UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

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FACULTAD DE INGENIERA MECNICAANLISIS Y DISEO DE CIRCUITOS DIGITALES (MT-127)

Autor:

TEMA: SEMANA N2 PARTE N1CIRCUITOS INTEGRADOS Y FAMILIAS LGICAS

Ing. Daniel Leonardo Barrera Esparta

Lima, 25 de Marzo del 2014

AGENDAI.- OBJETIVOS.

II.- INTRODUCCIN.

III.- CIRCUITOS INTEGRADOS.

IV.- FAMILIAS LGICAS.

V.- DEFINICIONES ESPECIALES DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS LGICOS.

VI. ANLISIS DE LAS HOJAS DE DATOS DEL FABRICANTE

CONCLUSIONES

I.- OBJETIVOS.

Revisar los conceptos y caractersticas de los circuitos integrados.

Citar las caractersticas principales de las familias lgicas.

Identificar las especificaciones de los circuitos integrados ligados a laimplementacin fsica del anlisis y diseo de circuitos digitales.

II.- INTRODUCCIN.Cuando el transistor fue inventado en 1947 fue consideradouna revolucin, reemplazando a los tubos de vaco que erautilizado por los ingenieros de la poca. Sin embargo, muypronto los transistores enfrentaron el problema conocidocomo la tirana de los nmeros (The Tyranny ofNumbers), ya que los circuitos utilizaban gran cantidad detransistores que deban estar cuidadosamente conectados yocupaban grandes espacios.En1958, Jack Kilby de Texas Instruments encontr unasolucin a este problema, miniaturiz los circuitos al contruirun chip de un solo bloque (monolito) de materialsemiconductor (The Monolithic Idea). Finalmente,personas como Robert Noyce, co-fundador de intel,perfeccion esta idea y masific la produccin de circuitosintegrados.

III.- CIRCUITOS INTEGRADOS. Un circuito integrado (CI) es un cristal semiconductor desilicio, llamado pastilla (chip), que contienecomponentes electrnicos tales como transistores,diodos, resistencias y capacitores. Los diversoscomponentes estn interconectados dentro de lapastilla para formar un circuito electrnico.

La pastilla est montada en un empaque plstico(cermico) con sus conexiones soldadas a los pinesexternos para conformar el circuito integrado

III.- CIRCUITOS INTEGRADOS. CARACTERSTICAS DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS:

Tienen tamaos normalizados segn JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council ) : Estandares globales para la industria de la microelectrnica, tales como SIP: single in line package, DIP: dual in line package, etc.

Nmero de pines (pins) es de 8 a ms.

Cada uno tiene una designacin numrica impresa en su superficie (cdigo del circuito integrado).

Cada fabricante tiene su propia hoja de datos del circuito integrado a fabricar (Data sheet).

III.- CIRCUITOS INTEGRADOS. NIVELES DE INTEGRACIN:

Los circuitos integrados suelen ser categorizados de acuerdo a la complejidad desu circuito interno determinado por el nmero de compuertas lgicas en un chipsimple.

Nivel de Integracin Nmero de Compuertas Funcin

SSI: Integracin en Pequea Escala Unas pocas compuertas Ninguna funcin, solo compuertas

MSI: Integracin de Mediana Escala 10 a 100 Compuertas Cumplir con una funcin lgica completa

LSI: Integracin de Gran escala Ms de 100 compuertas Funciones lgicas con ms de 100 compuertasVLSI: Integracin a Muy Gran Escala Miles de compuertas Multiplicadores

ULSI: Integracin a Ultra - Muy Gran Escala

Ms de 100 mil compuertas

Procesadores de computadoras antiguas (486 -Intel)

GSI: Integracin a Giga Escala Ms de 1 milln de compuertas

Procesadores de computadoras modernas (Pentium Intel)

IV.- FAMILIAS LGICASFAMILIA DE CIRCUITOS INTEGRADOS LGICOS (C.I.L.):

Existen varias familias de circuitos integrados lgicos que se distinguen por eltipo de dispositivo semiconductor y por la manera como estos dispositivos soninterconectados para la conformacin de la compuertas. El circuito bsico encada familia es una compuerta NAND, NOR o un inversor.

AND

NAND

Familia de C.I.L.

Circuitos Integrados.

IV.- FAMILIAS LGICASFAMILIA DE CIRCUITOS INTEGRADOS LGICOS (C.I.L.):Hay muchas familias lgicas de circuitos integrados digitales que han sido introducidoscomercialmente, las ms populares son:TTL: Lgicas de transistores (Transistor-transistor logic)ECL: Lgica de acoplamiento de emisor (emitter-coupled logic)MOS: Semiconductor de xido de metal (Metal-oxide semiconductor) utilizado para altadensidad de componentesCMOS: Semiconductor de oxido de metal complementario (Complementary metal-oxidesemiconductor)I2L: Lgica de inyeccin integrada (Integrated-injection logic) utilizado para alta densidadde componentes.

IV.- FAMILIAS LGICASFAMILIA DE CIRCUITOS INTEGRADOS LGICOS (C.I.L.):

Tecnologa Serie

Familia de circuitos lgicos integrados con transistores bipolares

TTL (considerado el estndar)

TTL estndarTTL de baja potenciaTTL shoottky

TTL shoottky de baja potenciaTTL shoottky avanzada

ECL (Altas velocidades de operacin)

Familia de circuitos lgicos integrados con transistores MOSFET

CMOS (bajo consumo)CMOS estndarCMOS HCCMOS HCT

NMOS

PMOS

BiCMOS Combina transistores bipolares con transistores MOSFET

IV.- FAMILIAS LGICASFAMILIA DE CIRCUITOS INTEGRADOS LGICOS (C.I.L.):

BIBLIOGRAFA. Sistemas Digitales Principios y Aplicaciones, 10ma Edicion - Autor: Ronald J. Tocci / Neal S.

Widmer, Editorial Pearson Education

Diseo de circuitos lgicos 4ta Edicin Autor: Morris Mano, Editorial Pearson Education

Sistemas Electrnicos Digitales 9na Edicin Autor: Enrique Mandado / Yago Mandado, Editorial

Marcombo 2007

Circuits and Electronics MIT Open Courses: http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-

science/6-002-circuits-and-electronics-spring-2007/index.htm