LICEUL TEHNOLOGIC “VASILE SAV” ROMAN

PROIECT DE SPECIALITATE

(EXAMEN PENTRU OBȚINEREA CERTIFICATULUI DE COMPENTENȚE PROFESIONALE)

NIVELUL 3 DE CALIFICARE

PROFIL: TEHNIC

CALIFICARE: TEHNICIAN OPERATOR TEHNICA DE CALCUL

ÎNDRUMĂTOR CANDIDAT CANDIDAT

Ing. CURPĂN DANIEL PETROI ALEXANDRU

AN ȘCOLAR 2013- 2014

PORTI LOGICE

Cuprins

Argument………………………………………………………….4

1 Construcție și funcționare…………………………………………………….5

1.1 Porti logice…………………………………………………………………………...6

2. Implementarea unor funcţii logice elementare folosind alte funcţii elementare …8

3 Caractere generale………………………………………………………………………11

4 Bibliografie…………………………………………………………………………20

Argument

In algebra booleana sunt doua constante: 0 si 1. In functie de tipul de logica folosit, de tehnologia utilizata, materializareacelor doua constante se obtine prin niveluri de tensiune bine stabilite. De exemplu, valoarea 0 logic se poate obtine comod in anumiteconditii prin simpla alegare la masa a intrarilor unui circuit numeric. 

Variabilele booleene pot luauna din cele doua valori, 0 sau 1. O variabila care nu este 0, va fi obligatoriu 1si reciproc. Este important de retinut faptul ca 0 si 1 nu reprezinta doua numere, ci stari sau niveluri logice. O serie de sinonime desemneaza cele doua stari logice posibile, cele mai folosite fiind prezentate in tabelul urmator.

Deși în general semnalele digitale se asociază cu sistemele electronice digitale binare, utilizate "en masse" la calculatoare și în electronica de azi, există si steme digitale străvechi, fără a fi electronice sau binare:

· Abacul e un calculator digital (numeric), care pentru reprezentarea numerelor folosește mărgelepe sârmă, dar nu înoricepoziție (nu în mod analogic).

· Rugul de lemne care ardsau nu ard. În general semnalele de fum sunt unul din cele maivechi mijloace de comunicare la distanțe mari ale omenirii. Fumul este modulat prin acoperire/descoperire cu o pătură, generând astfel un semnal digital, eventual binar, care poate transmite o informație la distanțe de câțiva km printr-un cod prestabilit, de exemplufum-fum-pauză-fum ar putea însemna "vine ploaia".

· Acidul dezoxiribonucleic (ADN) din fiecare moleculă la plante și animale este o secvență lungă (cu miliarde de membri) de 4 "cifre" numite adenină, citozină,guanină și timină, practic văzut un sistem de numărare cu baza 4. Fiecare din aceste "cifre" este de fapt o moleculăorganicănumităși nucleotid. ADN-ul este cel mai important dintre sistemele de transmisie a informației genetice la generațiile următoare.

· Alfabetul Morse folosește 6 stări (sau "cifre"): punct, linie, spațiu oarecare, spațiu scurt, spațiu mediu și spațiu lung. Mediul folosit poate fi de ex. sunetul, luminasaucurentul electric.

· Alfabetul Braille prezintă ridicături în grosimea hârtiei; a fost inventat pentru ca și orbii să poată citi (prin pipăirea hârtiei). A fost primul sistem binar de reprezentare a literelor.

· Semnalizarea prin semafoare folosește lumini sau și steaguri ținute în diverse poziții pentru reprezentarea literelor. Se folosea îndeosebi în marină pentru comunicarea la distanțe relativ mici între două ambarcațiuni.

· Și stopurile de circulație rutieră și feroviară sunt sisteme de semnalizare digitală, codificată prin 3 culori (roșu, galben și verde).

· O invenție mai recentă este modemul, care transformă semnalul digital sau informația digitală de transmis într-o secvență de pulsuri sonore analogice ce pot fi transmise pe linii telefonice obișnuite, pulsuri care corespund codului de transmisie folosit și de sursa, și de destinația comunicației. La destinație tot un modem poate transforma înapoi pulsurile sonore în semnalul digital inițial.

Poartă logică

Circuitul integrat 7400 - Poarta NAND

O poartă logică este un dispozitiv electronic numeric elementar implementând o funcțiune logică abstractă elementară. Sunt structurile de bază care permit realizarea unor funcții logice și matematice mult mai complexe în circuitele integrate digitale. O poartă logică poate fi modelată ca o rețea de comutatoare controlate electric (de exemplu cu tranzistoare MOS). La început porțile logice erau realizate din diode (lămpi electronice sau semiconductoare) și rezistențe electrice (discrete).

1.Construcție și funcționare

O poartă logică are una sau mai multe intrări digitale/binare (semnale reprezentând 0 logic sau 1 logic), și are ca ieșire o funcție simplă a acestor intrări, de exemplu ȘI logic sau SAU logic. O poartă logică nu are stări interne, intermediare. Aceasta înseamnă că pentru o combinație de valori binare (0 și 1) existentă la intrări, corespunde la ieșirea porții numai o anumită (definită) stare (valoare binară). Altfel exprimat, o poartă logică nu este, electronic, un circuit secvențial ci un circuit combinațional ("de combinare"),

Porțile logice elementare sunt: Poarta ȘI(AND), poarta SAU(OR), poarta ȘI-NU(NAND), poarta SAU-NU(NOR), poarta SAU-EXCLUSIV(XOR). Porțile ȘI-NU engleză: NAND) și SAU-NU (engleză: NOR) sunt numite și porți universale, pentru că cu ajutorul lor pot fi reproduse (combinațial) oricare din funcțiile celorlalte porți. Ele sunt din acest punct de vedere, porți fundamentale.

Porțile logice au cel puțin două intrări (cu excepția inversorului NU, engleză: NOT), putându-se ajunge până la 10 intrări, și o singură ieșire.

Inversare logică

Funcția NU logic. Are o singură intrare, deci nu poate fi considerată propriu zis o "poartă" (engleză: "gate"). Funcția relizată este inversarea (negarea) valoarii binare logice a singurei (a) intrări. Negarea (complementarea) logică sau inversarea:

· dacă intrarea (a)=„0”, atunci nu(a)=„1” (a negat (inversat) este „1”;

· dacă intrarea (a)=„1”, atunci nu(a)=„0” (a negat (inversat) este „0”.

Poartă "ȘI logic"

Produsul logic(conjuncție sau intersecție) a două (a, b) sau mai multe intrări:

· dacă a=„0”, b=„0”, atunci a·b=„0” (la ieșire)

· dacă a=„1”, b=„0”, atunci a·b=„0” (la ieșire)

· dacă a=„0”, b=„1”, atunci a·b=„0” (la ieșire)

· dacă a=„1”, b=„1”, atunci a.b=„1” (la ieșire)

Caracteristic unei porți ȘI (AND): Doar când toate intrările au aplicate semnale „1” (binar, logic) se obține la ieșirea porții valoarea binară „1”.

Ar mai exista o poartă XAND (ȘI exclusiv) cu proprietatea că A XAND B = [(!A)+B].[A+(!B)] însă e echivalentă cu o poartă XOR negată. ("!" = NOT A; "+" = OR, "." = AND)

Pori logice

Generalităţi

Sistemelelogicecombinaţionale, oricât de complicate ar fi, se realizează cu porţilogiceelementare. O poartălogicăelementarăimplementează o funcţielogică cu celmult 2 intrări. Astfel, funcţiileelementaresunt “ŞI”, “SAU”, “NU”, “SAU-Exclusiv”, saunegărilelor: “ŞI-NU”, “SAU-NU”. In practică, porţilelogicesuntimplementate sub forma de circuite integrate. Peun circuit integrat se găsesc 1, 2, 3, 4, 6 porţilogice, înfuncţie de numărul de intrări.

1.1. Poarta “I”, “AND”

Funcţia “I” logic areurmătoareainterpretare:

- dacăcelpuţinuna din intrări se aflăîn 0 logic, atunciieşireava fi în 0 logic

- dacăambeleintrărisuntîn 1 logic atunciieşireava fi în 1 logic.

Simbolulporţii “I”: Tabela de adevăr: Ecuaţiabooleană:

x

y

f

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

f=xy

1.2. Poarta “SAU”, “OR”

Funcţia “SAU” logic areurmătoareainterpretare:

- ieşireasaesteadevărată (1 logic) dacăcelpuţinuna din intrăriesteadevărată (1 logic)

- ieşireasaestefalsă (0 logic) dacăambeleintrărisunt false (0 logic).

Simbolul porţii “SAU”: Tabela de adevăr: Ecuaţiabooleană:

x

y

f

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

f=x+y

1.3. Poarta “NU”, “NOT”

Funcţia “NU” logic areurmătoareainterpretare:

- ieşireasaesteadevărată (1 logic) dacăintrareasaestefalsă (0 logic)

- ieşireasaestefalsă (0 logic) dacăintrareasaesteadevărată (1 logic).

Simbolulporţii “NU”: Tabela de adevăr: Ecuaţiabooleană:

x

f

0

1

1

0

f=

1.4. Poarta “I-NU”, “NAND”

Funcţia “I-NU” logic areurmătoareainterpretare:

- ieşireasaestefalsă (0 logic) dacăambeleintrărisuntadevărate (1 logic)

- ieşireasaesteadevărată (1 logic) dacăcelpuţinuna din intrăriestefalsă (0 logic).

Simbolulporţii “I-NU”: Tabela de adevăr: Ecuaţiabooleană:

x

y

f

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

f=

1.5. Poarta “SAU-NU”, “NOR”

Funcţia “SAU-NU” logic areurmătoareainterpretare:

- ieşireasaestefalsă (1 logic) dacăcelpuţinuna din intrăriesteadevărată (1 logic)

- ieşireasaesteadevărată (0 logic) dacăambeleintrărisunt false (0 logic).

Simbolulporţii “SAU”: Tabela de adevăr: Ecuaţiabooleană:

x

y

f

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

f=

1.6. Poarta “SAU-EXCLUSIV”, “XOR”

Funcţia “SAU EXCLUSIV” logic are următoarea interpretare:

- semnalizează coincidenţa intrărilor prin ieşire falsă (0 logic)

- realizează sumarea modulo-2, .

Simbolulporţii “SAU-EXCLUSIV”: Tabela de adevăr: Ecuaţiabooleană:

x

y

f

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

f=xy

2. Implementarea unor funcţii logice elementare folosind alte funcţii elementare

Oricare din funcţiile logice elementare prezentate mai sus poate fi realizată utilizând alte funcţii elementare. Acest lucru este util pentru a minimiza numărul de capsule de circuite integrate folosite. n acest sens se pot folosi porţi libere, disponibile pe capsulele dejaexistente. De exemplu pentru un inversor,este impropriu introducerea unui integrat care conţine 6 inversoare.Se poate înlocui foarte simplu cu o poartă “I-NU” sau “SAU-NU” cu intrările legate împreună.n final se obţine şi reducerea preţului circuitului realizat.

2.1. Implementarea funcţiei “NU”

a)

b)

2.2. Implementarea funcţiei “I”

a)

b)

2.3. Implementarea funcţiei “SAU”

a)

b)

2.4. Implementarea funcţiei“I-NU”

2.5. Implementarea funcţiei “SAU-NU”

b)

2.6. Implementarea funcţiei “SAU-EXCLUSIV”

3.Caractere generele

1.1 Definiţie

Porţile logice sunt circuite electronice capabile să efectueze operaţii logice simple sau compuse cu semnalele electrice corespunzătoare celor două valori binare 0 şi 1 aplicate la intrare.

1.2 Clasificarea porţilor logice

a) după tehnologia de realizare se clasifică în:

· porţi logice bipolare

· porţi MOS

b) după funcţiile pe care le îndeplinesc se clasifică în:

- porţi SI

- porţi SAU

- porţi NU

- combinaţii ale acestora (SI-NU, SAU-NU, SAU exclusiv)

Fig. 1. Tbel cu porţile logice elementare

2.Exemple de porţi logice

2.1. Poarta ŞI (circuit de coincidenţă)

O funcţie ŞI este egală cu „1” dacă şi numai dacă toate variabilele logice implicate sunt egale cu 1.Pentru a reprezenta conjuncţia a două sau mai multe variabile se utilizează simbolul sau, mai simplu, un punct.

În schemele practice se poate întâlni unul din simbolurile indicate in figura 2.

S-a dat un exemplu de circuit SI cu trei intrări, numărul acestora fiind diferit de la caz la caz. O reprezentare intuitivă a circuitului SI este ilustrat in figura 16.4 în care pentru starea „1” contactul este normal închis, iar starea „0” reprezintă un contact normal deschis.

fig.2 Simbolurile conjuncţiei fig.3 Circuit logic ŞI cu contacte

Alăturat se dă tabela de adevăr pentru circuitul SI considerat. Utilizând proprietatea si simbolul conjuncţiei, tabela de adevăr a circuitului devine cea din figura 3.

Deci, numai in cazul unic A şi B=1 funcţia , in rest fiind 0.

A B

B

0

1

A

0

0

0

1

0

1

Fig. 4 Tabela de adevăr a

circuitului ŞI, cu contacte

Numărul de comutatoare poate fi mărit oricât, căci funcţia va avea valoarea 1 (bec aprins) numai dacă toate variabilele (comutatoarele) vor avea valoarea 1(închis).

2.2 Poarta logică SAU(disjuncţie)

Operaţia logică SAU (disjuncţia) atribuie rezultatului valoarea 1 dacă cel puţin una dintre variabile are valoarea 1 şi respectiv valoarea 0, dacă toate variabile implicate au valoarea 0. Se vor folosi pentru operaţia de disjuncţie este sau „+” (operaţia se mai numeşte şi sumă logică). În figura 5, sunt prezentate două din simbolurile utilizate curent în schemele logice. Ultimul simbol se foloseşte în special pentru circuite integrate.

fig. 5 Simboluri utilizate pentru circuitul logic SAU

În figura 6 este prezentat un circuit SAU cu contacte. Deci, dacă se închide unul din contacte, becul se aprinde. Pentru două variabile (contacte), tabela de adevăr se scrie ca în figura 6 b.

A B

B

0

1

A

0

0

1

1

1

1

Fig. 6 Circuitul logic SAU cu contacte

Este de ajuns ca una din variabile să ia valoarea 1 pentru ca funcţia să ia valoarea 1. Cu alte cuvinte, în cazul unui circuit SAU, dacă la una din intrări se aplică semnalul 1, la ieşire apare 1, indiferent de starea celorlalte intrări.

2.3.Poarta logică NU

Negaţia ocupă un loc important Intre circuitele logice. Dacă la intrarea unui astfel de circuit se aplică un nivel logic 1, la ieşire apare 0 şi invers. O variabilă negată se notează cu o liniuţă deasupra simbolului şi se citeşte non-A sau A-negat.

A

A

0

1

1

0

a)

b)

Fig. 7 Simbolurile negaţiei utilizate în schemele logice

Tabelul de adevăr este reprezentat în figura 7a. Cele mai des folosite simboluri în schemele logice sunt indicate în figura 7 b. O reprezentare a negaţiei prin circuit cu contacte este arătate în figura 16.10. Atunci când contactul A este deschis (0) becul se aprinde (1) şi invers.

A

L

0

1

1

0

Fig. 8 Reprezentarea negaţiei prin contacte

2.5 Poarta logică SI-NU (NAND)

Poarta ŞI-NU realizează operaţia ŞI urmată de operaţia NU. Aceasta se indică printr-un cerculeţ plasat la ieşirea porţii. Ieşirea are valoarea logică 0 dacă şi numai dacă toate intrările au valoarea logică 1.

Simbolul şi expresia logică asociate porţii ŞI-NU cu două intrări sunt

reprezentate în figura 9.

Fig. 9 Simbolurile porţilor logice ŞI-NU

O proprietate foarte importantă a acestui circuit logic este aceea că orice funcţie poate fi sintetizată prin circuite ŞI-NU. Pentru a înţelege funcţionarea unui circuit ŞI-NU.

2.6 Porţi logice SAU-NU (NOR)

Poarta SAU-NU realizează operaţia SAU urmată de operaţia NU. Funcţia logică SAU-NU este definită printr-o propoziţie compusă din mai multe variabile. Ea este adevărată dacă şi numai dacă toate variabilele implicate sunt false. Cu alte cuvinte, ieşirea are valoarea logică 1 dacă toate intrările au valoarea logică 0. Acest lucru se vede foarte bine în figura 10. Se presupune valoarea logică 1 când becul se aprinde şi 0 când este stins.

A B

B

0

1

A

0

1

0

1

0

0

Dacă ambele contacte sunt deschise becul luminează. În rest, pentru orice combinaţie a valorilor variabilelor A şi B becul rămâne stins.

Simbolurile uzuale şi expresia logică sunt date în figura 11.

Şi această poartă logică este foarte importantă, cu ajutorul circuitelor SAU-NU putându-se realiza orice schemă logică.

Fig. 10 Circuitul logic SAU-NU

Porţi logiceFişa de documentare 3.1 Porţi logice integrate

Porţile logice sunt circuite logice integrate cu ajutorul cărora sunt realizate (implementate) funcţiile logice de bază.

Ele au unasaumaimulteintrărişi o singurăieşire, care poate fi asociată cu unanumit mod de reprezentare: o expresielogică, un tabel de adevăr, un simbol logic etc.

Tipuri de porţi logice · Poarta ŞI (AND)

Este un circuit cu 2, 3 sau 4 intrări, a cărui ieşire, Y, este în starea logică 1 dacă şi numai dacă toate intrările sunt în starea logică 1.

· Poarta SAU (OR)

Fig.1 Poarta SI

Este un circuit cu 2, 3 sau 4 intrări, a cărui ieşire, Y, este în starea logică 1 dacă cel puţin una din intrări este în starea logică 1.

Fig.2Simbolul porţii SAU

· Poarta Nu (Inversorul)

Este un circuit cu o singură intrare, a cărui ieşire, Y, este complementul intrării.

Fig.3 Simbolul porţii NU (inversor)

· Poarta ŞI NU (NAND)

Este un circuit cu 2, 3, 4 sau 8 intrări, a cărui ieşire, Y, este în starea logică 0 dacă şi numai dacă toate intrările sunt în starea logică 1.

Fig.4Simbolul porţiiŞI NU

· Poarta SAU NU (NOR)

Este un circuit cu 2, 3, 4 sau 8 intrări, a cărui ieşire, Y, este în starea logică 0 dacă cel puţin una din intrări este în starea logică 1.

Fig. 5Simbolul porţii SAU NU

· Poarta SAU EXCLUSIV (XOR)

Este un circuit cu două intrări, a cărui ieşire este în starea 1 dacă şi numai dacă numai una din intrări este în starea 1.

Fig.6Simbolulporţii SAU EXCLUSIV

Analiza unui circuit cu porţi logice esteprocedeul prin care sedetermină funcţia logică la ieşirea acestuia.

Această funcţie poate fi concretizată printr-o expresie logică, sau poate fi reprezentată în tabel de adevăr, sau diagramă Veitch-Karnaugh.

În unele situaţii, mai ales în cazul circuitelor realizate cu diferite tipuri de porţi logice integrate, expresia funcţiei la ieşirea circuitului este simplificabilă până la o funcţie elementară, astfel încât circuitul poate fi înlocuit cu o singură poartă logică integrată.

Sinteza unui circuit cu porţi logice este procedeul prin care se ajunge la circuitul corespunzător unei funcţii logice date, procedeu care se mai numeşte implementare.

Etapele sintezei un circuit cu porţi logice

· Descrierea funcţiei logice (dacă nu e dată explicit)

· Minimizarea funcţiei logice pentru obţinerea formei elementare

· Stabilirea variantei optime de implementare (număr minim de circuite integrate)

Se preferă porţi logice de acelaşi tip, de aceea se rearanjează funcţia logică (cu teorema lui De Morgan) fie ca un produs negat (pentru implementare cu porţi ŞI NU), fie ca o sumă negată (pentru implementare cu porţi SAU NU)

· Desenarea circuitului logic cu porţi logice

· Realizarea practică a circuitului logic cu porţi logice

Circuitele integrate cu porţi logice sunt încadrate în grupuri de circuite cu caracteristici similare, numite familii. Ele folosesc aceleaşi tensiuni de alimentare, iar condiţiile de intrare şi de ieşire prin care sunt reprezentate variabilele sunt identice.

După tipul tranzistoarelor utilizate, există două familii de porţi logice integrate:

· Familia de circuite logice integraterealizată cu tranzistoare bipolare, din care reprezentativă este familia TTL

· Familia de circuite logice integrate realizată cu tranzistoare unipolare de tip MOS, din care reprezentativă este familia CMOS

Porţile logice integrate TTL sunt adaptabile la toate formele de circuite logice integrate şi asigură un foarte bun raport între performanţe (viteza, puterea consumată) şi preţ.

În familia TTL poarta fundamentală este poarta ŞI NU.

Codul circuitului integrat

Tipul porţilor

Numărul intrărilor într-o poartă

Numărul porţilor pe circuitul integrat

7404

NOT

1

6

7408

AND

2

4

7411

AND

3

3

7421

AND

4

2

7432

OR

2

4

7400

NAND

2

4

7410

NAND

3

3

7420

NAND

4

2

7430

NAND

8

1

7402

NOR

2

4

7427

NOR

3

3

7486

XOR

2

4

Fig.7Exemple de porţi logice integrate TTL

Porţile logice integrate CMOS au avantajul unei densităţi mari de componente pe unitatea de suprafaţă a semiconductorului. De asemeni, consumul lor de putere este mult mai mic comparativ cu porţile logice TTL.

În familia CMOS poarta fundamentală este inversorul.

Codul circuitului integrat

Tipul porţilor

Numărul intrărilor într-o poartă

Numărul porţilor pe circuitul integrat

MMC 4069

NOT

1

6

MMC 4081

AND

2

4

MMC 4073

AND

3

3

MMC 7082

AND

4

2

MMC 4071

OR

2

4

MMC 4075

OR

3

3

MMC 4072

OR

4

2

MMC 4011

NAND

2

4

MMC 4023

NAND

3

3

MMC 4012

NAND

4

2

MMC 4068

NAND

8

1

MMC 4001

NOR

2

4

MMC 4025

NOR

3

3

MMC 4002

NOR

4

2

MMC 4078

NOR

8

1

MMC 4030

XOR

2

4

Fig.8Exemple de porţi logice integrate CMOS

Funcţionarea porţilor logice integrateeste caracterizată de anumiţi parametri, care reprezintă de fapt mărimi electrice (tensiuni electrice, curenţi electrici, perioade de timp).

Principalii parametri ai porţilor logice integrate

· Nivelele logice de intrare, definite ca nivelele de tensiune asociatecu valorile logice 1, respectiv 0, la intrarea unui circuit logic.

Notaţii uzuale: VIL (pentru 0 logic), VIH (pentru 1 logic)

· Nivelele logice de ieşire, definite ca nivelele de tensiune asociatecu valorile logice 1, respectiv 0, la ieşirea unui circuit logic.

Notaţii uzuale:VOL (pentru 0 logic), VOH (pentru 1 logic)

Din considerente de cuplare optimă a ieşirii unui circuit cu intrarea altui circuit, este necesar ca nivelele logice de intrare să fie mai mari decât cele de ieşire.

Diferenţa dintre nivelele logice de intrare şi cele de ieşire se numeşte margine de zgomot. · Curenţii de intrare, definiţi ca fiind acei curenţi care se închid (intră sau ies din circuit), prin intrarea unui circuit, pentru nivelele logice VIL şi VIH aplicate la intrare.

Notaţii uzuale: IIL (pentru VIL), IIH (pentru VIH)

· Curenţii de ieşire, definiţi ca fiind acei curenţi care se închid (intră sau ies din circuit), prin ieşirea unui circuit, pentru nivelele logice VOL şi VOH generate la ieşire.

Notaţii uzuale: IOL (pentru VOL), IOH (pentru VOH)

· Timpul de propagare,reprezintând intervalul de timp scurs între momentul aplicării unui semnal la intrarea unui circuit şi momentul obţinerii răspunsului la ieşirea acestuia.

Notaţii uzuale: tpLH (pentru tranziţii din 0 în 1),tpHL (pentru tranziţii din 1 în 0)

DatorităfaptuluicătpLHestemai mare decât tpHL, existăsituaţiiîn care funcţionareaunuilanţ de porţilogiceesteperturbată, însensulcă semnalul de ieşirepoatedispăreacomplet.

Parametrii porţilor logice integrate TTL

· Tensiunea de alimentare este de 5 V.

· Tensiunile de intrare recunoscute sunt cuprinse între 0 V şi 0,8 V, pentru 0 logic, respectiv între 2 V şi 5 V , pentru 1 logic.

· Tensiunile de ieşire generate sunt cuprinse între între 0 V şi 0,4 V, pentru 0 logic, respectiv între 2,4 V şi 5 V , pentru 1 logic.

Ieşire Intrare

+5V

Domeniul pentru 1 logic

+2,4V

+2V

+0,8V

+0,4V

Domeniul pentru 0 logic

Fig.9 Nivelele logice de intrare şi de ieşire pentru circuitele TTL

· Marginea de zgomot, atât pentru domeniul 1 logic, cât şi pentru domeniul 0 logic este de 0,4 V.

· Curenţii de intrare şi de ieşire au valori şi sensuri diferite :

IIL = -1,6 mA ; IOL = 16 mA

IIH = 40 μA ; IOH = -400 μA.

· Timpii de propagare au valorile uzuale:

tpHL = (7÷20) ns

tpLH = (10÷20) ns.

Parametrii porţilor logice integrate CMOS

· Tensiunea de alimentare poate avea valori de 5 V, 10 V sau 15 V.

Ieşire Intrare

+5V

+4,99V Domeniu pentru 1 logic

+3,5V

+1,5V

+0,05V Domeniu pentru 0 logic

Fig.10Nivelele logice de intrare şi de ieşire pentru circuitele CMOS

· Tensiunile de intrare se aleg astfel :

VIH=(0,7÷ 1) Vdd ; VIL = (0 ÷ 0,3) Vdd, unde Vdd este tensiunea de drenă.

· Nivelul minim al tensiunii garantate la ieşire pentru1 logic, VOHmin = Vdd– 0,05 V

· Nivelul maxim al tensiunii garantate la ieşire pentru 0 logic, VOLmax=0,05 V

· Marginea de zgomotgarantată este de 1V pentru întreaga gamă a tensiunilor de alimentare

· Curenţii de intrare şi de ieşireau sensuri şi valori diferite:

IIL = -10 pA ; IOL =0,4 mA

IIH = 10 pA ; IOH = -0,5 mA.

· Timpul de propagaredepinde de tensiunea de alimentare şi are valori cuprinse între 25 ns şi 50 ns.

Bibliografie

iota.ee.tuiasi.ro/~demm/Digital_Circuits/LAB2.DOC

www.shiva.pub.ro/PDF/UC/MODUL_4_PORTI%20LOGICE.pdf

users.utcluj.ro/~baruch/ac/curs/Fig-AC02.pdf

cndiptfsetic.tvet.ro/.../03_Circuite%20logice%20integrate%20in%20auto

14

Y = A * B

B

A

Y = A * B

B

A

Y = A+B

B

A

Y = A+B

B

A

A

Y = A

A

Y = A

Y = A * B

B

A

Y = A * B

B

A

B

A

Y = A + B

B

A

Y = A + B

A

B

Y = A + B

A

B

Y = A + B

x

y

f

���������

x

f

y

x

y

f

x

f

y

x

f

������

x

f

x

x

y

f

����������

f

x

y

x

y

×

x

y

f

�����������

f

x

y

x

y

+

y

x

f

����������

y

x

f

f=

x

x

x

f=

x

sau

��������������������������

f=� EMBED Equation.2 ���

sau

f=� EMBED Equation.2 ���

x

x

f

x

(x

x)

(x

x)

=

=

×

=

+

Þ

x

f=

x

1

�����������

f=� EMBED Equation.2 ���

1

x

f

x

1

x

1

x

1

x

=

Å

=

×

+

×

=

Þ

sau

x

y

x

y

f

=

x

y

×

x

y

sau

f

=

x

y

×

f

=

x

y

×

������������������������������������������������������

x

y

� EMBED Equation.2 ���

sau

x

y

x

y

sau

� EMBED Equation.2 ���

� EMBED Equation.2 ���

f

x

y

(

x

y

)

=

×

=

×

Þ

y

x

f

x

y

=

×

���������������������

y

x

� EMBED Equation.2 ���

f

x

y

(

x

y

)

=

×

=

+

Þ

sau

x

y

x

y

f

x

y

=

+

x

y

sau

f

x

y

=

+

f

x

y

=

+

���������������������������������������������������������

� EMBED Equation.2 ���

� EMBED Equation.2 ���

� EMBED Equation.2 ���

x

sau

sau

x

y

x

y

y

f

x

y

(

+

y

)

=

+

=

Þ

x

f

x

y

(

x

y

)

=

+

=

×

Þ

x

y

f

x

y

=

+

��������������������

� EMBED Equation.2 ���

y

x

y

f

x

y

=

×

x

��������������������

y

� EMBED Equation.2 ���

x

f

x

y

x

y

=

×

=

+

Þ

y

x

f

x

y

=

+

�������������������

y

� EMBED Equation.2 ���

x

f

x

y

x

y

=

+

=

×

Þ

x

y

f

x

y

=

Å

�������������������������

� EMBED Equation.2 ���

y

x

f

x

y

x

y

x

y

=

Å

=

×

+

×

Þ

Ç

1

=

B

A

I

U