Eletrônica DigitalEletrônica Digital
prof. Victory Fernandesprof. Victory [email protected]@yahoo.com.br
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Nomenclatura
1. Standart prefixTexas instruments SNNational Semiconductors DMSignetics S(…)
2. Temperature Range54 – Military74 – Commercial
Nomenclatura
3. Family Blank – Transistor-Transistor Logic ABT – Advanced BiCMOS Technology ABTE – Advanced BiCMOS Technology/Enhanced Transceiver Logic AC/ACT – Advanced CMOS Logic AHC/AHCT – Advanced High-Speed CMOS Logic ALB – Advanced Low-Voltage BiCMOS ALS – Advanced Low-Power Schottky Logic
ALVC – Advanced Low-Voltage CMOS Technology AS – Advanced Schottky Logic AVC – Advanced Very Low-Voltage CMOS Logic BCT – BiCMOS Bus-Interface Technology
Nomenclatura
3. Family CBT – Crossbar Technology CBTLV – Low-Voltage Crossbar Technology F – F Logic FB – Backplane Transceiver Logic/Futurebus+ GTL – Gunning Transceiver Logic HC/HCT – High-Speed CMOS Logic HSTL – High-Speed Transceiver Logic LS – Low-Power Schottky Logic LV – Low-Voltage CMOS Technology LVC – Low-Voltage CMOS Technology LVT – Low-Voltage BiCMOS Technology
Nomenclatura
3. Family S – Schottky Logic SSTL – Stub Series-Terminated Logic TVC – Translation Voltage Clamp Logic
Nomenclatura
4. Special FeaturesBlank = No Special FeaturesD – Level-Shifting Diode (CBTD)H – Bus Hold (ALVCH)R – Damping Resistor on Inputs/Outputs (LVCR)S – Schottky Clamping Diode (CBTS)
Nomenclatura
5. Bit WidthBlank = Gates, MSI, and Octals1G – Single Gate8 – Octal IEEE 1149.1 (JTAG)16 – WidebusE (16, 18, and 20 bit)18 – Widebus IEEE 1149.1 (JTAG)32 – Widebus+E (32 and 36 bit)
Nomenclatura
6. OptionsBlank = No Options2 – Series-Damping Resistor on Outputs4 – Level Shifter25 – 25-W Line Driver
Nomenclatura
7. Function244 – Noninverting Buffer/Driver374 – D-Type Flip-Flop573 – D-Type Transparent Latch640 – Inverting Transceiver
Nomenclatura
9. PackageD, DW – Small-Outline Integrated Circuit (SOIC)DB, DL – Shrink Small-Outline Package (SSOP)DBB, DGV – Thin Very Small-Outline Package
(TVSOP)DBQ – Quarter-Size Outline Package (QSOP)DBV, DCK – Small-Outline Transistor Package (SOT)DGG, PW – Thin Shrink Small-Outline Package
(TSSOP)
Nomenclatura
9. PackageN, NP, NT – Plastic Dual-In-Line Package (PDIP)FN – Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC)GKE, GKF – MicroStar BGAE Low-Profile Fine-PitchBall Grid Array (LFBGA)NS, PS – Small-Outline Package (SOP)PAG, PAH, PCA, PCB, PM, PN, PZ –Thin Quad Flatpack (TQFP)PH, PQ, RC – Quad Flatpack (QFP)
Encapsulamento
THT (Through Hole Technology);SIP (Single In-line Package)DIP (Dual In-Line Package)ZIP (Zig-Zag In-Line Package)
Encapsulamento
SMT (Surface Mount Technology)SMD (Surface Mount Device)
PGA (Pin Grid Array)SOIC (Small Outline Integrated Circuit)PLCC (Plastic Leadless Chip Carrier)LCCC (Leadless Ceramic Chip Carrier)
Níveis de integração
Referem-se ao número de portas lógicas que o CI contém.
SSI (Small Scale Integration)Integração em pequena escala: São os CI com menos de 12 portas lógicas.
MSI (Medium Scale Integration)Integração em média escala: Corresponde aos CI que têm entre 12 a 99 portas lógicas
LSI (Large Scale Integration)Integração em grande escala: Corresponde aos CI que têm entre 100 a 9 999 portas lógicas.
VLSI (Very Large Scale Integration)Integração em muito larga escala: Corresponde aos CI que têm entre 10 000 a 99 999 portas lógicas.
ULSI (Ultra Large Scale Integration)Integração em escala ultra larga: Corresponde aos CI que têm 100 000 ou mais portas lógicas.
Soquetes
Permitir e facilitar troca de componentesProteger contra aquecimento durante
processo de solda
CIs de Portas Lógicas
TTL (Transistor-Transistor Logic)Utiliza transistor bipolar de junção (TBJ) para
implementar as portas lógicas
CMOS (Complementary Metal-Oxide semiconductor)Utiliza transistor de efeito de campo (MOSFET)
para implementar as portas lógicas
Transistores
Há 2 tipos principais de dispositivos de 3 terminais com semicondutoresTransistor bipolar de junção (TBJ) Transistor de efeito de campo (FET)
Field Efect Transistor
Transistores
O TBJ constitui-se de 3 regiões semicondutoras: o emissor (E), a base (B) e o coletor (C) e podem ser do tipoNPNPNP
Transistores
FETO nome efeito de campo deriva-se do fato de que
a corrente no dispositivo é controlada pelo ajuste da tensão aplicada externamente
Dreno (drain, D), Fonte (source, S) e o "controle do portão" (gate, G)
Propriedades Operacionaisdos CIs
Níveis de TensãoImunidade a RuídoDissipação de PotênciaTempo de AtrasoFan-Out
Níveis de Tensão
Especificações de níveis lógicosVIL – Faixa de tensão de ENTRADA que
representa nível BAIXOVIH – Faixa de tensão de ENTRADA que
representa nível ALTOVOL – Faixa de tensão de SAÍDA que representa
nível BAIXOVOH – Faixa de tensão de SAIDA que representa
nível ALTO
Imunidade a Ruído
Capacidade do circuito de tolerar flutuações indesejadas na tensão de entrada sem alterar seu valor na saída
Margem de Ruído (noise) [V]VNH – Margem de ruído de nível ALTO
VNL – Margem de ruído de nível BAIXO
VNH = VOH (min) – VIH (min)
5,0V
2,4V
5,0V
2,0V
------- -------
--------------
} VNH
1ª Lei de Ohm? V [V]=R [Ω] *I [A]
2ª Lei de Ohm? )( ]2[
][]..[][
mA
mLmR
Margem de Ruido
Fontes de ruídoInterferências eletro-magnéticas em geralEmendas e conectores de má qualidadeEmendas e conectores expostos a condições
irregulares (água, etc)Queda de tensão no canal e capacitância da
linha
Margem de Ruído
TTL CMOS Min Max Min MaxVIL 0 0,8 0 1,5VIH 2 5 3,3 5VOL 0 0,4 0 0,33VOH 2,4 5 4,4 5
VNH = VOH (min) – VIH (min) 0,4 1,1VNL = VIL(max) – VOL(max) 0,4 1,17
Dissipação de Potência
PD – Potência dissipadaPD = VCC * ICC
ICCH – Corrente drenada da fonte quando em nível ALTO
ICCL – Corrente drenada da fonte quando em nível BAIXOValores da ordem de 1 a 20mA
Dissipação de PotênciaCMOS vs. TTL
TTL – Constante para faixa de frequência de operação
CMOS – Varia de acordo com frequência de operação. Dissipação muito baixa em condições estáticas
e aumenta conforme a frequência aumenta
Dissipação de PotênciaCMOS vs. TTL
TTLDa ordem de 2,2miliW
CMOS2,75microW (estática)170microW (a 100KHz)
Tempo de Atraso de Propagação
Atraso entre variação da saída em função da entradatPHL = Tempo quando a saída comuta de ALTO
para BAIXOtPLH = Tempo quando a saída comuta de BAIXO
para ALTO
Tempo de Atraso de Propagação
Quanto maior o tempo de atraso menor a frequência máxima que um circuito pode operar
Produto Velocidade-Potência [pJ]Base de comparação quando relação é decisiva
na escolha de um circuito, quanto menor o produto melhor.
CMOS = 1,2pJ a 100kHzTTL = 22 pJ
Fan-Out
CMOS – Fan-Out depedente da frequência de operaçãoQuanto menos portas maior a frequência de
operação
TTL (LS) – em média 20 portas
Precauções no ManuseioTTL e CMOSEntradas não usadas devem ser
aterradas ou ligadas ao Vcc caso contrário o CI pode ter comportamentos estranhos
Precauções no ManuseioCMOS
Trannsportar circuitos em espuma condutiva para evitar formação de cargas eletrostáticas.
Pinos não devem ser tocadosTrabalhar com pulseira anti-estática
Todas as ferramentas devem ser aterradas
Pinos devem ser colocados para baixo sobre uma superfície aterrada
Não manusei Cis energizados
Dúvidas?
Victory Fernandes E-mail: [email protected] Site: www.tkssoftware.com/victory
Referências Básicas Sistemas digitais: fundamentos e aplicações - 9. ed. /
2007 - Livros - FLOYD, Thomas L. Porto Alegre: Bookman, 2007. 888 p. ISBN 9788560031931 (enc.)
Sistemas digitais : princípios e aplicações - 10 ed. / 2007 - Livros - TOCCI, Ronald J.; WIDMER, Neal S.; MOSS, Gregory L. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007. 804 p. ISBN 978-85-7605-095-7 (broch.)
Elementos de eletrônica digital - 40. ed / 2008 - Livros - CAPUANO, Francisco Gabriel; IDOETA, Ivan V. (Ivan Valeije). São Paulo: Érica, 2008. 524 p. ISBN 9788571940192 (broch.)
REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES: Eletronica digital: curso prático e exercícios / 2004 - Livros - MENDONÇA,
Alexandre; ZELENOVSKY, Ricardo. Rio de Janeiro: MZ, c2004. (569 p.) Introdução aos sistemas digitais / 2000 - Livros - ERCEGOVAC, Milos D.;
LANG, Tomas; MORENO, Jaime H. Porto Alegre, RS: Bookman, 2000. 453 p. ISBN 85-7307-698-4
Verilog HDL: Digital design and modeling / 2007 - Livros - CAVANAGH, Joseph. Flórida: CRC Press, 2007. 900 p. ISBN 9781420051544 (enc.)
Advanced digital design with the verlog HDL / 2002 - Livros - CILETTI, Michael D. New Jersey: Prentice - Hall, 2002. 982 p. ISBN 0130891614 (enc.)
Eletronica digital / 1988 - Livros - Acervo 16196 SZAJNBERG, Mordka. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1988. 397p.
Eletronica digital : principios e aplicações / 1988 - Livros - MALVINO, Albert Paul. São Paulo: McGraw-Hill, c1988. v.1 (355 p.)
Eletrônica digital / 1982 - Livros - Acervo 53607 TAUB, Herbert; SCHILLING, Donald. São Paulo: McGraw-Hill, 1982. 582 p.
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