Famiglie Logiche e Circuiti Ausiliari

Famiglie Logiche e Circuiti
Ausiliari
Concetti Preliminari
• VIH (min) = La tenzione in ingresso minima
che è riconosciuta come ‘1’
• VIL (min) = La tensione di ingresso massima
riconusciuta come ‘0’
• VOH (min) = La tensione di uscita minima che
rappresenta un ‘1’
• VOL (max) = La tensione di uscita massima
che rappresenta uno ‘0’
Concetti preliminari
• FAN OUT = il numero massimo di input che una
uscita riesce a pilotare correttamente
• Margine di Rumore ó misura la capacità di una
porta logica di risultare immune al rumore
• Margine di Rumore Alto:
VNH = VOH – VIH
• Margine di Rumore Basso
VNL = VIL – VOL
• Margine di Rumore
VN = min {VNH,VNL}
Complessità dei Circuiti Logici
• Si fa una distinzione (approssimativa) in base al
numero di gate contenuti
• SSI (Small-Scale Integration): fino a 10 gate per
chip
• MSI (Medium-Scale Integration): fino a 100 gate
per chip
• LSI (Large-Scale Integration): fino a 1000 gate
per chip
• VLSI (Very Large-Scale Integration): oltre a
1000 gate
Famiglia TTL
•
•
•
•
Serie commerciale 74xx (da 0 a 70 °C)
Serie militare 54xxx (da -55 a 125 °C)
Esempio 7400 ó a NAND
Tecnologia a Transistor a Ginzione
Bipolare (BJT)
Sottofamiglie TTL
• 74Lxx ó Low Power
• 74Hxx ó High Speed
• 74Sxx ó Transistor Schottky (giunzione
matallo-semiconduttore)
• 74ASxx ó Advanced Schottky (le +
veloci) tra le Schottky
• 74LSxx ó Low Power Schottky
• 74ALSxx ó Advanced Low Power
Schottky
Famiglie CMOS
• Basate su tecnologia MOS Complementare
• Circuito Base Inverter CMOS (NOT)
• No corrente in ingresso
VDD
IN
OUT
GND
Sottofamigle
• Serie 4000 (non ha livelli logici compatibili
con TTL)
• Serie 74Cxx ó Compatibilità con TTL
• Serie 74HCxx ó High-Speed CMOS
Circuiti Ausiliari: Trigger di Schmitt
• Circuito a doppia soglia
• Una soglia per transizione ‘0’
• Una soglia per transizione ‘1’
VOUT
VOH
VOL
VIN
VM-
VM+
‘1’
‘0’
Trigger di Schmitt
• Utile quando si devono rilevare segnali da
esterno affetti da rumore
• Transizioni spurie non fanno attorno ad
una soglia non fanno variare il valore
dell’uscita
Oscillatore al Quarzo
• Serve a generare un segnale di clock stabile nel tempo
• Si usa un inverter CMOS usato in linearità (come un
amplificatore)
• Trancaratteristica
VOUT
Zona di linearità ó
si comporta come
amplificatore ad alto
guadagno
VIN
Oscillatore al Quarzo
• Per polarizzare in linearità l’inverter CMOS si usa una
resistenza Rf di retroazione
• Poiché non ho corrente assorbita in ingresso (nei circuiti
CMOS) non ho cadute di tenzione su Rf
• Vuol dire che VIN = VOUT
VOUT
Retta VOUT=VIN
Rf
VIN
Oscillatore al Quarzo: versione 1
Rf
C2
C1
XTAL
• Oscillatore di Pierce
• C1 e C2 possono essere le capacità parassite
dell’inverter
Oscillatore al Quarzo: Versione
Finale
• Per eliminare le armoniche superiori si inserisce
una seconda resistenza per fare da filtro insieme
con le capacità
Rf
XTAL
C2
R1
C1