Diferentes configurações de circuitos e tecnologias de produção são utilizadas durante a produção de circuitos integrados digitais. Cada uma destas abordagens é chamada de Famílias Lógicas específicas. Agora a idéia de ter diferentes abordagens ou diferentes famílias lógicas é que cada CI da mesma família, quando fabricado, terá características elétricas idênticas. As características que serão necessariamente idênticas são gama de tensão de alimentação, velocidade de resposta, dissipação de energia, níveis lógicos de entrada e saída, capacidade de afundamento de corrente, capacidade de fornecimento de corrente, margem de ruído, fan-out etc.
Significado das Famílias Lógicas
Quando falamos de sistemas digitais na verdade os ICs digitais são os que compõem todo o sistema. E se todos os ICs são da mesma família lógica então eles são compatíveis entre si e as funções lógicas pretendidas são realizadas e o objetivo é alcançado.
Mas no caso de ICs pertencentes a diferentes famílias lógicas serem utilizados em um sistema digital então para garantir a compatibilidade devem ser utilizadas técnicas de interface. E esta é a razão pela qual devemos entender diferentes famílias lógicas e usar a melhor combinação de CIs durante o projeto de um sistema digital. Agora surge a questão de qual poderia ser a consequência da escolha de combinações erradas de circuitos integrados. A resposta é que pode não corresponder à capacidade necessária.
Tipos de Família Lógica
Os CIs digitais são projetados usando qualquer um dos dispositivos bipolares ou MOS ou uma combinação de ambos. As famílias lógicas que se enquadram no primeiro tipo são chamadas famílias bipolares, isto inclui lógica de diodo (DL), lógica acoplada emitida (ECL), lógica de transistor de resistência (RTL), lógica de transistor de diodo (DTL), lógica de transistor de transistor (TTL). Os membros de outra família lógica, ou seja, a família MOS são PMOS, família NMOS, família CMOS. Agora a família lógica Bi-MOS é a que utiliza tanto dispositivos bipolares como MOS.
As famílias DL, RTL e DTL acima mencionadas não são utilizadas hoje em dia e tornaram-se obsoletas. TTL, CMOS, ECL, NMOS e Bi-CMOS são as famílias que ainda são utilizadas. Iremos discutir sobre algumas delas neste artigo.
TTTL subfamílias.
A família TTL consiste em várias subfamílias como TTL standard, TTL de baixa potência, TTL de alta potência, TTL Schottky de baixa potência, TTL Schottky de baixa potência, TTL Schottky avançada de baixa potência, TTL Schottky avançada de baixa potência e TTL rápida. Os ICs que pertencem à família TTL são designados como segue – 74 ou 54 para TTL padrão, 74L ou 54L para TTL de baixa potência, 74H ou 54H para TTL de alta potência, 74LS ou 54LS para TTL Schottky de baixa potência e assim por diante.
CMOS subfamílias
Esta é uma família lógica popular que inclui as famílias 4000A, 4000B, 4000UB, 54/74C, 54/74HC, 54/74HCT, 54/74AC e 54/74ACT. As subfamílias são divididas com base na diferença de tensão e outros parâmetros.
SubfamíliasECL
ECL significa família Emitter Coupled Logic e foi introduzida pela ON semiconductor em 1962. O primeiro produto lançado desta família foi a série MECL-1. Mais tarde surgiram as séries MECL-II, MECL-III, MECL-10K, MECL-10H.