3.2.1 LOGICA TRANSISTOR-TRANSISTOR (TTL)La Lgica Transistor-Transistor (TTL), durante mucho tiempo ha sido una de las familias lgicas ms populares. Hay comercialmente disponible gran cantidad de circuitos integrados (CI) TTL en el rango SSI/MSI. El rango SSI que significa integracin en pequea escala, comprende los CI que contienen menos de 13 puertas. Por su parte, los MSI integracin de mediana escala comprende los CI que contienen de 13 a 100 compuertas. Estos pueden ser codificadores, registros, contadores, multiplexores, decodificadores, de multiplexores. Las puertas TTL estn caracterizadas por la utilizacin de dos o ms etapas de circuitos de transistores para realizar la funcin lgica y amplificar la seal, los transistores utilizados suelen ser NPN y PNP. Son dispositivos relativamente rpidos, verstiles y muy econmicos.La familia TTL esta disponible en dos versiones: la serie 54 y la serie 74; la primera se utiliza en aplicaciones militares y la segunda en aplicaciones industriales y de propsito general.La serie 54 tiene rango de operacin de temperatura y voltaje ms flexibles (desde -55C a 125C contra 0C a 70C de la serie 74).Caractersticas: Alta velocidad de operacin. Pueden trabajar con frecuencias que van de 18 a 20 MHz y en algunos casos hasta los 80 MHz. Poseen un tiempo de conmutacin (retardo de propagacin), de 10 ms o menor. El retardo de propagacin de un circuito digital es el tiempo que toma un cambio lgico en la entrada, para producir un cambio lgico en la salida. Todos los dispositivos de la serie 74 necesitan una nica fuente de alimentacin de 5 V. Tensiones en el intervalo de 2 a 5 V representan el 1 lgico, y niveles de tensiones bajas en el intervalo de 0 (tierra) a 0,8V representan el 0 lgico.Nota: El mximo voltaje positivo que puede aplicarse a una entrada TTL es de +5,5V y el mximo negativo es -0,5V; al excederse estos parmetros, los dispositivos TTL se destruyen.La principal desventaja de los circuitos integrados TTL Standard, es que poseen un alto consumo de potencia, siendo usual unos 10 mw de potencia.

Existen varias subfamilias TTL que mejoran la velocidad y consumo de potencia de varias formas, estas subfamilias se mencionan a continuacin: TTL SHOTTKY (S): comprende los dispositivos designados como 74Sxx y 74Sxxx; por ejemplo 74S08 y 74S181. Consumen 1.8 veces ms potencia que los dispositivos TTL Standard, pero son 4 veces ms rpidos. TTL DE BAJA POTENCIA (L): comprenden los dispositivos designados como 74L00 y 74L04. Consumen 10 veces menos potencia que los dispositivos TTL Standard correspondiente pero son 4 veces ms lentos. TTL SHOTTKY DE BAJA POTENCIA (LS): Comprende los dispositivos designados como 74LSxx y 74LSxxx, ejemplo: 74LS84 y 74LS221. Consumen 5 veces menos potencia que los dispositivos TTL Standard y son igual de rpidos. Esta es la subfamilia ms utilizada entre todas las divisiones de la familia TTL. TTL DE ALTA VELOCIDAD (H): Comprende los dispositivos designados como 74Hxx y 74Hxxx; por ejemplo: 74H05, 74H123. Consumen 2.5 veces ms potencias que los dispositivos TTL Standard pero son 2 veces ms rpidos. TTL SHOTTKY AVANZADO (AS): Comprende los dispositivos designados como 74ASxx y 74ASxxx. Ejemplo: 74AS10. Proporciona los ms cortos tiempos de propagacin que el estado actual de la tecnologa bipolar puede ofrecer y su consumo es intermedio entre TTL Standard y LS. TTL SHOTTKY DE BAJA POTENCIA AVANZADA (ALS): Comprende los dispositivos designados como 74ALSxx y 74ALSxxx, ejemplo: 74ALS00. Consumen la mitad de la potencia requerida por los dispositivos LS equivalentes y son el doble de rpidos.

La mayora de los circuitos integrados de estas series se construyen en forma de encapsulado DIP o plano, observe la siguiente figura.

Todos los elementos de la serie 7400 y 5400 con el mismo nmero de identificacin de la unidad, tienen la misma asignacin de terminales, realizan las mismas funciones lgicas y tienen las mismas caractersticas elctricas. Niveles Lgicos TTLEn el estudio de los circuitos lgicos, existen cuatro especificaciones lgicos diferentes: VIL, VIH, VOL y VOH.En los circuitos TTL, VIL es la tensin de entrada vlida para el rango 0 a 0.8 V que representa un nivel lgico 0 (BAJO). El rango de tensin VIH representa la tensiones vlidas de un 1 lgico entre 2 y 5 V. El rango de valores 0.8 a 2 V determinan un funcionamiento no predecible, por la tanto estos valores no son permitidos. El rango de tensiones de salida VOL, VOH se muestra en la figura.

3.2.2 METAL OXIDO-SEMICONDUCTORLa tecnologa CMOS es la ms utilizada actualmente para la construccin de circuitos integrados digitales, como las compuertas, hasta los circuitos como las memorias y los microprocesadores. La tensin nominal de alimentacin de los circuitos CMOS son +5 V y +3,3 V.es una de las familias lgicas empleadas en la fabricacin de circuitos integrados. Su principal caracterstica consiste en la utilizacin conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energa es nicamente el debido a las corrientes parsitas, colocado obviamente en la placa base.En la actualidad, la mayora de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnologa CMOS. Esto incluye microprocesadores, memorias, procesadores digitales de seales y muchos otros tipos de circuitos integrados digitales cuyo consumo es considerablemente bajo.FuncionamientoEn un circuito CMOS, la funcin lgica a sintetizar se implementa por duplicado mediante dos circuitos: uno basado exclusivamente en transistores pMOS (circuito de pull-up), y otro basado exclusivamente en transistores nMOS (circuito de pull-down). El circuito pMOS es empleado para propagar el valor binario 1 (pull-up), y el circuito nMOS para propagar el valor binario 0 (pull-down). Representa una puerta lgica NOT o inversor.A continuacin se muestra un circuito integrado de la CMOS:

Ventajas El bajo consumo de potencia esttica, gracias a la alta impedancia de entrada de los transistores de tipo MOSFET y a que, en estado de reposo, un circuito CMOS slo experimentar corrientes parsitas. Esto es debido a que en ninguno de los dos estados lgicos existe un camino directo entre la fuente de alimentacin y el terminal de tierra, o lo que es lo mismo, uno de los dos transistores que forman el inversor CMOS bsico se encuentra en la regin de corte en estado estacionario. Gracias a su carcter regenerativo, los circuitos CMOS son robustos frente a ruido o degradacin de seal debido a la impedancia del metal de interconexin. Los circuitos CMOS son sencillos de disear. La tecnologa de fabricacin est muy desarrollada, y es posible conseguir densidades de integracin muy altas a un precio mucho menor que otras tecnologas.Niveles Lgicos CMOSEn la figura se muestran las tensiones VIL, VIH, VOL, VOH vlidas para los dispositivos CMOS de nivel +5 VDC.

Bibliografiahttp://electronicaradical.blogspot.mx/2011/02/logica-transistor-transistor-ttl.html http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2000477/lecciones/090101.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Complementary_metal_oxide_semiconductor http://tutorialcid.es.tl/Familia-CMOS.htm