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febrero 12, 2011

Circuitos Integrados Digitales: Terminología Básica

Cuando nos referimos a definiciones técnicas de circuitos integrados digitales, su terminología va a depender del fabricante del referido componente electrónico, aunque parte de esta nomenclatura y terminología esta prácticamente estandarizada. Los términos más útiles son los siguientes:

Parámetros de corriente y voltaje 

Tabla de Parámetros de Voltajes y Corrientes en Circuitos Integrados Digitales.

🔍Enlace relacionados dentro del Blog: Hojas de Datos de Componentes Electrónicos (DataSheet)

Capacidad de salida (Fan-out)
Por lo general, la salida de un circuito lógico involucra la combinación de n entradas lógicas. La capacidad (también denominada factor de carga) se define como el número máximo de entradas lógicas estándar que una salida puede impulsar con exactitud.

Por ejemplo: una compuerta lógica que se especifica con una capacidad de 10 puede impulsar 10 entradas lógicas normales. Si este número es excedido, los voltajes del nivel lógico de salida no se pueden asegurar.

Demoras en la propagación
Una señal lógica siempre experimenta una demora al recorrer un circuito. Los dos tiempos de retraso de propagación se definen como sigue:
  • tPLH: tiempo de retraso al pasar del estado lógico 0 al 1 lógico (de BAJO a ALTO).
  • tPHL: tiempo de retraso al pasar del estado 1 lógico al 0 lógico (de ALTO a BAJO).
La siguiente gráfica muestra las demoras de propagación para un inversor. Nótese que tPHL es la demora en la respuesta de la salida cuando pasa de ALTO a BAJO. Se mide entre los puntos del 50% en las transiciones de entrada y de salida. El valor tPLH es el retraso en la respuesta de la salida cuando pasa de BAJO a ALTO.

Demoras de propagación para un inversor.

En términos generales, tPHL y tPLH no son el mismo valor y ambos variarán según las condiciones de carga. 💡¿Para que se usan? → Los valores de los tiempos de propagación se utilizan como una medida de la velocidad relativa de los circuitos lógicos.

Requisitos de energía
Para su funcionamiento los circuitos integrados digitales requieren de cierta cantidad de energía eléctrica. Esta energía es abastecida por uno o más voltajes de suministro de energía conectados a los terminales de de entrada de voltajes de los circuitos. Generalmente solo hay un terminal de suministro de energía en el integrado (patilla o pin) y se marca como: Vcc (TTL - Lógica Transistor Transistor) o bien Vdd (Tecnología CMOS).
La cantidad de energía que requiere un circuito integrado se especifica por lo general en términos de la corriente (Icc), que extrae de la fuente de suministro Vcc, y la energía real es el producto de Icc*Vcc. Para muchos circuitos integrados el consumo de corriente variará según los estados lógicos de los circuitos. (Dependen del fabricante del dispositivo las características especificas)

Inmunidad al ruido 
Los campos eléctricos y magnéticos vagabundos pueden inducir voltajes en los alambres de conexión entre los circuitos lógicos, estas señales ilegitimas no deseadas se denominan ruido y algunas veces pueden ocasionar que el voltaje en la entrada de un circuito lógico caiga por debajo del Vih(mín) o exceder Vil(máx), Véase Tabla,  lo cual podría producir una operación poco confiable. La inmunidad al ruido de un circuito lógico designa la capacidad del circuito para tolerar voltajes ruidosos en sus entradas. → 💡Dato interesante: A una medida cuantitativa de inmunidad al ruido se le denomina margen de ruido.

🔍Enlace relacionados dentro del Blog: Hojas de Datos de Componentes Electrónicos (DataSheet)

Fuentes:
Sistemas Digitales. Principios y aplicaciones. Ronald J. Tocci. Prentice Hall Hispanoamerica, S.A

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