Circuitos Digitais: Portas Lógicas, Fan-out e Buffers

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Carla Koike – CIC/UnB – Circuitos Digitais Portas Lógicas e Circuitos
Portas Lógicas e Circuitos
Família TTL
Carla Koike – CIC/UnB – Circuitos Digitais Portas Lógicas e Circuitos
Lógica TTL (Transistor-Transistor Logic)
 Porta NAND 7400
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Conexão saída - entrada
 Saída em nível lógico “0”
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Conexão saída - entrada
 Saída em nível lógico “0”
Carla Koike – CIC/UnB – Circuitos Digitais Portas Lógicas e Circuitos
Conexão saída - entrada
 Saída em nível lógico “1”
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Conexão saída - entrada
 Saída em nível lógico “1”
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Fan-out
 Também denominado fator de acionamento de 
carga
É definido como o número máximo de entradas (de 
portas lógicas) que uma saída pode acionar com 
segurança
Se esse número for excedido, a tensão do nível 
lógico de saída não poderá mais ser garantida
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Fan-out
(max)
(max))(
IL
OL
I
IBAIXOoutfan 
 Nível lógico “0” 
na saída:
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Fan-out
 Nível lógico “0” 
na saída:
10
6,1
16
(max)
(max))( 
mA
mA
I
IBAIXOoutfan
IL
OL
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Fan-out
 Nível lógico “0” na saída:
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Fan-out
 Nível lógico “1” 
na saída:
(max)
(max))(
IH
OH
I
IALTOoutfan 
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Fan-out
 Nível lógico “1” 
na saída:
10
40
400
(max)
(max))( 
A
A
I
IALTOoutfan
IH
OH


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Fan-out
 Nível lógico “1” na saída:
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Margem de Ruído
 Campos elétricos e magnéticos parasitas 
podem induzir tensões nos fios das conexões 
entre os circuitos lógicos
 Esses sinais espúrios são chamados de ruído
 A imunidade ao ruído de um circuito lógico se 
refere à capacidade do circuito tolerar ruídos 
sem provocar alterações espúrias na tensão de 
saída
 A margem de ruído é uma medida quantitativa 
da imunidade de ruído
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Margem de Ruído
(min)(min) IHOHNH VVV 
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Margem de Ruído
VVVV IHOHNH 4,024,2(min)(min) 
VVVV OLILNL 4,04,08,0(max)(max) 
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Porta Open-collector
 Não apresenta o circuito de pull-up
O pino de saída é o coletor do transistor de pull-
down
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Porta Open-collector
 É necessária a utilização de um resistor 
externo RL para operar como um elemento de 
pull-up:
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Porta Open-collector
 Símbolo:
BA.
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Portas Open-collector
 Notação IEEE/ANSI
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Portas Open-collector
 Podem ter as suas saídas interligadas, 
resultando na operação lógica AND entre elas.
 Note que a ligação wired-AND exige a 
utilização de um resistor externo RL para 
exercer a função de pull-up
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Portas Open-collector
)).((),,,( CDABDCBAf 
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Portas Open-collector
 Ou seja:
   CDABDCBAf .),,,( 
Operação AND
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Lógica Three-state
 Three state (ou 3-state (ou tri-state))
Desativação simultânea do pull-up e do pull-down
Estado de alta impedância
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Lógica Three-state
inputDataY _
V0 OFF
OFF
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Lógica Three-state
CCV
OFF
OFF
ON
ON
Saída flutuando
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Lógica Three-state
 Inversor com saída three-state
 Buffer com saída three-state (74LS09)
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Bit de um barramento bi-direcional
 Quando C=“0” o buffer 1 está no estado de 
alta impedância
O fluxo de dados se dá de B para A
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Bit de um barramento bi-direcional
 Quando C=“1” o buffer 2 está no estado de 
alta impedância
O fluxo de dados se dá de A para B
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Buffers three-state
 Conectando sinais a um barramento comum
Transferindo o sinal B para o barramento
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Lógica three-state
 Símbolo IEEE/ANSI
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Atrasos de propagação
 tPHL = tempo de atraso do nível lógico “1” para 
o nível lógico “0” na saída da porta lógica
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Atrasos de propagação
 tPLH = tempo de atraso do nível lógico “0” para 
o nível lógico “1” na saída da porta lógica
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Atrasos de propagação
 Outra forma de representar os atrasos de 
propagação
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Referências
 Tocci, R. J. & Widmer, N. S., Sistemas 
Digitais: Princípios e Aplicações, Pearson-
Prentice-Hall
 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
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