Atps Circuitos lógicos

Passo -2 - Pesquisa sobre circuitos integrados

Um circuito integrado pode ser definido como sendo um conjunto de componentes de elementos de circuito, como resistores, diodos, capacitadores e transistores, formados e interligados de forma simultânea dentro de um mesmo corpo, normalmente uma pastilha de silício, constituindo um dispositivo único que realiza a função do circuito. Vantagens da utilização de circuitos integrados, Os circuitos integrados são indicados principalmente em aplicações que têm funções repetitivas e possuem espaços limitados.

Tamanho e peso: As pequenas dimensões de um circuito integrado, se comparadas com o espaço necessário para adicionar os componentes equivalentes, constituem uma vantagem enorme. Dessa forma, um circuito integrado, contendo centenas de componentes, pode ter o tamanho de um único transistor normal. Como possui dimensões reduzidas, os circuitos integrados acabam também diminuindo o peso, o que é uma vantagem para a maioria das aplicações.

Potência: Por possuir uma dimensão menor, os circuitos integrados consomem menos potência, aquecem menos e por isso não necessitam de grandes sistemas de refrigeração, o que traz economia.

Alta velocidade: Como o tamanho de um circuito integrado é muito reduzido, os sinais levam pouco tempo para percorrê-lo, permitindo altas velocidades. Esta é uma grande vantagem para aplicações complexas, nas quais milhares de operações são necessárias.

Confiabilidade: Os circuitos integrados são fabricados com excepcional controle de qualidade, e todos os seus elementos internos são perfeitamente conectados. Normalmente, um circuito integrado é 50 vezes mais confiável que um circuito convencional. Alguns circuitos integrados especiais, para as aplicações da indústria aeroespacial, possuem índice de

falhas menor do que 0,001% por 1.000 horas de operação.

Custo: Um circuito integrado tem um custo menor do que o custo total de componentes e materiais que seriam necessários para montar um circuito equivalente. O custo cai à medida que mais componentes podem ser inseridos em um único chip.

Facilidade de manutenção: É mais fácil realizar a manutenção em circuitos integrados complexos, que utilizam circuitos integrados, do que se estes fossem constituídos apenas de componentes individuais. Como a maioria dos circuitos integrados correspodem a determinadas partes ou estágios desse circuito complexo, fica mais fácil de encontrar o componente defeituoso. Dessa forma, as exigências de tempo e de pessoal de manutenção são reduzidas, sem falar nos estoques e peças.

Desvantagens da utilização de circuitos integrados

Limitação de tipos: A tecnologia utilizada para a fabricação de circuitos integrados é muito cara e, portanto, será justificada apenas se a produção for de alta quantidade de peças, geralmente na casa de milhões de unidades. Não se justifica, economicamente, produzir apenas algumas centenas ou milhares de unidades. Por isso, existem apenas alguns tipos de circuitos integrados de uso geral no mercado.

Limitação de correntes e tensões

Em razão de seu pequeno tamanho, os circuitos integrados não podem trabalhar com altas tensões e correntes. As altas tensões romperiam seu sistema de isolamento interno.

Correntes altas geram mais calor, o que faz com que seja necessária uma área maior para dissipar o calor, e sabemos que a característica do circuito integrado é ser pequeno, portanto, com pequena área.

Escala de integração: Quanto à escala, podemos classificar os circuitos integrados em:

SSI: integração em baixa escala: até 100 componentes integrados.

MSI: integração em média escala: de 100 até 1.000 componentes integrados.

LSI: integração de grande escala: de 1.000 a 10.000 componentes integrados.

VLSI: integração de escala muito grande: acima de 10.000 componentes integrados.

Modo de operação: Em relação ao modo de operação dos circuitos integrados, podemos classificá-los em dois grupos: circuitos integrados lineares (analógicos) e circuitos integrados digitais.

Circuitos integrados lineares (analógicos) São aqueles em que a corrente e a tensão podem assumir qualquer valor dentro de uma

determinada faixa contínua de valores. Podem ser encontrados em rádios, televisores, amplificadores, monitores de vídeo, etc.

Circuitos integrados digitais São aqueles cuja corrente a tensão assumem apenas valores discretos, ou seja, não existem valores intermediários entre dois valores sucessivos. Podem ser encontrados em microcomputadores, relógios, calculadores e em qualquer equipamento de manipule

dados digitais.

Passo -3 - Pesquisa sobre circuitos integrados da familia

TTL e CMOS

Família Lógica TTL

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.

Características das séries TTL:

TTL 74H de Alta Velocidade: apresenta um aumento da velocidade em relação a série 4L, 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