O Circuito Integrado ou abreviadamente CI, é um dispositivo eletrônico que reúne diversos componentes em uma única peça e executa diversas tarefas avançadas. No entanto, se você pegar o CI de um computador, por exemplo, e remover sua carcaça, não verá componentes comuns. Ocorre que os atuais CIs não utilizam componentes como aprendemos até agora. Tais componentes são grandes e resultariam em um CI enorme.
Dê uma olhada neste CI. Eles são assim por dentro:
Neste capítulo veremos CIs que implementam funções lógica como as que estudamos nos capítulos anteriores. Agora de uma olhada nessas duas figuras abaixo:
O que você está vendo acima são dois Circuitos Integrados ou CI. Eles têm esse nome porque Integram em uma única peça funções lógicas. Na primeira imagem (7408) repare que os terminais dos componentes correspondem a 4 portas AND, enquanto a segunda figura (7432) tem representadas 4 portar OR. Os outros pinos são o terra (GND) e a alimentação positiva (VCC);
Você pode encontrar estes CIs basicamente sob duas formas de montagem: DIP ou DIL (Dual In Line Package) e e SMD (Surface Mounting Devices). Os CI DIP são usados quando em aplicaçõe nas quais o componente fica de um lado da placa e a solda do outro. Já nos CIs SMD , componente e solda ficam do mesmo lado.
Vejamos, então, se eu ligar , por exemplo um sinal “1” no pino identificado como 1 no CI 7432 e um sinal “0” no terminal do CI identificado como 2 no mesmo CI, obterei um sinal “1” no terminal 3 ? Exato. Assim:
Note que isso nada mais que uma porta lógica OR:
A esta altura você deve estar se pergunta como posso colocar um sinal “1” ou “0” nas entradas dessa minha porta OR? Você pode encarar o sinal “1” como ligado e o “0” como desligado. No caso dos CIs que vimos (7408 e 7432), ligado significa 5V e desligado significa 0V. Assim, nosso exemplo ficaria assim:
E a saída “1” , neste caso, será por volta de 3,3 V para alimentação de +5 V.
Simples não. Já, já vamos ver exemplos mais práticos, mas antes precisamos entender a nomenclatura dos CIs.
Os circuitos integrados (CIs) que implementam as funções lógicas são construídos com pastilhas de silício. A maneira como a função é implementada fisicamente em cada CI define o que é denominado
“família” de CIs. Existem hoje no mercado duas famílias dominantes de Circuitos Integrados: TTL e CMOS.
Família TTL (transistor – transistor logic)
Os circuitos integrados TTL apresentam as seguintes vantagens:
a) baixo custo;
b) relativamente alta velocidade de operação (20 MHz típico);
c) disponibilidade comercial de centenas de tipos diferentes.
Existe uma linha comercial (74XXX) utilizável de 0 a 70 ºC e uma linha militar
(54XXX) utilizável de –55 a +125 ºC.
TTL 74L de Baixa Potência
TTL 74H de Alta Velocidade
TTL 74S Schottky
TTL 74LS Schottky de Baixa Potência (LS-TTL)
TTL 74AS Schottky Avançada (AS-TTL)
TTL 74ALS- TTL Schottky Avançada de Baixa Potência
Faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de entrada:
Entre 2 e 5 Volt, nível lógico 1
Entre 0,8V e 2V o componente não reconhece os níveis lógicos 0 e 1, devendo portanto, ser evitada em projectos de circuitos digitais.
Entre 0 e 0,8 Volt, nível lógico 0
Faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de saída:
Entre 2,4 e 5 Volt, nível lógico 1
Entre 0,3 e 0,5 Volt, nível lógico 0
Portas Lógicas da Família TTL disponíveis comercialmente sob a forma de CI
Família CMOS (complementary metal-oxidesemiconductor)
Em geral, a série CMOS normal (série 4000) tem velocidade menor que a dos
TTLs, e a série H-CMOS apresenta velocidade equivalente à da série TTL normal.
A tensão de alimentação da série 4000 e 74C é de 3 V a 15 V e faixa de
temperatura de –40 a +85 oC.
4000/14000 (foram as primeiras séries da família CMOS)
74HC (CMOS de Alta Velocidade)
74HCT (os dispositivos 74HCT - CMOS de Alta Velocidade - podem ser alimentados directamente por saídas de dispositivos TTL)
Faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de entrada:
Faixa de alimentação que se estende de 3V a 15V ou 18V, dependendo do modelo.
A família CMOS possui também, uma determinada faixa de tensão para representar os níveis lógicos de entrada e de saída, porém estes valores dependem da tensão de alimentação e da temperatura ambiente.
A seguir estão algumas tabelas resumo que você pode imprimir e colar sobre sua bancada até se acostumar com elas:
Resumão:
Alguns Circuitos Integrados da Família TTL
Bom, agora que você tem uma noção mínima do circuitos integrados já podemos começar a usá-los em projetos básicos. Mas isso é um outro capítulo. Até lá.
Autor
Marcos Pizzolatto
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