Circuitos Integrados TTL Y CMOS

¿Qué es TTL?

Acrónimo inglés de Transistor-Transistor Logic o Lógica Transistor a Transistor". Tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales, en los que los elementos de entrada de la red lógica son transistores, así como los elementos de salida del dispositivo.

Características de los TTL

La familia de circuitos integrados TTL tiene las siguientes características:

 La tensión o voltaje de alimentación es de + 5 Voltios, con Vmin = 4.75 Voltios y Vmax = 5.25 Voltios.

 Su fabricación es con transistores bipolares multiemisores.

 La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor ventaja, ciertamente esta característica le hacer aumentar su consumo.

 Su compuerta básica es la NAND

 Como su rango de alimentación es estrecho, los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0'2V y 0'8V para el estado L (Low, bajo, 0) y los 2'4V y Vcc para el estado H (Higth, alto, 1).

 La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es bueno, en el caso de la TTLS (Long Scale) es de 250Mhz.

 Debido a su buena capacidad de transmisión se sacrifica en el gasto energético sacrificando el Fan Out.

 Tratando de mejorar sus condiciones en carga y velocidad han aparecido diferentes versiones de TTL como FAST, SL, S, etc y últimamente los TTL: HC, HCT y HCTLS.

 La velocidad de transmisión

 Debido a su alto consumo su cargabilidad en Fan Out es de 10 elementos o compuertas.

Familia de los Circuitos Lógicos Integrados

Tecnología Serie

Familia de circuitos lógicos integrados con transistores integrales bipolares. TTL TTL Estándar

TTL de baja potencia

TTL shookkty

TTL shookkty de baja potencia

TTL avanzada

ECL

Familia de circuitos lógicos integrados con transistores integrales bipolares MOSFET CMOS CMOS estándar

CMOS HC

CMOS HCT

NMOS

PMOS

BICMOS: Combina transistores bipolares con transistores MOSFET

La familia original TTL se indica con los números 54/74. Con el avance que ha experimentado la tecnología de fabricación desde su introducción se han puesto en el mercado familias mejoradas basadas en tecnología bipolar que buscan optimizar algunos de los parámetros descritos en el capítulo anterior

TTL de bajo consumo (54L/74L).

Esta familia se distingue por su bajo consumo de potencia (L=LOW POWER). Ello se consigue aumentando significativamente los valores de las resistencias de polarización de los diferentes transistores, con lo que se disminuye la corriente que circula por el sistema y con ello la potencia disipada. Si la potencia disipada en una puerta típica de la familia 54/74 es de 10 mW la de la puerta equivalente en la versión 54L/74L es de 1 mW.

El ahorro de potencia se paga con una pérdida en la velocidad: de los 10 nsg de tiempo de retardo típico en la familia original se pasa a unos 33 nsg de retardo en esta familia.

TTL Schottky (54S/74S).

Esta serie proporciona unos tiempos de conmutación menor, gracias a la incorporación de diodos Schottky que evitan que los transistores entren en saturación, disminuyendo el tiempo que tarda el transistor en entrar y salir de la conducción. El retardo típico es de 3 nsg. Y la disipación de potencia de 19 mW.

TTL Schottky de bajo consumo (54LS/74LS).

Esta familia proporciona un compromiso entre velocidad y baja disipación de potencia utilizando altos valores de resistencias y transistores de tipo Schottky. La disipación de potencia típica de una puerta es de 2 mW y el retardo de propagación de 10 nsg.

Schottky avanzada y Shottky de bajo consumo avanzada (AS/ALS).

Estas tecnologías suponen versiones avanzadas de las series S y LS. La disipación de potencia estática típica es de 8,5 mW para l serie AS y 1 mW para la serie ALS. Los tiempos de retardo de propagación típicos son de 1,5 nsg para AS y 4 nsg para ALS. Existe

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