Introducción a los circuitos integrados digitales

Digital Los circuitos son circuitos que tratan con señales restringidas a los límites extremos de cero y una cantidad completa. Esto contrasta con analógico circuitos, en los que las señales pueden variar libremente de forma continua entre los límites impuestos por el voltaje de la fuente de alimentación y las resistencias del circuito. Estos circuitos encuentran uso en operaciones lógicas "verdadero / falso" y computación digital.

Los circuitos de este capítulo utilizan IC o circuito integrado , componentes. Dichos componentes son en realidad redes de componentes interconectados fabricados en una sola oblea de material semiconductor.

Los circuitos integrados que ofrecen una multitud de funciones prediseñadas están disponibles a muy bajo costo, lo que beneficia a estudiantes, aficionados y diseñadores de circuitos profesionales por igual. La mayoría de los circuitos integrados brindan la misma funcionalidad que los circuitos semiconductores "discretos" con niveles más altos de confiabilidad y por una fracción del costo.

Los circuitos de este capítulo utilizarán principalmente CMOS tecnología, ya que esta forma de diseño de IC permite una amplia gama de voltaje de suministro de energía mientras mantiene niveles de consumo de energía generalmente bajos.

Aunque los circuitos CMOS son susceptibles a daños por electricidad estática (los altos voltajes perforarán las barreras aislantes en los transistores MOSFET), los circuitos integrados CMOS modernos son mucho más tolerantes a las descargas electrostáticas que los circuitos integrados CMOS del pasado, lo que reduce el riesgo de falla del chip por mal manejo .

El manejo adecuado de CMOS implica el uso de espuma antiestática para el almacenamiento y transporte de circuitos integrados, y medidas para evitar que la carga estática se acumule en su cuerpo (uso de una muñequera con conexión a tierra o tocar con frecuencia un objeto conectado a tierra).

Circuitos que utilizan TTL La tecnología requiere un voltaje de suministro de energía regulado de 5 voltios y no tolerará ninguna desviación sustancial de este nivel de voltaje. Todos los circuitos TTL de este capítulo estarán debidamente etiquetados como tales y se espera que se dé cuenta de sus requisitos exclusivos de suministro de energía.

Cuando construya circuitos digitales usando "chips" de circuitos integrados, es muy recomendable que use una placa con conexiones de "riel" de suministro de energía a lo largo.

Estos son conjuntos de agujeros en la placa que son eléctricamente comunes a lo largo de toda la placa. Conecte uno al terminal positivo de una batería y el otro al terminal negativo, y la alimentación de CC estará disponible para cualquier área de la placa mediante una conexión a través de cables de puente cortos:

Con tantos de estos circuitos integrados que tienen terminales de "restablecimiento", "habilitación" y "deshabilitación" que deben mantenerse en un estado "alto" o "bajo", sin mencionar el V _DD (o V _CC ) y terminales de alimentación a tierra que requieren conexión a la fuente de alimentación, tener ambos terminales de la fuente de alimentación disponibles para la conexión en cualquier punto a lo largo de la placa es muy útil.

La mayoría de las placas de prueba que he visto tienen estos orificios de "riel" de suministro de energía, pero algunas no. Hasta este momento, he estado ilustrando circuitos usando una placa de pruebas que carece de esta función, solo para mostrar que no es absolutamente necesario.

Sin embargo, los circuitos digitales parecen requerir más conexiones a la fuente de alimentación que otros tipos de circuitos de tablero, lo que hace que esta característica sea más que una simple conveniencia.