Transistores. TTL X CMOS

TTL X CMOS

1. Significado

TTL significa: Transistor- Transistor – Logic (Lógica Transístor-Transístor). A tensão de alimentação se restringe a 5V contínuos, tendo, porém, uma faixa de tensão correspondente aos níveis lógicos 0 e 1.A figura a seguir mostra as faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de entrada de um circuito integrado da família TTL.

CMOS significa: Complementary Metal Oxide Semiconductor (Semicondutor de Óxido-Metal Complementar), usa tanto FETs canal-N quanto canal-P no mesmo circuito, de forma a aproveitar as vantagens de ambas as famílias lógicas.

As características principais desta família são o reduzido consumo de corrente (baixa potência), alta imunidade a ruídos e uma faixa de alimentação que se estende de 3V a 15V ou 18V dependendo do modelo.

O processo de fabricação do CMOS é mais simples que o do TTL, possuindo também uma densidade de integração maior, porém são mais lentos do que os TTL, apesar da nova série CMOS de alta velocidade competir em pé de igualdade com as séries TTL 74 e 74LS. A figura a seguir, ilustra o exemplo de um circuito implementado utilizando a tecnologia CMOS (NOT CMOS básico)

2. Características

 Características das séries TTL:

• TTL 74H de Alta Velocidade: apresenta um aumento da velocidade em relação a série 74L, porém esse aumento é conseguido à custa do aumento da potência consumida pelos dispositivos da série.

• TTL 74S Schottky: reduz o retardo de armazenamento, com o uso do diodo Schottky. Opera com o dobro da velocidade da 74H, consumindo mais ou menos a mesma potência.

• TTL 74LS Schottky de Baixa Potência (LS-TTL): é uma versão da 74S, que apresenta CIs com consumo de potência mais baixo e com velocidade também mais baixa.

• TTL 74AS Schottky Avançada (AS-TTL): é a série TTL mais rápida, e com o produto velocidade- potência significativamente mais baixo que o da série 74S

• TTL Schottky Avançada de Baixa Potência (74ALS-TTL): oferece uma sensível melhora em relação à 74LS no que diz respeito à velocidade de operação e à potência consumida. Esta série tem o mais baixo produto velocidade-potência de todas as séries TTL, e está muito próxima de ter a mais baixa dissipação de potência por porta lógica. Pelo exposto, poderemos ter, a médio prazo, os dispositivos da série 74ALS substituindo os da série 74LS como os mais utilizados da família TTL.

 Características das séries CMOS:

• 4000/14000: foram as primeiras séries da família CMOS, são bastante utilizadas, apesar do aparecimento de novas séries, pelo facto de implementarem diversas funções ainda não disponíveis nas novas séries.

• 74C: compatível, pino a pino e função por função, com os dispositivos TTL de mesmo número. A performance desta série é quase idêntica à da série 4000.

• 74HC (CMOS de Alta Velocidade): versão melhorada da 74C, o principal melhoramento é o tempo de comutação (em torno de 10 vezes maior), bem como a capacidade de suportar altas correntes na saída. A velocidade dos dispositivos desta série é compatível com a velocidade dos dispositivos da série TTL 74LS.

• 74HCT: CMOS de alta velocidade. A principal diferença entre esta série e a 7HC é o fato de ela ser desenvolvida para ser compatível em termos de tensões com dispositivos da família TTL. Ou seja, os dispositivos 74HCT podem ser alimentados directamente por saídas de dispositivos TTL.

3. Características e Parâmetros Operacionais Básicos

Abaixo serão apresentados as principais características e parâmetros das famílias TTL e CMOS, sob o enfoque da implementação prática de funções lógicas através de circuitos integrados (CIs) digitais.

 Tensão de Alimentação

• A tensão nominal de alimentação de um Cl TTl é Vcc = + 5V.

• A tensão nominal de alimentação de um CI CMOS é bem mais flexível que a