Introdução aos circuitos integrados digitais

Digital circuitos são circuitos que lidam com sinais restritos aos limites extremos de zero e algum valor total. Isso contrasta com o analógico circuitos, nos quais os sinais são livres para variar continuamente entre os limites impostos pela tensão da fonte de alimentação e as resistências do circuito. Esses circuitos são usados ​​em operações lógicas “verdadeiro / falso” e computação digital.

Os circuitos neste capítulo fazem uso de IC , ou circuito integrado , componentes. Esses componentes são, na verdade, redes de componentes interconectados fabricados em uma única placa de material semicondutor.

Circuitos integrados que fornecem uma infinidade de funções pré-projetadas estão disponíveis a um custo muito baixo, beneficiando estudantes, amadores e designers de circuitos profissionais. A maioria dos circuitos integrados fornece a mesma funcionalidade que os circuitos de semicondutores “discretos” em níveis mais altos de confiabilidade e por uma fração do custo.

Os circuitos neste capítulo usarão principalmente CMOS tecnologia, uma vez que esta forma de design de IC permite uma ampla gama de voltagem de fonte de alimentação, mantendo geralmente baixos níveis de consumo de energia.

Embora os circuitos CMOS sejam suscetíveis a danos de eletricidade estática (altas tensões perfurarão as barreiras de isolamento nos transistores MOSFET), os ICs CMOS modernos são muito mais tolerantes à descarga eletrostática do que os ICs CMOS do passado, reduzindo o risco de falha do chip por manuseio incorreto .

O manuseio adequado do CMOS envolve o uso de espuma anti-estática para armazenamento e transporte de ICs e medidas para evitar que carga estática se acumule em seu corpo (uso de uma pulseira de aterramento ou freqüentemente tocando um objeto aterrado).

Circuitos usando TTL A tecnologia exige uma tensão de alimentação regulada de 5 volts e não tolera qualquer desvio substancial deste nível de tensão. Todos os circuitos TTL neste capítulo serão adequadamente rotulados como tal e espera-se que você atenda a seus requisitos exclusivos de fonte de alimentação.

Ao construir circuitos digitais usando “chips” de circuito integrado, é altamente recomendável que você use uma placa de ensaio com conexões de “trilho” de fonte de alimentação ao longo do comprimento.

Esses são conjuntos de orifícios na placa de ensaio que são eletricamente comuns ao longo de todo o comprimento da placa. Conecte um ao terminal positivo de uma bateria e o outro ao terminal negativo, e a energia DC estará disponível para qualquer área da placa de ensaio por meio de conexão através de fios de jumper curtos:







Com tantos desses circuitos integrados tendo terminais "reset", "habilitar" e "desabilitar" que precisam ser mantidos em um estado "alto" ou "baixo", sem mencionar o V _DD (ou V _CC ) e terminais de energia de aterramento que requerem conexão à fonte de alimentação, tendo ambos os terminais da fonte de alimentação prontamente disponíveis para conexão em qualquer ponto ao longo do comprimento da placa é muito útil.

A maioria das placas de ensaio que eu vi tem esses orifícios de "trilho" da fonte de alimentação, mas algumas não. Até este ponto, estive ilustrando circuitos usando uma placa de ensaio sem esse recurso, apenas para mostrar como isso não é absolutamente necessário.

No entanto, os circuitos digitais parecem exigir mais conexões com a fonte de alimentação do que outros tipos de circuitos de placa de ensaio, tornando esse recurso mais do que apenas uma conveniência.