TRABALHO portas logicas

TRABALHO portas logicas

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1- CONHECENDO CIRCUITOS INTEGRADOS

O desenvolvimento da tecnologia dos circuitos integrados, possibilitando a Colocação num único invólucro de diversos componentes já interligados, veio permitir um desenvolvimento muito rápido da eletrônica digital e consequentemente do projeto de sistemas digitais. Foi criada uma série de circuitos integrados que continham numa única pastilha as funções lógicas digitais mais usadas e de tal maneira projetadas que todas eram compatíveis entre si a partir das quais os projetistas tiveram facilidade em encontrar todos os blocos para montar seus sistemas digitais. Estas séries de circuitos integrados formaram então as famílias lógicas ou Famílias digitais que consistem em um grupo de dispositivos compatíveis com os mesmos níveis lógicos e tensões de alimentação, por isso pode-se conectar diretamente a saída de um dispositivo na entrada de outro se ambos forem da mesma família digital. Em virtude da massificação do uso de CIS, torna-se necessário conhecer as características gerais desses circuitos e de algumas das famílias lógicas mais populares. Uma vez entendidas tais características, a preparação dos projetos de circuitos digitais é melhorada. Para se conectar dispositivos de famílias diferentes, geralmente há a necessidade de uma interface entre ambas.

2 - CONSTITUIÇÃO DAS PORTAS LÓGICAS

Os componentes principais que constituem as Portas lógicas são os transístores bipolares (família lógica TTL) ou os transístores de efeito de campo – Fet – (família lógica CMOS).

Estes transístores comportam-se como interruptores electrónicos que ou estão em condução (1) ou estão ao corte (0). 

3 - FAMILIAS LÓGICAS

Os circuitos integrados digitais estão agrupados em familias, onde as familias logicas mais comuns são classificadas como:

3.1 Famílias lógicas bipolares ( Transistores Bipolares):

RTLResistor Transistor Logic – Lógica de transístor e resistência.

DTLDíode Transistor Logic – Lógica de transístor e díodo.

TTLTransistor Transistor Logic – Lógica transístor-transístor.

HTLHigh Threshold Logic – Lógica de transístor com alto limiar.

ECLEmitter Coupled Logic – Lógica de emissores ligados.

I2LIntegrated-Injection Logic – Lógica de injecção integrada.

A figura apresentada é um exemplo de um circuito eletrico, implementando um Porta logica.

3.1.1 Familia TTL

A família TTL é principalmente reconhecida pelo fato de ter duas séries que começam pelos números 54 para os componentes de uso militar e 74 para os componentes de uso comercial.

TTL 74L de Baixa Potência

TTL 74H de Alta Velocidade

TTL 74S Schottky

TTL 74LS Schottky de Baixa Potência (LS-TTL)

TTL 74AS Schottky Avançada (AS-TTL)

TTL 74ALS- TTL Schottky Avançada de Baixa Potência

- Faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de entrada:

Entre 2 e 5 Volt, nível lógico 1

Entre 0,8V e 2V o componente não reconhece os níveis lógicos 0 e 1, devendo portanto, ser evitada em projectos de circuitos digitais.

Entre 0 e 0,8 Volt, nível lógico 0

- Faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de saída:

Entre 2,4 e 5 Volt, nível lógico 1

Entre 0,3 e 0,5 Volt, nível lógico 0

3.2 Famílias lógicas MOS (Metal – Óxido – Semicondutor)

CMOSComplemantary MOS – MOS de pares complementares NMOS/PMOS

NMOS – Utiliza só transístores MOS-FET canal N.

PMOS – Utiliza só transístores MOS-FET canal P.

3.2.1 Séries CMOS:

4000/14000 (foram as primeiras séries da família CMOS)

74C (compatível, pino a pino e função por função, com os dispositivos TTL)

74HC (CMOS de Alta Velocidade)

74HCT (os dispositivos 74HCT - CMOS de Alta Velocidade - podem ser alimentados directamente por saídas de dispositivos TTL)

Faixa de alimentação que se estende de 3V a 15V ou 18V, dependendo do modelo.

A família CMOS possui também, uma determinada faixa de tensão para representar os níveis lógicos de entrada e de saída, porém estes valores dependem da tensão de alimentação e da temperatura ambiente.

Atualmente as familias TTL e CMOS são as mais utilizadas na Eletronica Digital.

4 – PORTAS LÓGICAS

A facilidade do processamento de números binários decorre da existência de apenas dois dígitos, 0 e 1 (bit), que podem ser representados por 2 níveis de tensão (por exemplo 0 = 0 volt e 1 = 5 volts). Os símbolos representam um bloco lógico com uma ou mais entradas lógicas a, b, etc. E uma saída lógica s. As entradas e saídas lógicas só assumem valores correspondentes aos níveis lógicos 0 e 1. Um bloco lógico executa uma determinada função lógica para a qual foi projectado. Essa função determina os valores que as saídas assumem para cada combinação de valores das entradas. Tais relações são muitas vezes exibidas soba a forma de tabelas de verdade. A simbologia se dá de acordo com a figura abaixo:

conclusões

A linguagem lógica está presente em toda e qualquer tomada de decisão.Estes dispositivos práticos executam funções booleanas básicas, isto é, as operações fundamentais como OU, E, NAO e algumas delas derivadas. Na atualidade, a sua implementação é praticamente em circuitos eletrônicos integrados, mas podem ser componentes discretos, circuitos elétricos com relés, dispositivos óticos, circuitos hidráulicos ou mesmo mecanismos.

Referências

TORRES, Gabriel; LIMA, Cássio – Introdução às Portas Lógicas

http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1139

BOYLESTAD, Robert; NASHELSKY, Louis – Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos, pg. 641-670

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