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Parámetros de circuitos integrados: margenes, ruido, fan-out y tiempo de propagación, Ejercicios de Electrónica Digital y Analógica

En este documento se presentan los parámetros de diferentes circuitos integrados (ci) como margenes de cero, uno y transición, margen de ruido, fan-out y tiempo de propagación media. Se incluyen datasheets de varias familias de ci, tanto cmos como bicmos, y se realizan los cálculos con vcc = 5v para obtener resultados comparables. Útil para estudiantes de ingeniería eléctrica y electrónica.

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 29/03/2022

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usuario desconocido 🇪🇸

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bg1
RELACIÓN DE PROBLEMAS TEMA 2
Determinar para cada uno de los CI indicados a continuación los parámetros (familia TTL, datasheet
en ilias):
a) Margen de cero, margen de uno y margen de transición (en la entrada y en la salida)
b) Margen de ruido
c) Fan-out de la puerta
d) Tiempo de propagación medio
e) Producto tiempo de propagación * Potencia disipada (50%)
DM74LS00
DM7404
DM74LS10
DM7474
DM7476
DM7486 -DATASHEET
Margen de cero, margen de uno y margen de transición (en la entrada y en la salida)
VCC = 5V GND = 0V
VIHmin = 2V VOHmin = 2.4V
VILmax = 0.8V VOLmax = 0.4V
INPUT
Margen de cero [0 - 0.8V]
Margen de uno [2 - 5V]
Margen de transición [0.8 - 2V]
OUTPUT
Margen de cero [0 - 0.4V]
Margen de uno [2.4 - 5V]
Margen de transición [0.4 - 2.4V]
Margen de ruido
VNL = VILmax - VOLmax = 0.8 - 0.4 = 0.4V
VNH = VOHmin - VIHmin = 2.4 - 2 = 0.4V
Fan-out de la puerta (COMO VA EN VALOR ABSOLUTO PRESCINDIMOS DEL SIGNO)
IOL = 16mA IOH = 0.8mA
IIL = 1.6mA IIH = 40uA
𝐹𝑂𝐿 = 𝐼𝑂𝐿
𝐼𝐼𝐿
||||||=16𝑚𝐴
1.6𝑚𝐴
||||=10
𝐹𝑂𝐻 = 𝐼𝑂𝐻
𝐼𝐼𝐻
||||||=0.8𝑚𝐴
40𝑢𝐴
||||=20
SE ELIGE EL MENOR DE LOS VALORES = 10
Tiempo de propagación medio
pf3
pf4

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RELACIÓN DE PROBLEMAS TEMA 2

Determinar para cada uno de los CI indicados a continuación los parámetros (familia TTL, datasheet en ilias): a) Margen de cero, margen de uno y margen de transición (en la entrada y en la salida) b) Margen de ruido c) Fan-out de la puerta d) Tiempo de propagación medio e) Producto tiempo de propagación * Potencia disipada (50%) DM74LS DM DM74LS DM DM DM7486 - DATASHEET Margen de cero, margen de uno y margen de transición (en la entrada y en la salida) VCC = 5V GND = 0V VIHmin = 2V VOHmin = 2.4V VILmax = 0.8V VOLmax = 0.4V INPUT Margen de cero [0 - 0.8V] Margen de uno [2 - 5V] Margen de transición [0.8 - 2V] OUTPUT Margen de cero [0 - 0.4V] Margen de uno [2.4 - 5V] Margen de transición [0.4 - 2.4V] Margen de ruido VNL = VILmax - VOLmax = 0.8 - 0.4 = 0.4V VNH = VOHmin - VIHmin = 2.4 - 2 = 0.4V Fan-out de la puerta (COMO VA EN VALOR ABSOLUTO PRESCINDIMOS DEL SIGNO) IOL = 16mA IOH = 0.8mA IIL = 1.6mA IIH = 40uA

𝑂𝐿

𝐼𝑂𝐿 𝐼𝐼𝐿

16𝑚𝐴 1.6𝑚𝐴

𝑂𝐻

𝐼𝑂𝐻 𝐼𝐼𝐻

0.8𝑚𝐴 40𝑢𝐴

SE ELIGE EL MENOR DE LOS VALORES = 10

Tiempo de propagación medio

TPLH = 23nS TPHL = 17nS (B) TPLH = 30nS TPHL = 22nS

𝑃𝐷

𝑇𝑃𝐻𝐿 + 𝑇𝑃𝐿𝐻

2 =^

23+

CONSIDERANDO LOS 4 VALORES DEL DATASHEET:

𝑃𝐷

23+17+30+ 4

Producto tiempo de propagación * Potencia disipada (50%) ICCH = 30mA ICCL = 36mA

𝐶𝐶

𝐼𝐶𝐶𝐻+𝐼𝐶𝐶𝐿 2

30+ 2

PROD TPD * POT = 23nS * (33mA * 5V) = 23nS * 165mW = 3795pJ

𝑂𝐻

𝐼𝑂𝐻 𝐼𝐼𝐻

0.88𝑚𝐴 0.1𝑢𝐴

SE ELIGE EL VALOR COINCIDENTE EN AMBOS CASOS = 8800

Tiempo de propagación medio TPLH = 110nS TPHL = 120nS

𝑃𝐷

𝑇𝑃𝐻𝐿 + 𝑇𝑃𝐿𝐻 2

120+ 2

Producto tiempo de propagación * Potencia disipada (50%) ICCH = 30mA ICCL = 36mA EN ESTE CASO IDD = 0.004uA PROD TPD * POT = 115nS * (0.004uA * 5V) = 115nS * 0.00002mW = 0.0023pJ