Video: Introduzione alle porte logiche 2025
Oltre il 50 anni circa in cui i progettisti di circuiti elettronici hanno lavorato su circuiti logici basati su semiconduttori, molti progetti sono stati sviluppati per la creazione di porte logiche. Poiché ogni approccio alla progettazione di circuiti logici risulta in un'intera famiglia di circuiti logici per i vari tipi di porte (NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR e XNOR), i diversi design vengono spesso definiti come design famiglie.
Ecco i più popolari:
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RTL: Logica transistor-resistore, che utilizza resistori e transistor bipolari.
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DTL: Logica transistor a diodi, che è simile a RTL ma aggiunge un diodo a ciascun circuito di ingresso.
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TTL: Transistor-Transistor Logi c che utilizza due transistor, uno configurato per funzionare come interruttore e l'altro configurato per funzionare come amplificatore. Il transistor di commutazione viene utilizzato nei circuiti di ingresso e il transistor amplificatore viene utilizzato nei circuiti di uscita. L'amplificatore consente di collegare l'uscita del gate a un numero maggiore di ingressi rispetto ai circuiti RTL o DTL.
In un circuito TTL, i transistor di commutazione sono in realtà dei transistor speciali che hanno due o più emettitori. Ogni ingresso è collegato a uno di questi emettitori in modo che tutti gli ingressi separati controllino lo stesso circuito collettore-emettitore. La base del transistor di commutazione è collegata alla tensione di alimentazione Vcc e il collettore è collegato alla base del transistor di amplificazione.
Sebbene sia possibile costruire circuiti TTL utilizzando singoli transistor, i circuiti integrati con circuiti TTL sono prontamente disponibili. I tipi più popolari di circuiti integrati TTL sono designati da numeri nella forma 74 nn. In tutto, sono disponibili alcune centinaia di tipi di circuiti integrati serie 7400. Molti di loro forniscono circuiti logici avanzati che non è possibile utilizzare per progetti di elettronica domestica.
Numero Descrizione 7400 Quad NAND a due ingressi (quattro porte NAND) 7402 Quad NOR a due ingressi (quattro porte NOR) 7404 > Inverter esadecimale (sei porte NON) 7408 Quattro porte AND a due ingressi (quattro porte AND) 7432 Quattro porte OR a due ingressi (quattro porte OR) 7486 > Porta XOR quad a due ingressi (quattro porte XOR) CMOS: Logica semiconduttori a ossido di metallo complementare, -
che si riferisce a circuiti logici costruiti con un tipo speciale di transistor chiamato MOSFET. MOSFET sta per Transistor a effetto di campo a semiconduttore di ossido di metallo . La fisica di come un MOSFET differisce da un transistor bipolare standard non è poi così importante a meno che non si voglia diventare progettisti di circuiti integrati.Ciò che è importante è che i MOSFET usano molta meno energia, possono cambiare stato molto più velocemente e sono significativamente più piccoli dei transistor bipolari. Queste differenze rendono i MOSFET ideali per i circuiti integrati moderni, che spesso richiedono milioni di transistor su un singolo chip. Oltre a trarre meno energia e operare più velocemente dei circuiti TTL, i circuiti CMOS funzionano in modo molto simile ai circuiti TTL. Infatti, i chip CMOS sono progettati per essere intercambiabili con chip TTL comparabili.
I chip logici CMOS hanno un numero di parte a quattro cifre che inizia con il numero 4 e sono spesso chiamati chip serie 4000. Come con la serie 7400 di chip logici TTL, sono disponibili diverse centinaia di chip serie 4000.
Numero
Descrizione
4001 Quad NOR a due ingressi (quattro porte NOR) 4009 Inverter esadecimale (sei porte NON) 4011 Quad due- ingresso NAND gate (quattro porte NAND) 4030 Quad XOR gate a due ingressi (quattro porte XOR) 4071 Quad porte OR a due ingressi (quattro porte OR) 4077 > Porta XNOR a due ingressi Quad (quattro porte XNOR) 4081 Porta AND quad a quattro ingressi (quattro porte AND) I circuiti logici CMOS sono molto sensibili all'elettricità statica. Assicurarsi di scaricarsi correttamente toccando una superficie metallica collegata a terra prima di toccare un chip CMOS. Per la massima protezione, indossare un cinturino da polso antistatico.