ELETTRONICA II. Prof. Dante Del Corso - Politecnico di Torino. Gruppo B: Famiglie logiche Lezione n. 6 - B -2: Parametri elettrici e famiglie logiche
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- Adelmo Beretta
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1 ELETTRONICA II Prof. Dante Del Corso - Politecnico di Torino Gruppo B: Famiglie logiche Lezione n. 6 - B -2: Parametri elettrici e famiglie logiche Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 1-01/11/97
2 Compatibilita tra circuiti logici Due circuiti logici sono compatibili se collegati assieme funzionano correttamente Questo richiede che i livelli elettrici vengano interpretati correttamente come stati logici: V IL > V OL e V IH < V OH Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 2-01/11/97
3 Famiglie logiche 2 Definizione di famiglia logica Circuiti logici bipolari e MOS Interfacciamento statico Definizione di fan-out Esempi Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 3-01/11/97
4 Circuiti logici bipolari Impiegano transistori bipolari (BJT) Famiglie storiche : RTL, DTL Famiglie attuali: TTL (Transistor-Transistor Logic) con varie sottofamiglie. Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 4-01/11/97
5 Varianti delle famiglie TTL Mirano ad ottenere: bassa dissipazione (L, LS, LV); alta velocita (S, F, A); Schottky: Fast: Advanced: TTL-S/LS TTL-F TTL-AS/ALS E la cosidetta serie 74 Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 5-01/11/97
6 Circuiti logici MOS Impiegano transistori MOS Famiglie storiche : P-MOS, N-MOS, CMOS 4xxx Famiglie attuali: CMOS (Complementary MOS) e varianti Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 6-01/11/97
7 Varianti delle famiglie C-MOS alta velocita avanzata BC-MOS bassa tensione TTL compatibile HC AC BC LV HCT ACT BCT LVT Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 7-01/11/97
8 Componenti della serie 74/54 i componenti hanno sigle del tipo 74 XX NNN oppure 54 XX NNN 74 XX NNN indica campo di temperatura standard (0-85 C, uso corrente) 54 XX NNN indica campo di temperatura esteso ( C) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 8-01/11/97
9 Componenti della serie 74 XX identifica la sottofamiglia (LS, F, C,...) 74 XX NNN NNN e un numero che identifica la funzione del dispositivo componenti con lo stesso numero (NNN) hanno la stessa piedinatura: sono pin compatibili Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n. 9-01/11/97
10 Esempi di componenti serie : 54LS04: famiglia TTL standard, quattro porte NAND a due ingressi famiglia TTL-LS, sei invertitori, campo di temperatura esteso 74ACT245: 74F245: famiglia C-MOS ACT, otto buffer bidirezionali come sopra, famiglia Fast Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
11 Esempi da data sheet TTL: Millman-Grabel, App. B 4: 54/74LS10 CMOS: Data sheet commerciali: 54/74HC10 Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
12 Differenze tra TTL e C-MOS Corrente di ingresso: praticamente nulla per circuiti MOS non nulla e asimmetrica per TTL Stadio di uscita: simmetrico per CMOS asimmetrico per TTL Consumo: per i circuiti CMOS dipende dalla frequenza di funzionamento Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
13 Compatibilita tra famiglie 74 Alimentazione standard: 5 V Compatibilita pressoche totale tra 74XX (famiglie bipolari) e 74XCT (CMOS-T) Gli ingressi C-MOS 74 XC non sono compatibili con le uscite 74 XX (bipolari) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
14 Compatibilita TTL-CMOS TTL HC V O V I V O V I V OH V IH V OL V IL Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
15 Compatibilita TTL-CMOS TTL HC HCT V O V I V O V I V O V I V OH V IH V OL V IL Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
16 Logiche ECL Le famiglie logiche ECL (Emitter Coupled Logic) impiegano transistori bipolari, che lavorano in linearita, usando circuiti in configurazioni differenziali Velocita' operative piu' elevate Adatti a pilotare collegamenti lunghi Forte dissipazione (anche raffreddamento a liquido) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
17 Componenti di uso corrente I componenti attualmente di uso corrente sono TTL-LS e CMOS-HC(T) Per circuiti veloci o che richiedono correnti piu elevate si usano TTL-F, TTL-S e BiCMOS BCT (nei casi estremi ECL) Alcune famiglie CMOS sono usabili anche con alimentazione a 3.3 V Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
18 Interfacciamento statico I livelli V OH e V OL sono garantiti purche la corrente in uscita non superi rispettivamente I OH e I OL Le correnti in uscita dipendono dalla somma delle correnti assorbite/erogate da tutti gli ingressi e da eventuali altri carichi Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
19 Verifica del carico Per verificare se una porta opera in condizioni corrette bisogna determinare i valori effettivi di I OH e I OL sommando i contributi di tutti gli elementi collegati all uscita I OL > Σ I IL (in valore assoluto) I OH > Σ I IH Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
20 Verifica delle correnti V AL I OH /I OL I IL I IH I IH /I IL I IH /I IL I OH /I OL > Σ I IH /I IL valori assoluti! Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
21 Riepilogo Definizione di famiglia logica e relativi parametri elettrici Differenze tra famiglie bipolari e MOS Corretto interfacciamento statico Cosa si intende per fan-out Esempi di interfacciamento statico Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo B - 7 n /11/97
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