El propósito de esta sección es presentar algunas familias lógicas. Se da por hecho de que ya conocemos el comportamiento de los diodos y transistores, tanto bipolares como MOS, trabajando como conmutadores entre los estados de corte y saturación. Estos son los dispositivos con los que se implementan las distintas familias lógicas. Cada familia lógica corresponde a una forma específica de diseñar los operadores básicos: AND, OR, NOT, NAND y NOR.
Las familias lógicas son el puente entre la electrónica digital y los sistemas digitales donde ya no se hace referencia a las estructuras internas de las puertas lógicas, pero la solución depende de ellas en cuanto a velocidad, consumo o margen de ruido. Así un sistema de cálculo depende de la familia lógica empleada para el diseño de sus memorias y de sus unidades de proceso.
Nos centraremos en las familias RTL, DTL, TTL y MOSFET
Una familia lógica es un conjunto de cirucitos digitales caracterizados por la forma de implementar las puertas básicas NOT, AND y OR, así como sus complementarias NAND y NOR y por la naturaleza de la tecnología empleada, bipolar, MOS o CMOS.
La característica esencial de cadda família lógica es que todos los circuitos de una misma familia tienen propiedades eléctricas y temporales similares, es decir, tienen los mismos parámetros de conmutación. Esto significa que los circuitos de una misma familia se pueden conectar directamente entre sí, para conectar puertas de diferentes familias hay que utilizar circuitos especiales.
En función del tipo de transistor utilizado para realizar las puertas hay dos grande grupos de familia:
Familia Bipolar: La cual utiliza como base los transistores BJT, entre ellas tenemos DL (Diode Logic), RTL (Resistor-Transistor Logic), DTL (Diode-Transistor Logic), HTL (High Threshold Logic), ECL (Emiters Couple Logic) y TTL (Transistor Transistor Logic
Familia MOSFET: La cual utiliza como base los transistores MOS, entre ellas tenemos PMOS (MOS tipo P), NMOS (MOS tipo N), CMOS (Complementary MOS) y BicMOS (CMOS bipolar)
Ademas, dentro de cada familia existen subfamilias con características especiales para mejorar determinados comportamientos especificos necesarios. Por tanto, a la hora de hacer un diseño, habrá que elegir a la familia y subfamilia que mejor cumpla los requisito del mismo en base al catálogo de funciones lógicas disponibles, la velocidad de operacioón, el ruido, la temperatura, el consumo de potencia, la tensión de alimentación y el área.
Nos vamos a centrar en describir cuantitativamente la realización de puertas básicas utilizando circuitos integrados. La tecnología CMOS, es la que domina el mercado de los circuitos integrados gracias a una serie de ventajas entre las que sobresale con diferenicia el bajo consumo de potencia. Aunque las familias bipolares, apenas se utilizan hoy en día, las veremos por motivos pedagógicos y entre ellas veremos la familia TTL y la familia ECL
I001 Puertas Lógicas
I002 Familia Lógica Bipolar (BJT) I
I003 Familia Lógica Bipolar (BJT) II
I004 Familia Lógica Bipolar (BJT) III
I005 Familia Lógica Acoplamiento de Emisores (ECL)
I006 Familia Lógica MOS I
I007 Familia Lógica MOS II
