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AULA 16: FAMÍLIAS LÓGICAS DE CIRCUITOS INTEGRADOS 
Circuitos digitais 
CIRCUITOS DIGITAIS 
Aula 16: Famílias lógicas de circuitos integrados 
AULA 16: FAMÍLIAS LÓGICAS DE CIRCUITOS INTEGRADOS 
Circuitos digitais 
Temas 
 
• Introdução; 
 
• Potência; 
 
• Produto velocidade-potência; 
 
• Imunidade a ruído; 
 
• Níveis de tensão inválidos. 
 
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Circuitos digitais 
Introdução 
 
A maior parte dos fabricantes de CIs utilizam uma nomenclatura padronizada. Os termos utilizados são: 
 
VIH (min) – Tensão de Entrada em Nível Alto. O nível mínimo de tensão necessário para 1 na entrada. 
Qualquer nível de tensão abaixo deste não será aceito como ALTO pelo circuito lógico. 
 
VIL (max) – Tensão de Entrada em Nível Baixo. O nível máximo de tensão permitido para 0 na entrada. 
Qualquer tensão acima desse nível não será aceita como BAIXA pelo circuito lógico. 
 
VOH (min) – Tensão de Saída em Nível Alto. O nível mínimo de tensão na saída de um circuito lógico, no 
estado lógico 1, sob determinadas condições de carga. 
 
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Circuitos digitais 
Introdução 
 
A maior parte dos fabricantes de CIs utilizam uma nomenclatura padronizada. Os termos utilizados são: 
 
VOL (max) – Tensão de Saída em Nível Baixo. O nível mínimo de tensão na saída de um circuito lógico, 
no estado lógico 0, sob determinadas condições de carga. 
 
IIH – Corrente de Entrada em Nível Alto. A corrente que flui para uma entrada quando uma tensão de 
nível alto especificada é aplicada naquela entrada. 
 
IIL - Corrente de Entrada em Nível Baixo. A corrente que flui para uma entrada quando uma tensão de 
nível baixo especificada é aplicada naquela entrada. 
 
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Introdução 
 
A maior parte dos fabricantes de CIs utilizam uma nomenclatura padronizada. Os termos utilizados são: 
 
IOH – Corrente de Saída em Nível Alto. A corrente que flui de uma saída, no estado lógico 1, sob 
condições de carga especificadas. 
 
IOL - Corrente de Saída em Nível Baixo. A corrente que flui de uma saída, no estado lógico 0, sob 
condições de carga especificadas. 
 
Fan-out – Também chamado de fator de carregamento, definido como número máximo de entradas 
lógicas padronizadas que uma saída pode acionar confiavelmente. Por exemplo, uma porta lógica que 
está especificada para ter um fan-out de 10 pode acionar 10 entradas lógicas padronizadas. Se esse 
número for excedido, as tensões dos níveis lógicos da saída não podem ser garantidas. 
 
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Introdução 
TPLH – Tempo de atraso do estado lógico 0 para 1 lógico (Baixo para Alto) 
 
TPHL – Tempo de atraso do estado lógico 1 para 0 lógico (Alto para Baixo) 
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Potência 
 
Todo CI necessita de certa quantidade de potência elétrica para sua operação. Esta é fornecida por uma 
fonte conectada aos pinos de alimentação do chip – identificado como VCC ou VDD, dependendo da 
tecnologia empregada pelo CI. 
 
A quantidade de potência é determinada pela corrente ICC, a qual é consumida pela fonte de 
alimentação VCC. A potência é determinada pelo produto ICC x VCC, e a corrente consumida varia de 
acordo com os estados lógicos dos circuito no chip. 
 
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Potência 
Veja, aqui, uma figura que mostra todas as saídas em nível ALTO: 
A corrente consumida da fonte 
VCC é denominada ICCH. 
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Potência 
Veja, aqui, uma figura que mostra todas as saídas em nível BAIXO: 
A corrente consumida da fonte 
VCC é denominada ICCL. 
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Potência 
 
A corrente média é calculada considerando que as saídas das portas estarão em BAIXO durante a 
metade do tempo e em ALTO durante a outra metade. 
 
 
 
 
 
 
Para calcularmos o consumo médio, faremos: 
 
 
 
 
2
)( CCLCCHCC
II
medI


CCCC xVmedImedP )()( 
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Produto velocidade-potência 
Uma forma de medir a performance de um CI é por meio do produto velocidade-potência, que é obtido 
multiplicando-se o atraso de propagação da porta pela dissipação de potência. 
 
Exemplo 
 
Suponha que um CI tenha um atraso de propagação médio de 10 ns e uma potência média de 5 mW. O 
produto velocidade-potência é: 
)(50510
1050510 12
pJpicojoulesmWnsx
segundowattxmWnsx

 
O ideal é que esse produto seja o menor possível. 
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Imunidade a ruído 
 
Campos elétricos e magnéticos podem alterar os níveis de tensão nos circuitos lógicos. Esses sinais são 
chamados de ruído. A imunidade ao ruído de um circuito refere-se à capacidade de o circuito tolerar 
ruído sem provocar alterações na tensão de saída. A medida quantitativa utilizada é denominada 
margem de ruído. 
 
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Imunidade a ruído 
Qualquer nível de tensão maior 
que VOH (min) é considerada nível 
lógico 1. 
 
Qualquer nível menor que VOL 
(max) é considerado nível lógico 0. 
 
Tensões na faixa indeterminada 
não devem aparecer na saída em 
condições normais. 
Margem de ruído: VOH (min) – VIH (min) 
 VIL (max) – VOL (max) 
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Imunidade a ruído 
Exemplo 
 
As especificações de entrada e saída para a família TTL estão relacionadas a seguir. Utilize estes valores para 
determinar o seguinte: 
 
A. Maior amplitude de ruído que pode ser tolerada quando uma saída em ALTO aciona uma entrada. 
 
B. Maior amplitude de ruído que pode ser tolerada quando uma saída em BAIXO aciona uma entrada. 
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Imunidade a ruído 
A. Maior amplitude de ruído que pode ser tolerada quando uma saída em ALTO aciona uma entrada. 
 
 
 
B. Maior amplitude de ruído que pode ser tolerada quando uma saída em BAIXO aciona uma entrada. 
 
VVV IHOH 4,00,24,2(min)(min) 
VVV OLIL 4,04,08,0(max)(max) 
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Níveis de tensão inválidos 
Para a operação adequada, os níveis de tensão de entrada devem ser mantidos fora da área indeterminada, 
isto é, eles devem ser menores do que VIL (max) ou maiores do que VIH (min). 
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Níveis de tensão inválidos 
Para a operação adequada, os níveis de tensão de entrada devem ser mantidos fora da área indeterminada, 
isto é, eles devem ser menores do que VIL (max) ou maiores do que VIH (min). 
 
Dessa forma, a tensão de entrada deve ser menor do que 0,8 V ou maior do que 2,0 V. Uma tensão entre 0,8 
e 2,0 V é considerada inválida. 
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