Puertas Logicas

5/15/2018 Puertas Logicas - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/puertas-logicas-55ab4f1446af1 1/206.002 Otoño 2000 Clase 15

6.002 CIRCUIT OS Y

ELECTRÓNICA

Dentro de la puerta digital



Repaso

Discretizar el valor 0, 1

Disciplina estáticaCumplir los umbrales de tensión

Especifica como deben diseñarse las puertas

transmisor receptor

regiónprohibida

OLV

OH V

ILV

IH V

La abstracción digital



Repaso

C A B

0 0 10 1 11 0 11 1 0

A

BC

NAND

Abstracción de puerta combinatoriasólo cumple la f unción de ent r ada

satisface la disciplina estática



Por ejemplo:un circuito digital

Demo

D

A

B

C

Un microprocesador Pentium III es uncircuito con más de 4 millones de puerta

El chip RAW que se está construyendoen el laboratorio de informática del MITtiene aproximadamente 3 millones depuertas.

aquí hay 3 puertas

( )( ) B AC D ⋅⋅=

B A ⋅



Cómo construir una puerta digital

Analogía

A B

C

co mo

f ue n te de

a l i me n t ac ió n

( c o m o c o n m

u t a d o r e s

grifos

si A=ON Y B=ON

C tiene H 0

si no C no tiene H 0

2

2

Utilice esto para construir una puerta AND.



Cómo construir una puerta digital

C

B

A

puerta OR



Analogía eléctrica

+ –

La bombilla C está ON (conectada) si A Y Bestán ON, si no C está OFF (desconectada).

Clave: dispositivo de “conmut ación”

V

A BC



Analogía eléctrica

Clave: dispositivo de “conmut ación”

C

in

out

control

Dispositivo de 3 terminalessi C = 0,

cortocircuito entre in y outsi no

, circuito abierto entre in y out

Para una conmut ación mecánica,control presión mecánica

in

out

1=C

circuito equivalen

0=C

in (dentro)

out (fuera)


http://slidepdf.com/reader/full/puertas-logicas-55ab4f1446af1 9/206.002 Ot oño 2000 Clase 95

Considere

=S

V “1”

+ – S

V

L R

C

IN

OUT

OUT V

S V

0=C

OUT V

S V

1=C

OUT V

S V

L R

C

OUT V

Tabla de

C

0 1

1 0

OUT V

ver dad par a



¿Qué ocurre con. . . ?Tabla de ver dad par a

OV 2

c

0 0 10 1 11 0 1

1 1 0

1c

T abla de ver dad para

OV 2

c

0 0 1

0 1 01 0 01 1 0

1c

S V

OUT V

1c

2c

S V

OUT V

1c

2c



¿Qué ocurre con. . .?

puede const r uir t ambién puer t as compues t as

S V

D

A

B

C ( ) C B A D +⋅=



El disposit ivo MOSFET

el e lement o concent r ado de 3 t er minales

se compor t a como un int er r upt or

Metal-óxido

SemiconductorEf ect o de campo

Transistor

: t e r minal de cont r ol

: se compor t a de maner a

simét r ica (par a nuest r as

G

S D,

puerta≡

fuente

D

S

G

drenaje

necesidades).



El disposit ivo MOSFET

Ent ienda su f uncionamient o consider ándolo

un element o de dos puer t os:

Modelo de “conmut ación” (modelo S) del MOSFE

D

S

Gi

G

GS v+

–

DS v

DS i +

–

C o n s u l t e e l

l i b r o d e t e

x t o

p a r a c o n o c

e r

s u e s t r u c t

u r a

T GS V v <

T GS V v ≥

V V T 1≈ gener alment e

onG

D

S

DS i

G off

D

S

i n t e r n a.


http://slidepdf.com/reader/full/puertas-logicas-55ab4f1446af1 14/20

6.002 Ot oño 2000 Clase 145

Examine e l disposit ivo

MOS en un osciloscopio.

Demo

GS v+

–

DS v

DS i

+

–

T GS V v ≥

DS i

DS v

T GS V v <

DS i

DS vvs



Un inversor MOSFET

S V

L R

A IN

B

B

V 5=

Obse r ve la pot encia de abst r acción.

La r epre sent ación de puer t a del inver sor abst r actesconde de t alles int er nos t ales como las conexione

de f uent e de aliment ación, R L, GND, e t c .

(Cuando const r uimos cir cuit os digit ales , y son f r ecuent es a t r avés de t odas las puer t as).

vOUT



El modelo T1000 de comput ador a por t át il desea puer t as

que sat isf agan la d isciplina e st át ica con los umbr ales de

t ensión. ¿Est á capacit ado par a ello nues t r o inver sor ?

IN v

OUT v

OUT v

IN v

5V

5V

0V=1VT

V

= 0,5VOL

V

= 4,5VOH

V

= 0,9V IL

V

= 4,1V IH

V

Nuest r o inver sor cumple est o.

receptor

OLV

OH V

ILV

IH V

54,5

0,5

0

t r ansmisor

5

4,

1

0,9

0

1:

0:

1

0

E j emplo



Por e j emplo:

¿Cumple nuest r o inver sor la d isciplinaes t át ica par a est os umbr ales?:

= 0,2VOL

V

= 4,8VOH V

= 0,5V IL

V

= 4,5V IH V

= 0,5VOL

V

= 4,

5VOH

V

= 1,5V IL

V

= 3,

5V IH

V

sí

no

x



Mode lo de r esis t encia de

conmut ación (S R) de l MOSFET

…modelo MOS más preciso

D

S

G

D

S T GS

V v <

G

T GS V v ≥

ON R

D

S

G

por e j emplo = K RON

5



Modelo SR de MOSFET

modelo S

MOSFET

T GS V v ≥

T GS V v <

DS i

DS v

modelo SR

MOSFET

T GS V v ≥

T GS V v <

DS i

DS v

ON R

1

D

S

G

D

S T GS

V v <

G

T GS V v ≥

ON R

D

S

G



Ut ilización de l mode lo SR

=S

V “1”

+ – S

V

L R

C

IN

OUT

OUT v

S V

0=C

OUT v

S V

1=C

OUT v

S V

L R

C

OUT v

ver dad par a

C

0 11 0

OUT

V

T GS V v ≥

ON R

ON R

OLV

L R

ON R

ON R

S V

OUT v ≤

+=

L R

L R Seleccione RL, RON, VS t al que :

Tabla de

Puertas Logicas

Documents

Transcript of Puertas Logicas