Eletrônica Digital: Circuito Integrado Portas Lógicas
Ao longo dos 50 anos ou mais que os designers de circuitos eletrônicos têm trabalhado em circuitos lógicos baseados em semicondutores, muitos projetos têm sido desenvolvidos para a criação de portas lógicas. Como cada abordagem para projetar circuitos lógicos resultados em toda uma família de circuitos lógicos para os vários tipos de portas (NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR e XNOR), os diferentes projetos são muitas vezes referida como famílias de design.
Aqui estão os mais populares:
RTL: Resistor-Transistor Logic, que utiliza resistências e transístores bipolares.
DTL: Diodo-Transistor Logic, que é semelhante ao RTL mas acrescenta um diodo de entrada para cada circuito.
TTL: Transistor-Transistor Logic que utiliza dois transistores, um configurado para funcionar como um comutador e o outro configurado para funcionar como um amplificador. O transistor de comutação é usado nos circuitos de entrada, e o transistor amplificador é usado nos circuitos de saída. O amplificador permite a saída da porta a ser ligado a um maior número de entradas do que os circuitos RTL ou DTL.
Em um circuito TTL, os transistores de comutação são realmente transistores especiais, que têm duas ou mais emissores. Cada entrada está ligada a um destes emissores de modo que as entradas separadas todas controlar o mesmo circuito colector-emissor. A base do transistor de comutação é ligado à tensão de alimentação Vcc, e o colector está ligado à base do transistor amplificador.
Embora seja possível construir circuitos TTL utilizando transistores individuais, ICs com circuitos TTL estão prontamente disponíveis. Os mais populares tipos de CIs TTL são designados por números na forma 74nn. Ao todo, a poucas centenas de tipos de 7400 da série de circuitos integrados estão disponíveis. Muitos deles oferecem circuitos lógicos avançados que não são susceptíveis de recurso para projetos eletrônicos domésticos.
Número Descrição 7400 Quad de duas entradas NAND gate (quatro portas NAND) 7402 Quad duas entradas porta NOR (quatro portas NOR) 7404 Hex inversor (seis não portões) 7408 Quad duas entradas porta AND (quatro portas AND) 7432 Quad duas entradas porta OR (quatro portas OR) 7486 Quad de duas entradas porta XOR (quatro portas XOR) CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor Logic, que se refere a circuitos lógicos construídos com um tipo especial de chamada transistor MOSFET. MOSFET apoia Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor.
A física de como um MOSFET difere de um transistor bipolar padrão não são assim tão importante, a menos que você quiser se tornar um designer de IC. O que é importante é que MOSFETs usar muito menos energia, pode alternar estados muito mais rápido, e são significativamente menores do que os transistores bipolares. Estas diferenças fazem MOSFETs ideal para circuitos integrados modernos, que muitas vezes necessitam de milhões de transistores em um único chip.
Além de desenhar menos energia e operação mais rápido do que os circuitos TTL, circuitos CMOS funcionam como circuitos TTL. Na verdade, os chips CMOS são projetados para serem intercambiáveis com chips TTL comparáveis.
CMOS chips lógicos têm um número de peça de quatro dígitos que começa com o número 4 e muitas vezes são chamados de chips de 4000 da série. Tal como com a série de chips lógicos TTL 7400, várias centenas de tipos de fichas série 4000 estão disponíveis.
Número Descrição 4001 Quad duas entradas porta NOR (quatro portas NOR) 4009 Hex inversor (seis não portões) 4011 Quad de duas entradas NAND gate (quatro portas NAND) 4030 Quad de duas entradas porta XOR (quatro portas XOR) 4071 Quad duas entradas porta OR (quatro portas OR) 4077 Quad de duas entradas XNOR portão (quatro portas XNOR) 4081 Quad duas entradas porta AND (quatro portas AND)
Os circuitos lógicos CMOS são muito sensíveis à electricidade estática. Certifique-se de descarregar-se adequadamente tocando uma superfície de metal aterrado antes de tocar em um chip CMOS. Para proteção máxima, use uma pulseira antiestática.