Preinforme 3 lab de sistemas digitales

PREINFORME 3 laboratorio digitales 1

1. ¿Qué es la capacidad de carga?

Cuando la salida de una puerta lógica se conecta a una o más entradas de otras puertas se genera una carga en la puerta excitadora. Existe un límite para el número de entradas que una cierta puerta puede excitar. Este límite se denomina fan-out o cargabilidad de la puerta.

Al conectar más puertas de carga a una puerta excitadora, la corriente de fuente aumenta y con ello la caída de tensión interna de la puerta excitadora haciendo que la tensión de salida VOH disminuya. Si se conecta un número excesivo de puertas de carga, la tensión VOH (Figura 1) puede caer por debajo de su valor mínimo VOH mín, lo que supone un fallo en el funcionamiento del circuito. Además al aumentar la corriente de fuente, aumenta la disipación de potencia de la puerta excitadora.

[pic 1]

Figura 1. Carga en estado alto

La corriente total de sumidero (absorbida) también aumenta con cada entrada que se añade, como muestra la Figura 2. Al aumentar esta corriente, la caída de tensión interna de la puerta excitadora aumenta haciendo que VOL aumente. Si se añade un número demasiado grande de puertas, VOL se hará mayor que VOLmáx produciéndose un dato erróneo en la salida.

[pic 2]

Figura 2. Carga en estado bajo

2. ¿Qué es el tiempo de propagación y cómo se calcula?

El tiempo de propagación en redes de ordenadores depende de la densidad del material, es el tiempo en el que la información llega al receptor.

𝑡𝑝𝑑 = 2𝑇𝑁[pic 3]

Donde:

T = Periodo de Vo en segundos

N = Número de compuertas en cascadas

1. ¿Qué es la disipación de potencia promedio y cómo se calcula?

Esta es la disipación de potencia resultante cuando el dispositivo se encuentra en estado de conducción, si se desprecia la potencia disipada debida a la corriente de fugas. La potencia promedio o potencia media se calcula como:

𝑇 𝑃𝑇(𝐴𝑉)𝑑𝑡[pic 4][pic 5]

1. Determine la ecuación para calcular la capacidad de carga o (fan-in y fan-out) de una puerta lógica.

1. Respecto a la misma familia lógica. Se obtienen dos valores de fan-out uno a nivel alto y otro a nivel bajo, que nos indicarán el máximo número de puertas que puede gobernar otra puerta de la misma familia lógica.

        𝐹𝑎𝑛 −        𝐼𝑂𝐿𝑚𝑎𝑥        𝐼𝑂𝐻𝑚𝑎𝑥[pic 6][pic 7]

1. Respecto𝑜𝑢𝑡a(𝑙)la=unidad𝐼𝐼𝐿        de carga (TTL𝐹𝑎𝑛estándar).− 𝑜𝑢𝑡(𝐻) Se= obtienen𝐼𝐼𝐻        dos valores de fan-out (uno

a nivel alto y otro a nivel bajo) referidos a la unidad de carga utilizada por el fabricante

(U.L. = 1,6 mA, U.H = 40 mA), que nos indicarán el máximo número de puertas TTL estándar que puede gobernar una puerta de una familia concreta.

        𝐹𝑎𝑛 − 𝑜𝑢𝑡(𝑙) = 1𝐼𝑂𝐿𝑚𝑎𝑥,6𝑚𝐴 (𝑈. 𝐿)        𝐹𝑎𝑛 − 𝑜𝑢𝑡(𝐻) = 𝐼40𝑂𝐻𝑚𝑎𝑥µ𝐴 (𝑈. 𝐻)[pic 8][pic 9]

Los valores dados por el fabricante de 1,6 mA como U.L.(unidad de carga a nivel bajo) y

        de 40        A como U.H.(unidad de carga a nivel alto) son los correspondientes a las

        corrientes Iµ        IL y IIH de una puerta TTL estándar

1. Investigue sobre las familias o tecnologías TTL Y CMOS de los circuitos integrados digitales.

La tecnología TTL (transistor-transistor logic), está basada en el uso de transistores bipolares, y también transistores multi emisores. La tecnología TTL tuvo origen en los estudios de Sylvania, pero Texas Instruments la introdujo en el mercado. Entre sus características principales está que su tensión de alimentación típica es de 5V, de su lógica positiva se sabe que “1” lógico es de mayor tensión que “0” lógico, su rango de temperatura es de 0°C a 70°C para la serie 74 y de -55°C a 125° para la 54.

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