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Universidad De Cundinamarca- Fusagasugá Carlos Andrés Loaiza Ruiz Camila Alejandra Salamanca

Ing. Electrónica Circuitos Digitales l Taller Familias De Circuitos Integrados.

Familias De Circuitos Integrados Tecnología TTL ¿Qué es TTL? Acrónimo inglés de Transistor-Transistor Logic o Lógica Transistor a Transistor". Tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales, en los que los elementos de entrada de la red lógica son transistores, así como los elementos de salida del dispositivo.

Características de los TTL     

La familia de circuitos integrados TTL tienen las siguientes características: La tensión o voltaje de alimentación es de + 5 Voltios, con Vmin = 4.75 Voltios y Vmax = 5.25 Voltios. Su fabricación es con transistores bipolares multiemisores. La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor ventaja, ciertamente esta característica le hacer aumentar su consumo. Su compuerta básica es la NAND

Tecnología CMOS ¿Qué es CMOS? Semiconductor complementario del óxido de metal.) Es una tecnología utilizada para crear circuitos integrados, como pueden ser compuertas lógicas, contadores (entre éstos, muy populares los Decimales Johnson), etc. El inversor CMOS, y en general cualquier circuito CMOS, es una configuración en donde se utilizan tanto transistores NMOS como PMOS, de allí el nombre.

Características de los CMOS     

Los dispositivos CMOS consumen poca potencia y pueden fabricarse en gran escala dentro de los circuitos integrados (chips). El inversor CMOS, y en general cualquier circuito CMOS, es una configuración en donde se utilizan tanto transistores NMOS como PMOS. CMOS significa Semiconductor de Metal Óxido Complementario. Existen una cantidad muy grade de compuertas lógicas CMOS, que son una alternativa muy importante ante la otra tecnología: TTL (Lógica Transistor Transistor). Es la tecnología más usada para la fabricación de circuitos integrados. Usa pares de transistores PMOS y NMOS de los cuales, en un instante dado, solo uno está encendido.

Tecnología ECL ¿Qué es ECL? La familia ECL, Lógica Acoplada en Emisor (emmiter-coupled logic) son unos circuitos integrados digitales los cuales usan transistores bipolares, pero a diferencia de los TTL en los ECL se evita la saturación de los transistores, esto da lugar a un incremento en la velocidad total de conmutación. La familia ECL opera bajo el principio de la conmutación de corriente, por el cual una corriente de polarización fija menor que la corriente del colector de saturación es conmutada del colector de un transistor al otro.

Características de los ECL   

Son los circuitos más veloces y pueden alcanzar tiempos de demora de hasta 1ns. No existen picos de corrientes en los transistores como sucede en la familia lógica TTL. Se dispone de salidas complementadas, lo que le brinda mayor versatilidad.

Universidad De Cundinamarca- Fusagasugá Carlos Andrés Loaiza Ruiz Camila Alejandra Salamanca  

Ing. Electrónica Circuitos Digitales l Taller Familias De Circuitos Integrados.

El nivel de 1 lógica es prácticamente independiente del factor de carga. Buen factor de carga N= 15

Tecnologías de fabricación Tecnología MESFET Avances recientes en el procesamiento tecnológico del arseniuro de galio han hecho posible una tecnología de circuitos integrados en arseniuro de galio similar a la del silicio. El arseniuro de galio tiene tres ventajas fundamentales sobre el silicio:   

Mayor movilidad de los electrones, lo que se traduce en una menor resistencia serie para una geometría dada, y mayores niveles de corriente. Mayor velocidad de deriva para un valor aplicado de campo eléctrico, lo que mejora la velocidad de respuesta del dispositivo. Pueden crecerse capas de arseniuro de galio semiaislante, lo que proporciona la posibilidad de substratos cristalinos aislantes.

Tecnología BiCMOS Para conseguir una elevada tensión de ruptura en la unión base colector de un transistor bipolar es necesario utilizar una lámina epitaxial muy gruesa (17mm de material con 5W-cm para 36V). Si se permiten tensiones de ruptura mucho más bajas (por ejemplo 7V si se trabaja con tensiones de alimentación de 5V) entonces se puede utilizar un dopado elevado en el colector (del orden de 0.5W -cm). En este caso es posible aislar lateralmente los diferentes dispositivos fabricados siguiendo la tecnología bipolar mediante capas de óxido gracias a la técnica LOCOS. Esto tiene la gran ventaja de reducir enormemente la capacidad parásita existente entre colector y substrato porque las regiones muy dopadas próximas a la superficie ahora se sustituyen por las capacidades mucho menores de los óxidos de aislamiento.

Cómo es la tecnología FinFET? La tecnología FinFET no es nueva de ahora, los expertos en el tema seguro que saben quién lanzó al mercado los primeros SoCs basados en dicha tecnología, Intel. Fue el mayor fabricante de circuitos integrados del mundo quien apostó en 2011 por FinFET, invirtiendo mucho dinero en su desarrollo y posterior salida al mercado con su procesador Ivy Bridge. Así que, la nueva tecnología no debería de venirles de nuevo a los fabricantes de chipsets.

¿Por qué es tan revolucionaria? Los transistores normales (o planos) contienen dos partes, origen y final o drenaje, separadas por una puerta llamada High K-Dielectric. En los mencionados transistores, el flujo de energía viaja solamente a través de la superficie dieléctrica. Volviendo a los transistores 3D, la parte final o de drenaje se eleva como una aleta (“fin” en inglés), lo que nos lleva a la nomenclatura FinFET. Este tipo de protuberancia permitirá a la energía viajar a través de las tres partes por igual. Esto permitirá tener a múltiples transistores compartiendo los mismos contactos y una única puerta, reduciendo drásticamente el consumo de energía individual que necesitan los transistores normales. En concreto se ha probado que, a igual frecuencia, los SoCs FinFETs, consumen un 37% menos de energía. Fuentes:    

Tocci- Digital Systems Principles and Applications.

http://es.slideshare.net/andyupao/presentacion-cmos-presentation http://gadgenes.com/os-explicamos-finfet-el-corazon-del-exynos-7-de-samsung/ http://electronica.ugr.es/~amroldan/deyte/cap13