C
A = fluxo de corrente no eletromagneto do relé A
f(A,B,C) = lâmpada acesa
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Dispositivos de Chaveamento
„ Por causa do acionamento mecânico, chaves e 
relés produzem circuitos lentos e pouco 
confiáveis, e portanto com aplicações limitadas
„ Relés não são utilizados atualmente para 
construir circuitos lógicos, mas são utilizados 
em alguns periféricos de computadores 
(impressora, teclado, etc.) 
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodo
„ Utiliza semicondutores em sua fabricação
…Germânio (menos comum atualmente)
…Silício
„ Princípios de funcionamento baseados na 
Física da junção p-n
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Semicondutor tipo-N
„ Adiciona-se à estrutura cristalina do material 
semicondutor um elemento com excesso de 1 
elétron em sua camada de valência
… Ex: Estrutura cristalina do silício (valência 4) com 
alguns átomos de Fósforo (valência 5) adicionados
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Semicondutor tipo-N
„ O elétron extra, por não ter papel nas ligações 
entre os átomos, se comporta como um 
portador móvel de carga Negativa.
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Semicondutor tipo-P
„ Adiciona-se à estrutura cristalina do material 
semicondutor um elemento com ausência de 1 
elétron em sua camada de valência
… Ex: Estrutura cristalina do silício (valência 4) com 
alguns átomos de Boro (valência 3) adicionados
3
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Semicondutor tipo-P
„ O elétron ausente (buraco) se comporta como 
um portador móvel de carga Positiva
(caminhando no sentido oposto ao movimento 
do elétron que o preencherá) 
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodo (http://en.wikipedia.org/wiki/Diode)
„ Junção p-n
„ Símbolo
„ Curva característica
(diodo ideal)
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Resistor
„ Componente linear que obedece à Lei de Ohm:
…V=R.I
V
I
V
I
Resistência BAIXA
Resistência ALTA
Inclinação 1/R
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Resistor
„ Resistência nula (curto-circuito)
„ Resistência infinita (circuito aberto)
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodo Ideal
„ Um diodo ideal oferece
…Resistência nula para correntes 
fluindo do anodo para o catodo 
(mesmo sentido que a seta 
usada no símbolo do elemento)
…Resistência infinita para 
correntes fluindo do catodo 
para o anodo.
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodo Ideal
„ Oferece resistência nula para correntes fluindo 
anodo para o catodo
„ Oferece resistência infinita para correntes 
fluindo do catodo para o anodo
4
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodo Real
„ Curva característica de um diodo real:
Vf
I0
I0 medido em µA
Vf ≅ 0,7 V
(mA)
Tensão de condução
Corrente reversa
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodo Real
„ Quando V>0 o diodo está diretamente polarizado
„ Quando V<0 o diodo está reversamente polarizado
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodo Real
„ Modelo de um diodo real:
(ex: Rf = 25Ω para o
diodo 1N 914)
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Diodos
„ Modelo simplificado para um diodo real
Vf
I
V
Vf
Vf ≅ 0,7 V
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
5
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
6
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data sheet do diodo 1N914
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuitos com Diodos e Resistores
„ Nos circuitos a seguir
… ei , e1 , e2 , ... = tensões de entrada
… eo = tensão de saída
… e = tensão no diodo
… I = corrente fluindo no diodo
… Vf ≅ 0,7 V = tensãode condução do diodo
„ As tensões de entrada podem assumir apenas dois 
valores: 0 e VH Volts
… VH > Vf
„ Problema: Qual a tensão de saída que ocorrerá para 
cada uma das atribuições possíveis de valores às 
tensões de entrada?
e
I
Vf
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuitos com Diodos e Resistores
„ Circuito com um diodo e um resistor
ei eo
e
I
VH
0
VH
= ?
R
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Equação do Laço 1 ( a soma das tensões em 
um laço fechado é nula)
ei eo
e I
VH
R
Laço 1
oi eee =+
7
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Equação do Laço 2
ei eo
e I
VH
R
Laço 2
Ho VRIe =+
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Equação do Laço 3
ei eo
e I
VH
R
Laço 3
Hi VRIee =++
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Caso 1: ei = VH
eo
e
I VH
R
Ho Ve =
VH
A
B
Como o potencial do ponto A
é igual ao potencial do ponto B e = 0
I = 0
Pela equação do Laço 1:
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Caso 2: ei = 0
eo
e
I
VH
R
ee =0A equação do Laço 1 se transforma em
Equação do Laço 3 se transforma em HVRie =+
Reta no plano e x i
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Caso 2: ei = 0
eo
e
I
VH
R
VH
VH
R
e
I
Solução gráfica usando a curva real do diodo
Equação da Reta: e+RI = VH
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Caso 2: ei = 0
eo
e
I
VH
R
VH
VH
R
e
I
Solução gráfica usando o modelo aproximado do diodo
Equação da Reta: e+RI = VH
Vf VVee f 7,00 ≅==
Obs: Note que é necessário que VH > Vf
8
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Circuito com 1 diodo e 1 resistor
„ Resumo dos resultados encontrados
ei eo
e
VH
R
VHVH
Vf0
eoei ≅ 0,7 V
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica AND
„ Um diodo e uma outra entrada foram 
acrescentados ao circuito
e1 eo
VH
R
e2
D1
D2
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica AND
„ Pode-se omitir o símbolo de terra (Ground)
para representar o circuito de forma mais 
simples:
e1 eo
VH
e2
D1
D2
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica AND
„ Caso 1: e1 = VH; e2 = VH
…Similar ao Caso 1 do circuito com 1 diodo(nenhum 
diodo conduzirá corrente, e a tensão entre seus 
terminais será nula):
I=0
I=0
eo = VH
VH
VH
VH
D1
D2
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica AND
„ Caso 2: e1 = 0; e2 = VH
…D1 conduz (ver Caso 2 do circuito com 1 diodo)
…D2 não conduz pois sua tensão é negativa
eo = VF ≅ 0,7V
VH
VH
D1
D2
)( fH VV >
Hf VV −+-
I
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica AND
„ Caso 3: e1 = VH ; e2 = 0
…D2 conduz (ver Caso 2 do circuito com 1 diodo)
…D1 não conduz pois sua tensão é negativa
eo = VF ≅ 0,7V
VH
VH
D1
D2
)( fH VV >
Hf VV −
+-
I
9
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica AND
„ Caso 4: e1 = 0; e2 = 0
…D1 conduz
…D2 também conduz
eo = VF ≅ 0,7V
VH
D1
D2
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica AND
„ Resumo dos resultados encontrados:
e1 eo
VH
e2
VfVH0
Vf0VH
VH
0
e1
VHVH
Vf0
eoe2
Vf ≅ 0,7 V
VH > Vf
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica OR
e1 eo
e2
D1
D2
„ Note que uma fonte de tensão não é necessária
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica OR
„ Caso 1: e1 = 0; e2 = 0
…Os diodos não conduzem corrente
…A tensão de saída eo = 0
eo = 0
D1
D2
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica OR
„ Caso 2: e1 = 0; e2 = VH
…Diodo D2 conduz
…Diodo D1 não conduz, pois a tensão entre seus 
terminais é negativa 
VH
D1
D2
I
Hf VV −
+ -
fH VVe −=0
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica OR
„ Caso 3: e1 = VH; e2 = 0
…Diodo D1 conduz
…Diodo D2 não conduz, pois a tensão entre seus 
terminais é negativa
VH
D1
D2
+ -
Hf VV −
fH VVe −=0
I
10
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica OR
„ Caso 4: e1 = VH; e2 = VH
…Ambos os diodos conduzem corrente
VH
VH
D1
D2
fH VVe −=0
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Porta Lógica OR
„ Resumo dos resultados encontrados
e1 eo
e2
D1
D2
VH –VfVH0
VH –Vf0VH
VH
0
e1
VH –VfVH
00
eoe2
Vf ≅ 0,7 V
VH > Vf
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Degradação do sinal – porta AND
„ A porta lógica AND estudada apresenta em sua 
saída uma versão alterada do nível elétrico 
correspondente ao “0” lógico apresentado na 
entrada:
VfVH0
Vf0VH
VH
0
e1
VHVH
Vf0
eoe2
Vf ≅ 0,7 V
VH > Vf
e1 eo
VH
e2
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Degradação do sinal – porta AND
„ Caso conectemos uma saída de porta lógica 
AND na entrada de outra porta lógica AND, a 
degradação do sinal elétrico associado ao nível 
lógico “0” é ainda maior:
VHVH
0 V
≅ 0,7 V
≅1,4 V
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Degradação do sinal – porta AND
„ Existe portanto um limite no número de portas 
AND (com essa estrutura...) que podem ser 
conectadas em série.
AND1 AND2 ANDn
0 V ≅ 0,7 V ≅1,4 V Vn 7,0×≅
VHVH VH
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Degradação do sinal – porta OR
„ A porta lógica OR estudada apresenta em sua 
saída uma versão alterada do nível elétrico 
correspondente ao “1” lógico apresentado na 
entrada:
VH –VfVH0
VH –Vf0VH
VH
0
e1
VH –VfVH
00
eoe2 Vf ≅ 0,7 V
VH > Vf
e1
VH
e2
eo
11
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Degradação do sinal – porta OR
„ Caso conectemos uma saída de porta lógica 
OR na entrada de outra porta lógica OR, a 
degradação do sinal elétrico associado ao nível 
lógico “1” é ainda maior:
VH
7,0−≅ HV 4,1−≅ HV
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Degradação do sinal – porta OR
„ Existe portanto um limite no número de portas 
OR (com essa estrutura...) que podem ser 
conectadas em série.
VH
7,0−≅ HV 4,1−≅ HV 7,0×−≅ nVH
OR1 OR2 ORn
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Transistores bipolares
„ Apresentam duas junções p-n em uma única 
pastilha de semicondutor
„ Uma pequenacorrente de base IB controla o 
fluxo de corrente entre os outros dois terminais 
(IE = IC + IB)
Coletor
Base
Emissor
IB
IC
IE
Símbolo:
C
E
B
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Transistor Bipolar
„ Note que, de uma maneira geral, dois diodos 
com anodos em comum não se comportam 
como uma única pastilha de semicondutor com 
duas junções p-n: 
≠
IB
IC
IE
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Transistor Bipolar npn
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Transistor Bipolar
„ Curva característica IC x VCE
C
E
B
IB
IC
VCE
+
_
IE
Região Ativa (IC = β.IB)
VCE (sat) ≅ 0,2 Volts
Região de Saturação
12
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Característica IC x VCE
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Transistor Bipolar
„ Curva característica IB x VBE
C
E
B
IB
IC
VCE
+
_
IE
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
„ BC 546/547/548 (KEC Semiconductor)
…Epitaxial Planar NPN Transistor
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
„ =
13
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Data Sheet do transistor BC 547
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Configuração Emissor Comum
„ Como a junção base-coletor se comporta como 
um diodo
…Para ei<0,7V não há corrente IB
…Para ei>0,7V :
ei
eo
VCC
B
i
B R
eI 7,0−≅
IB
14
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Configuração Emissor Comum
„ Pela lei das malhas
„ Considerando que IC = β.IB (transistor na 
região ativa):
„ Como
B
i
B R
eI 7,0−≅
CCCCCE IRVV −=
BCCCCE IRVV β−=
( )7,0−−= i
B
C
CCCE eR
RVV β
ei
eo
VCC
IC
VCE
+
-IB
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Configuração Emissor Comum
„ Como eo = VCE
„ VCE não pode ser menor do 
que VCE (sat). Nesse limite:
( )7,0−−== i
B
C
CCCEo eR
RVVe β
ei
eo
VCC
IC
VCE
+
-
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
+
−=
)(
)(
satRR
satVVI
CEC
CECC
C
onde RCE (sat) ≅ 50Ω
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Configuração Emissor Comum
„ eo x ei
ei
eo
VCC
ei
“0” “1”
indeterminado
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Configuração Emissor Comum
„ No plano IC x VCE
ei
eo
VCC
CCCCCE IRVV −=
Reta de carga
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Configuração Emissor Comum
„ No plano IC x VCE
0
Vcc
VCC
Transistor cortado
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Configuração Emissor Comum
„ No plano IC x VCE
VCE(sat)
VCC
Vcc
VCE (sat) ≅ 0,2 Volts
Transistor
Saturado
15
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Inversor Lógico a Transistor
„ É o próprio circuito da configuração 
emissor comum para um transistor NPN: 
ei
eo
VCC
eo
ei
“0” “1”
indeterminado
0,2Vcc
Vcc0
eoei
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Inversor Lógico a Transistor
„ Modelo simplificado do transistor, adequado 
às situações de corte e de saturação
ei
eo
VCC
eo
VCC
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Modelo Simplificado do Inversor
„ Duas situações para a saída:
eo
VCC
ei = 0 ⇒ Transistor cortado
(chave aberta)
= Vcc eo
VCC
= 0,2 V
ei = VCC ⇒ Transistor saturado
(chave fechada)
Márcio Brandão – CIC/UnB – Circuitos Digitais Capítulo 3 – Estrutura das Portas Lógicas
Referências
„ Katz, Randy H. (1993), Contemporary Logic
Design, Benjamin Cummings/ Addison
Wesley.
„ Hill, F. & Peterson, G. (1981), Introduction to 
Switching Theory and Logical Design, John 
Wiley & Sons.
„ Wakerly, John F., Digital Design Principles
and Practices
„ Scientific American, Volume 237, Number 3, 
September 1977.

Outros materiais

Outros materiais