Família TTL de Circuitos Lógicos Integrados - Parte II

Características da família TTL

Para utilizar corretamente os circuitos integrados TTL, saber testá-los e poder projetar sistemas digitais com eles corretamente é importante conhecer algumas de suas características.

Níveis Lógicos: Os níveis lógicos para serem reconhecidos devem estar dentro de faixas bem definidas. Uma porta TTL reconhecerá como nível lógico 0 as tensões que estiverem na faixa entre 0 e 0,8V e como nível lógico 1 as tensões que estiverem na faixa entre 2,4 e 5V. Entre estas duas faixas existe uma região indefinida que deve ser evitada.

Margem de Ruído: É o máximo desvio permissível aos níveis de entrada sem que haja mudança de estado lógico.

Correntes de entrada: Quando a entrada de uma porta lógica TTL está no nível lógico 0, flui uma corrente saindo do pino da porta lógica em torno de 1,6mA. Quando a entrada de uma porta lógica TTL está no nível lógico 1, flui uma corrente no sentido contrário, ou seja, entrando no pino da porta lógica em torno de 40µA.  

Correntes de saída: Quando a saída de um circuito TTL vai ao nível lógico 0, flui uma corrente da ordem de 16mA entrando no pino do circuito TTL. Quando a saída de um circuito TTL vai ao nível lógico 1, flui uma corrente da ordem de 400µA saindo do pino do circuito TTL. Observa-se que podemos obter uma capacidade muito maior de excitação de saída de uma porta TTL quando ela é levada ao nível lógico 0 do que ao nível lógico 1. Isso justifica o fato de que em muitas aplicações onde se deseja ligar um LED a saída de uma porta, faz-se com que ele seja ativo em nível lógico 0 ao invés de ser ativo no nível lógico 1.

Entradas Desconectadas: Qualquer entrada para um circuito TTL que é deixada desconectada (aberta) atua exatamente como nível lógico 1 aplicado a essa entrada. Quando uma entrada está desconectada, diz-se que está flutuando.

Fan-In: Os circuitos lógicos necessitam de uma determinada corrente em cada uma de suas entradas, para que possam interpretar corretamente os níveis lógicos 0 e 1. Essa característica é denominada Fan-In ou Fator de Carga de Entrada.

Fan-Out: É a capacidade de a saída de uma porta lógica alimentar a entrada de outras portas lógicas. Para determinar quantas entradas diferentes a saída de um CI pode acionar é preciso saber a capacidade de corrente de saída de e os requisitos de corrente de cada entrada.

Atrasos de Propagação: É o tempo de retardo entre a mudança de nível na entrada e a correspondente mudança de nível na saída de uma porta lógica. As especificações técnicas fornecem atrasos de propagação médios típicos de 6ns, variando para subfamílias diferentes.

Características Térmicas: CIs para fins militares (54XX) são projetados para operar em temperaturas entre -55ºC até +125ºC. Para fins industriais (74XX), a faixa de operação varia entre 0ºC até +70ºC.

Dissipação: A dissipação de potência é referenciada a uma porta lógica e varia de alguns µW até aproximadamente 50mW. Há uma certa relação entre a velocidade de operação e o consumo, que aumenta em função da velocidade. Para a família TTL padrão o consumo por porta é da ordem de 20mW, variando para subfamílias diferentes.