TTL

Logica de Transistor –Transistor (TTL)
La lógica de la TTL fue inventada en 1961 por James L. Buie de TRW, “satisfizo particularmente a la tecnología de diseño del circuito integrado nuevamente que se convertía. Los primeros dispositivos comerciales del circuito integrado TTL fueron fabricados cerca Sylvania en 1963, llamado el Sylvania familia de alto nivel universal de la lógica (SUHL).[2] Las piezas de Sylvania fueron utilizadas en los controles del Misil de Phoenix. La TTL llegó a ser popular entre los diseñadores de sistemas electrónicos después Texas Instruments introdujo las 5400 series con la gama de temperaturas militar en 1964 y el más adelante 7400 series de ICs, especificado sobre una gama más baja, en 1966. La familia de Texas Instruments 7400 se convirtió en un estándar de la industria. Las piezas compatibles fueron hechas cerca Motorola, AMD, Fairchild, Intel, Intersil, Mullard, Siemens, Signetics, SGS-Thomson (STMicroelectronics Inc.), Semiconductor nacional y muchas otras compañías, igualan en la Unión Soviética anterior. No sólo los terceros hicieron piezas compatibles de la TTL, pero las piezas compatibles fueron hechas usando muchas otras tecnologías de circuito también. El término “TTL” se aplica a muchas generaciones sucesivas de bipolar lógica, con mejoras graduales en excedente del consumo de la velocidad y de energía cerca de dos décadas. Del último la familia disponible extensamente, Schottky avanzado 74AS/ALS, fue introducida en 1985. En fecha 2008, Texas Instruments continúa proveyendo las virutas más de uso general en familias obsoletas numerosas de la tecnología, no obstante en los precios crecientes. Típicamente, las virutas de la lógica de la TTL no integran no más que algunos cientos transistores. Las funciones dentro de un solo paquete se extienden generalmente de algunos puertas de la lógica a un microprocesador bit-slice. La TTL también llegó a ser importante porque su bajo costo hizo técnicas digitales económicamente prácticas para las tareas hechas previamente por métodos análogos. Kenbak-1, uno del primer ordenadores personales, TTL usada para su CPU en vez de a microprocesador salte, que no estaba disponible en 1971. El 1973 Alto de Xerox y 1981 Estrella sitios de trabajo, que introdujeron interfaz utilizador gráfico, circuitos usados de la TTL integrados en el nivel de ALUs y bitslices, respectivamente. La mayoría de las computadoras utilizaron lógica TTL-compatible entre virutas más grandes bien en los años 90. Hasta el advenimiento de lógica programable, la lógica bipolar discreta fue utilizada al prototipo y emule microarchitectures bajo desarrollo.

Características
• Su tensión de alimentación característica se halla comprendida entre los 4,75v y los 5,25V (como se ve un rango muy estrecho).
• Los niveles lógicos vienen definidos por el rango de tensión comprendida entre 0,2V y 0,8V para el estado L (bajo) y los 2,4V y Vcc para el estado H (alto).
• La velocidad de transmisión entre los estados lógicos es su mejor base, si bien esta característica le hace aumentar su consumo siendo su mayor enemigo. Motivo por el cual han aparecido diferentes versiones de TTL como FAST, LS, S, etc y últimamente los CMOS: HC, HCT y HCTLS. En algunos casos puede alcanzar poco más de los 250 MHz.
• Las señales de salida TTL se degradan rápidamente si no se transmiten a través de circuitos adicionales de transmisión (no pueden viajar más de 2 m por cable sin graves pérdidas).
FAMILIAS
1.- FAMILIA TTL ESTÁNDAR
La familia lógica TTL-Estándar (TTL = transistor-transistor logic o lógica transistor-transistor) es una familia "saturante" de TTL caracterizada fundamentalmente por su rapidez. Es saturante porque la mayor parte de los transistores que la forman trabajan en corte-saturación. Estos transistores conducen tan pronto como la corriente de base sea suficiente para hacer que la intensidad de colector sea la de saturación. Pero el funcionamiento no suele ser así. Normalmente, un transistor con ganancia en corriente elevada requiere una considerable corriente de base lo que favorece la entrada en saturación del transistor. Cuando queremos que el transistor pase al corte, el exceso de carga acumulado en la base tarda en desalojarse, lo que contribuye a que los tiempos de conmutación del transistor sean mayores. Una de las mejoras introducidas por la familia TTL-Estándar es la utilización de un transistor de entrada multiemisor que favorece el paso del estado de saturación al de corte, retirando la carga almacenada en la base del transistor durante la saturación.
2.- FAMILIA TTL-SCHOTTKY
Uno de los principales problemas que existen en la familia TTL-Estándar es la pérdida de velocidad en la conmutación, debido a que la mayoría de los transistores trabaja en corte-saturación y es difícil evacuar el exceso de carga almacenada en la región de base durante la saturación. Este problema tiene solución con la aparición de la familia TTL-Schottky. Se trata de evitar que los transistores alcancen el estado de saturación. De esta manera se reduce el exceso de carga en la región de base, de forma que se tardará menos en evacuarla cuando el transistor intente pasar al corte, lo que se traduce en un aumento considerable de la velocidad.


3.- FAMILIA TTL-LS
Con la familia TTL-S habíamos conseguido un gran aumento de velocidad de conmutación con respecto a la TTL-Estándar, pero también se había aumentado la corriente que circulaba por la puerta y, por lo tanto, su consumo de potencia. A partir de la TTL-S se obtuvo la familia TTL-LS; TTL Schottky de baja potencia (TTL-Low Power Schottky). Con esta familia se obtiene un consumo menor de potencia, pero se reduce la velocidad de conmutación. A pesar de esto, la velocidad que se ha obtenido es muy parecida a la de la TTL-Estándar pero el consumo de potencia se ha reducido en un factor de cinco.La familia TTL-LS, como descendiente de la familia TTL-S, sigue utilizando el diodo Schottky.
4.- FAMILIA TTL-ALS
La familia "Schottky de baja potencia avanzada" (Advanced Low-power Schottky, ALS) es una de las más avanzadas de la familia TTL. En ésta se aumenta dos veces la eficiencia de conducción y se ofrece más del 50 % de reducción de potencia en comparación con la familia TTL-LS. Con esta familia se mejora el producto Potencia-Velocidad. Vamos a explicar el por qué de la importancia del producto Potencia-Velocidad. El producto Potencia-Velocidad (power-speed) es un sistema de medida (cuya unidad es el picojulio) utilizado en los circuitos donde la velocidad y la potencia son factores muy importantes. En los circuitos digitales vistos hasta ahora, hemos observado que siempre se intenta reducir el consumo del circuito (con el fin de que gaste menos energía, sea más barato y sea menos propenso a la ruptura) y aumentar la velocidad de conmutación (con lo cual la información será transmitida más rápidamente). Por eso, el producto potencia-velocidad es muy importante. Lo ideal sería tener un circuito con un producto Potencia-Velocidad = 0. En los ALS el producto potencia-velocidad es unas cuatro veces menor que en TTL-LS Y alrededor de veinte veces menor que en TTL. Los circuitos ALS ofrecen, entre otras, las siguientes ventajas adicionales:
• Compatible con las familias 74, 74S, 74LS.
• Corriente de entrada reducida al 50 % respecto a TTL-Estándar.
5.- FAMILIA TTL-AS
En el capítulo anterior vimos que la familia TTL-ALS ofrecía una serie de ventajas con respecto a la familia TTL-LS. Por otro lado, según lo visto hasta ahora, la familia lógica que nos ofrece una mayor rapidez es la TTL-Schottky (TTL-S). Con el fin de mejorar las características de TTL-S surge la familia TTL-Advanced Schottky (TTL-AS = TTL-Schottky Avanzada). La familia lógica TTL-AS ofrece una reducción de disipación de potencia y de retardo de un 50 % con respecto a TTL-S, mientras que el producto Potencia-Velocidad es reducido unas cuatro veces con respecto a esta misma familia 1.

La familia TTL-AS proporciona las siguientes ventajas adicionales:
• Reducción del 50 % de la intensidad requerida a la entrada.
• Retardos de propagación pequeños y elevadas frecuencias de reloj con relativo bajo consumo.
6.- FAMILIA FAST
La familia FAST, donde FAST proviene de TTL Schottky Avanzada de FAIRCHILD (FAIRCHILD Advanced Schottky TTL) es el último paso en TTL. Fue creada en la década de los 80 y debido a su alta velocidad de conmutación puede trabajar en áreas hasta ahora reservadas para la lógica "ECL IOK" utilizando los diseños TTL básicos y una única alimentación de 5V. La alta impedancia de entrada de la familia FAST permite la interconexión directa con los circuitos de las familias TTL-LS, TTL-ALS y HCMOS en un mismo sistema. Los circuitos FAST reducen en 1/4 la potencia que disipan con respecto a la familia TTL-S ya sea trabajando a nivel alto o bajo mejorando además el producto Potencia-Velocidad. La mayoría de los sistemas diseñados con circuitos TTL-S, pueden funcionar reemplazando estos circuitos por sus equivalentes de la familia FAST.
7.- FAMILIA ECL
Como hemos visto hasta ahora, las familias lógicas que utilizan los transistores con atrapamiento Schottky son las únicas en las que sus transistores no alcanzan la saturación y por tanto son más rápidas (aunque el diodo Schottky aumente un poco la capacidad de entrada del transistor correspondiente). Desde hace muchos años existe una familia que utiliza el principio de no conseguir la saturación de los transistores; la forma que tiene de hacerlo no es empleando diodos Schottky en los transistores, sino mediante un diseño particular de sus circuitos internos. Nos estamos refiriendo a la familia ECL o Lógica de Emisores Acoplados (Emitters Coupled Logic).
La familia ECL tiene dos variantes:
• ECL serie 10000 o ECL IOK.
• ECL serie 100000 o ECL IOOK.
Ambas familias (IOK y IOOK) son prácticamente idénticas con la diferencia de que la familia ECL IOOK es un poco más rápida que ECL IOK y además posee una mayor estabilidad frente a variaciones de la temperatura.
Las familias ECL son las más rápidas que existen en el mercado, llegando sus retardos a sobrepasar en muchas ocasiones un nanosegundo por puerta y la frecuencia de reloj suele ser de 50 MHz, pudiendo llegar a las cercanías del GHz. Todo esto las hace recomendables en contadores, comunicaciones digitales de alta velocidad, sistemas de cálculo de alta velocidad, etc . Por lo comentado anteriormente, la familia ECL tiene unas propiedades ideales; pero falta comentar sus características en cuanto a la disipación de potencia. De esta manera, si ECL es la familia más rápida que existe en el mercado, también es la familia que más potencia disipa (20 mW por puerta), y si a esto le añadimos que su tensión de alimentación es negativa, entonces podemos decir que no es una familia tan apetecible como en un principio parecía, puesto que no sólo consume mucho, sino que los niveles lógicos que proporciona no son en nada compatibles con los de las restantes familias lógicas, por lo que los problemas en la interconexión con otras familias lógicas son muchos.
8.- FAMILIA CMOS 4000
Es sabido el afán por conseguir velocidades de conmutación cada vez más altas en los circuitos integrados digitales para el diseño de sistemas electrónicos. Hasta ahora, las tecnologías bipolares (TTL) eran las únicas que satisfacían las necesidades de velocidad y corriente. Las técnicas PMOS y NMOS no podían competir debido a su lentitud; sin embargo, con las tecnologías mejoradas apareció la primera serie comercial de CMOS (Complementary Symmetry / Metal Oxide Semiconductor - Semiconductor Oxido Metal / Simetría Complementaria), dada en la serie 4000, bajo el nombre registrado de COS/MOS. En esta familia se aplican conjuntamente las técnicas PMOS y NMOS. Esta familia tiene velocidades más cercanas a las de la familia TTL-Estándar que PMOS y NMOS. Como ventajas sobre las familias TTL hay que destacar que su consumo puede ser miles, incluso millones de veces inferior, siempre y cuando las frecuencias de trabajo no sean muy elevadas. En esta familia se disminuye el volumen de los circuitos, aparte de que tiene una gran inmunidad al ruido y funciona con una amplia gama de valores de tensiones de alimentación. Hay que destacar el gran daño que pueden producir las descargas electrostáticas en los circuitos CMOS.
9.- FAMILIA CMOS HE4000
La familia CMOS 4000 había logrado ofrecer unas características tales como un bajo consumo de corriente, poca disipación de potencia, amplia gama de tensiones de funcionamiento y una excelente inmunidad a ruidos. A pesar de que su velocidad de conmutación se acercaba a las de TTL, seguía siendo muy lenta en comparación con ésta. Posteriormente se creó la familia 74Cxx (C = CMOS) con patillaje TTL, en la que se mejoraban las características de los CMOS 4000; pero estas mejoras no eran suficientes. Para que la familia CMOS pudiera ser algo más competitiva había que aumentar la velocidad de los circuitos, pero para ello se deberían disminuir las capacidades parásitas del integrado. Esto es lo que se consigue en los circuitos de la familia CMOS HE4000 debido a una nueva tecnología empleada en su fabricación:
Tecnología de Puerta de Silicio. Las ventajas de la familia CMOS HE4000 son las mismas que las de la familia CMOS 4000, es decir, disipan mucha menos potencia (mientras no se trabaje a muy altas frecuencias), se disminuye el volumen de los circuitos, tienen una gran inmunidad al ruido, funcionan con una amplia gama de valores de tensiones de alimentación, tienen un intervalo de temperatura de funcionamiento más amplio, tienen un fan-out elevado y además tienen mayor velocidad.
10.- FAMILIA HCMOS
El uso de tecnologías digitales basadas en la utilización de transistores bipolares (TTL) ha sido masivo hasta hace pocos años. Esto era así debido a las buenas características que presentan las familias derivadas de TTL respecto a la elevada velocidad de trabajo y a un relativo bajo consumo; todo esto mejorado con la aparición de las tecnologías TTL-AS, TTL-ALS y FAST. La única alternativa a las familias TTL era la serie 4000 de CMOS, pero a pesar de su reducido consumo, su excesiva lentitud limitaba en buena parte su utilización. Desde hace pocos años está disponible la familia CMOS de alta velocidad (Highspeed CMOS.- HCMOS). Las propiedades de las familias lógicas CMOS de alta velocidad se han mejorado espectacularmente en relación con la serie 4000 de CMOS; de manera que la velocidad se ha aumentado a niveles comparables con la familia TTL-LS mientras que el consumo es del orden de un millón de veces inferior a esta familia en régimen estático. Todas estas propiedades hacen que esta familia se haya difundido rápidamente en el mercado y esté sustituyendo con claridad a las familias TTL.
11.- FAMILIA ACL
Según lo visto en el capítulo anterior, parecía que la lucha por conseguir una familia lógica con más prestaciones había llegado a su fin con la aparición de la familia HCMOS. Todo eran ventajas: bajo consumo, muy buena velocidad, amplio margen de tensión de alimentación y temperatura de trabajo, etc. Pero en tecnología digital, nunca existe una familia perfecta y siempre surgen nuevas familias que mejoran las características de la familia lógica que creíamos que era insuperable. Lo más novedoso en tecnología CMOS es la familia lógica CMOS Avanzada (ACL- Advanced CMOS Logic). Esta familia introduce una gran mejora en velocidad y disipación de potencia con respecto a la familia HCMOS, cosa que parecía muy difícil cuando analizamos a esta última en el capítulo anterior.
Podemos decir que la familia lógica que mejor combina el retardo y la potencia disipada es la familia ACL
La puerta NAND TTL es equivalente al inversor, con la excepción de que el transistor Q1 se convierte en un transistor con dos emisores (transistor multiemisor). El circuito de salida descrito en el apartado anterior tiene el circuito de salida totem-pole. Los circuitos TTL disponen de otro tipo de salida, denominada en colector abierto. En la siguiente figura se muestra un inversor TTL estándar con salida en colector abierto.
Notemos que la salida es el colector del transistor Q3 sin nada conectado, de ahí el nombre de colector abierto. Para obtener los niveles lógicos alto y bajo a la salida del circuito se conecta una resistencia de pull-up a la tensión de alimentaciónVcc desde el colector de Q3. Cuando Q3 no conduce, la salida es llevada a Vcc a través de la resistencia externa. Cuando Q3 se satura, la salida se lleva a un potencial próximo a tierra a través del transistor saturado.
Consideraciones prácticas sobre el uso de TTL.
Analizaremos Con más profundidad los conceptos de fuente y sumidero de corriente. En la siguien te figura se muestran dos inversores TTL conectados en serie.

Cuando la puerta excitadora tiene un estadode salida alto actúa como fuente de corriente para la carga (flecha sólida). La entrada a la carga es como un diodo en polarización inversa, por lo que la corriente es mínima (típicamente 40 A).
Por otra parte, cuando la puerta excitadora se encuentra en estado bajo (línea discontinua) actúa como un sumidero de corriente. Esta corriente es mucho mayor, ya que el diodo base-emisor de la carga se encuentra en directa (típicamente 1,6 mA.). Además el sentido de la corriente es negativo, por lo que en las hojas de característica aparece con un signo negativo. Las salida totem-pole no se pueden conectar juntas, ya que dicha conexión produce una corriente excesiva, que daña los dispositivos3.

Circuitos en colector abierto.
Un circuito TTL en totem-pole tiene limitada la cantidad de corriente que puede absorber en el estadobajo (IOLmax) a 16 mA para la serie estándar y a 20 para la serie AS. En muchas aplicaciones es necesario excitar dispositivos como relés, lámparas, LEDs, etc., que necesitan de un consumo mayor Para estos dispositivos se utilizan salidas en colector abierto, debido a su mayor capacidad de manejo de corriente y tensión. Una puerta buffer en colector abierto típica puede absorber hasta 40 mA.
Entradas TTL no utilizadas:Una entrada desconectada TTL actúa como un nivel lógico alto, ya que la unión emisorbase en el transistor de entrada está polarizado en inversa. No obstante es mejor no dejar desconecatadas las entradas no utilizadas, ya que son muy sensibles al ruido. Para ello existen varias alternativas.
Entradas unidas: Es el métodomás común y consiste en conectar las entradas a una entrada que sí se use. Este método tiene el inconveniente que para las puertas excitadoras estas entradas suponen cargas adicionales, por lo que aumenta los requerimientos de consumo de las mismas.
Entradas conectadas a Vcc o a tierra:Las entras no utilizadas en las puertas Nand o And se pueden conectar a Vcc a través de una resistencia de 1 Kohm. Las entradas no utilizadas de la puertas Or o Nor se conectan a tierra.

Entradas conectadas a una salida no utilizada.
Este método es adecuado cuando se disponen de puertas no utilizadas en el circuito.
De nuevo la salida de la puerta utilizada debe ser un nivel alto constante para las entradas no utilizadas de puertas And y Nand y un nivel bajo para las puertas Nor y Or.

FUENTE:
http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Transistor%E2%80%93transistor_logic
http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_TTL
http://www.monografias.com/trabajos12/ttl/ttl.shtml

Publicado por Maximiliano Cota

CMOS

CMOS (del inglés complementary metal-oxide-semiconductor, "estructuras semiconductor-óxido-metal complementarias") es una de las familias lógicas empleadas en la fabricación de circuitos integrados (chips). Su principal característica consiste en la utilización conjunta de transistores de tipo pMOS y tipo nMOS configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es únicamente el debido a las corrientes parásitas.

Historia:

La tecnología CMOS fue desarrollada por Wanlass y Sah, de Fairchild Semiconductor, a principios de los años 60. Sin embargo, su introducción comercial se debe a RCA, con su famosa familia lógica CD4000. Posteriormente, la introducción de un búfer y mejoras en el proceso de oxidación local condujeron a la introducción de la serie 4000B, de gran éxito debido a su bajo consumo (prácticamente cero, en condiciones estáticas) y gran margen de alimentación (de 3 a 18 V). RCA también fabricó LSI en esta tecnología, como su familia COSMAC de amplia aceptación en determinados sectores, a pesar de ser un producto caro, debido a la mayor dificultad de fabricación frente a dispositivos NMOS.

Pero su talón de Aquiles consistía en su reducida velocidad. Cuando se aumenta la frecuencia de reloj, su consumo sube proporcionalmente, haciéndose mayor que el de otras tecnologías.

El otro factor negativo era la complejidad que conlleva el fabricar los dos tipos de transistores, que obliga a utilizar un mayor número de máscaras. Por estos motivos, a comienzos de los 80, algunos autores pronosticaban el final de la tecnología CMOS, que sería sustituida por la novedosa I²L, entonces prometedora.

En este momento empezó un eclosión de memorias CMOS, pasando de 256x4 bits de la 5101 a 2kx8 de la 6116 y 8Kx8 en la 6264, superando, tanto en capacidad como consumo reducido y velocidad a sus contrapartidas NMOS. También los microprocesadores, NMOS hasta la fecha, comenzaron a aparecer en versiones CMOS (80C85, 80C88, 65C02...).

Y aparecieron nuevas familias lógicas, HC y HCT en competencia directa con la TTL-LS, dominadora del sector digital hasta el momento.

Desventajas:

Sensibilidad a las cargas estáticas. Históricamente, este problema se ha resuelto mediante protecciones en las entradas del circuito. Pueden ser diodos en inversa conectados a masa y a la alimentación, que, además de proteger el dispositivo, reducen los transitorios o zener conectados a masa. Este último método permite quitar la alimentación de un sólo dispositivo.

Latch-up: Consiste en la existencia de un tiristor parásito en la estructura cmos que se dispara cuando la salida supera la alimentación. Esto se produce con relativa facilidad cuando existen transitorios por usar líneas largas mal adaptadas, excesiva impedancia en la alimentación o alimentación mal desacoplada. El Latch-Up produce un camino de baja resistencia a la corriente de alimentación, de modo que, si no se ha previsto, acarrea la destrucción del dispositivo. Las últimas tecnologías se anuncian como inmunes al latch-up.

Resistencia a la radiación. El comportamiento de la estructura MOS es sumamente sensible a la existencia de cargas atrapadas en el óxido. Una partícula alfa o beta que atraviese un chip CMOS puede dejar cargas a su paso, cambiando la tensión umbral de los transistores y deteriorando o inutilizando el dispositivo. Por ello existen circuitos "endurecidos" (Hardened), fabricados habitualmente en silicio sobre aislante (SOI)

Ventajas:

• Funcionan con tensiones desde los 3V hasta los15V, por ende no necesitan fuente de voltaje dedicada para ellos. 

• Se ha demostrado que un CMOS determinado tiene muchas más aplicaciones (o dichas aplicaciones trabajan mejor en CMOS) que en un TTL.

• Su fabricación es relativamente fácil y barata, en comparación a otras tecnologías. 

Fuentes: http://es.wikipedia.org/wiki/CMOS

http://webcache.googleusercontent.com/custom?q=cache:zuqYNL-apIMJ:www.aolivella.cat/Rafanell/SIGLO%2520XXI/SEMICONDUCTORES/FET%2520y%2520MOS.doc+Funcionan+con+tensiones+desde+los+3V+hasta+los+15+V,+por+ende+no+necesitan+fuente+de+voltaje+dedicada+para+ellos.&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=ar&client=pub-8833125873311822 

http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:_CBkrgLWgowJ:www.uned.es/ca-bergara/ppropias/Morillo/web_et_dig/04_fam_log_mos/transp_fam_logi_mos.pdf+familia+logica+bicmos&hl=es&gl=ar&pid=bl&srcid=ADGEESisZWJgWw97cp1iNtfzThBqi5Kth30m9Asw0RL_-AQwSsmjFI89M9HIceWW2Tt0cByMcZ1xV_Jr7Kj2Rv6uDirRtVVrNh8JDIxfEW0RVIugIIqQZCRWuskFdQCCFwCQ5N-K2twD&sig=AHIEtbRW6uaKGw2cJJiBh_r6KoI0BOcZ7A 

Publicado por Brian Gutierrez

BICMOS

BiCMOS (contracción de Bipolar-CMOS) es el nombre de una tecnología de fabricación de circuitos integrados que combina las ventajas de las tecnologías bipolar y CMOS integrándolas juntas en un mismo wafer.
Se usa en analógica para la fabricación de amplificadores y en digital para algunos componentes discretos.

Historia
Hasta hace poco la integración de transistores MOS y bipolares en un mismo componente era difícil y poco viable económicamente. Por esta razón la mayor parte de los circuitos integrados elegían usar una u otra tecnología en función de los criterios de diseño. Los transistores bipolares ofrecían alta velocidad, alta ganancia y baja resitencia de salida mientras que los CMOS presentaban alta resistencia de entrada que se traducía en puertas lógicas sencillas y de bajo consumo.
A finales de los 90 las técnicas modernas de fabricación empezaron a hacer posible los circuitos BiCMOS. Esta tecnología fue rápidamente adoptada en la fabricación de amplificadores y mostró así mismo algunas ventajas en circuitos digitales. Si bien no se ha aún alcanzado el alto nivel de integración permitido por la tecnología CMOS, lo que restringe el uso de la BiCMOS en circuitos lógicos a escalas de baja y media integración.

Ventajas
Como ejemplo de circuito BiCMOS un amplificador de dos etapas (la primera con un transistor MOS y la segunda con un BJT). Está claro que la primera etapa aporta una elevada impedancia de entrada y la segunda una baja resistencia de salida. Pero además para determinadas configuraciones, sobre todo el cascode, presenta también la característica de una baja capacitancia (casi tanto como en el caso de un sólo BJT). Lo que se traduce en amplificadores con un alto ancho de banda y circuitos lógicos con alta velocidad de conmutación.

Desventajas
El principal inconveniente de esta tecnología reside en ajustar por separado las características de los componentes BJT y MOS. Esto aumenta el número de etapas del proceso de fabricación y en consecuencia su coste.
Adicionalmente, si atendemos a criterios de rendimiento la tecnología BiCMOS nunca puede ofrecer los bajos niveles de consumo de la tecnología CMOS.


Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/BiCMOS
http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:_CBkrgLWgowJ:www.uned.es/ca-bergara/ppropias/Morillo/web_et_dig/04_fam_log_mos/transp_fam_logi_mos.pdf+familia+logica+bicmos&hl=es&gl=ar&pid=bl&srcid=ADGEESisZWJgWw97cp1iNtfzThBqi5Kth30m9Asw0RL_-AQwSsmjFI89M9HIceWW2Tt0cByMcZ1xV_Jr7Kj2Rv6uDirRtVVrNh8JDIxfEW0RVIugIIqQZCRWuskFdQCCFwCQ5N-K2twD&sig=AHIEtbRW6uaKGw2cJJiBh_r6KoI0BOcZ7A

Publicado por Micaela Castro

La familia lógica de diodos:

Esta lógica es la más sencilla de todas y está basada en la conducción o no de los diodos. Se construyen empleando básicamente diodos. Observemos una puerta OR en lógica negativa. Las resistencias que aparecen delante de los diodos son las que incorpora el propio generador de tensión
Consideremos, primero, el caso en que la tensión presente en las entradas A, B y C, tenga un valor igual a la tensión del nivel 0; entonces, la diferencia de potencial en cada uno de los diodos será 0. Como para que cada diodo conduzca es preciso que esté polarizado en sentido directo con un valor superior a su tensión umbral, ninguno de los diodos conducirá. Por lo tanto, la tensión que hay en la salida es la tensión del nivel 0, es decir, habrá un 0 lógico en su salida.
Si ahora la entrada A pasa al estado 1, lo cual para la lógica negativa significa el potencial menos positivo que en el estado 0, entonces D1 conducirá y, por lo tanto, la tensión que habrá en la salida será la misma que hay en la entrada A más la tensión umbral del diodo. De manera que en la salida tendremos un 1 lógico.
Si consideráramos el caso de una puerta AND en lógica negativa nos daríamos cuenta de que tiene el mismo funcionamiento que una puerta OR en lógica positiva. De hecho, si comparamos ambas figuras, veremos que el circuito de una AND en lógica negativa y una OR en lógica positiva es el mismo.
La desventaja de esta familia lógica es que, si se empalman varias puertas de diodos seguidas, hay un desplazamiento de los niveles lógicos a causa de las caídas de tensión producidas en los diodos que conducen. Otro de los inconvenientes que tiene es que no se puede construir la puerta NOT.

Publicado por Jonatán Ledesma

La lógica RTL (Resistor-Transistor-Logic):

Esta clase de circuitos integrados fue la primera que proporcionó en el mercado componentes lógicos discretos a bajo costo con los cuales se empezaron a implementar muchas funciones lógicas básicas. Aunque todavía no había alguna "estandarización" llevada a cabo por las empresas que iniciaron la fabricación de circuitos integrados RTL, por vez primera se empezaron a fabricar muchos tipos de circuitos que además de funciones lógicas básicas implementaban algunas funciones algo más sofisticadas, como contadores binarios o registros de transferencia.
Por la forma en la cual está integrada la electrónica interna, el "bloque fundamental" de la familia RTL no es ninguna de nuestras funciones lógicas básicas (OR, AND, NOT), sino la función NOR. El bloque NOR es el "caballito de batalla" de la familia RTL.
Los circuitos integrados RTL siempre se destacaron por ser una familia de componentes muy resistentes a cualquier tipo de falla. Inclusive en la literatura promocional de los mismos se afirmaba que no había forma posible de dañarlos aunque al construír un prototipo usando circuitos RTL se cometiesen errores al hacer las conexiones eléctricas. Quizá uno de los libros que más contribuyeron a popularizar el uso de los circuitos integrados de la familia RTL fue el libro "RTL Cookbook" de Don Lancaster, un personaje tan pintoresco como prolífico que tuvo la virtud de hacer accesibles en sus libros conocimientos que anteriormente sólo estaban al alcance de estudiantes de la carrera de ingeniería eléctrica en universidades de prestigio.
Entre algunos de los circuitos integrados construídos con tecnología RTL podemos mencionar como ejemplos los siguientes, construídos por la empresa Motorola:
MC789P -- Hex inverter (seis inversores NOT)
MC724P -- Quad two input gate (cuatro NORs de dos entradas)
MC790P -- Dual J-K Flip-Flop (dos flip-flops J-K)
Además de estos componentes podemos mencionar el ul914 (Dual two input NOR, dos NOR de dos entradas) construído por varios fabricantes.
Para quienes tienen nociones básicas de electrónica elemental, a continuación se reproduce el diagrama esquemático que muestra la manera en la cual opera un circuito RTL esencial, un NOR de tres entradas A, B y C, en cuya construcción se utilizan tres transistores y cuatro resistencias:

La forma en la que trabaja este circuito es la siguiente: cuando las tres entradas están "aterrizadas a tierra" (el símbolo que aparece en la parte más inferior del diagrama), lo cual equivale a un cero (0) lógico, los tres transistores permanecen desactivados, no conducen ninuna corriente, con lo cual a la salida de los mismos será igual al voltaje Vcc que equivale al uno (1) lógico. En otras palabras, cuando todas las entradas son (0), la salida es (1). Pero cuando una de las entradas A, B o C recibe un voltaje, un (1), entonces el transistor al cual le llega la señal empieza a conducir, con lo cual se desploma el voltaje de salida. En otras palabras, si cualquiera de las entradas tiene un valor de (1), la salida caerá a (0). La salida será (1) únicamente cuando todas las entradas sean (0). Esta es precisamente la función NOR.

Ventajas:
La principal ventaja de la tecnología RTL fue que se trataba de un número mínimo de transistores, que fue una consideración importante antes de la tecnología de circuito integrado (es decir, en circuitos utilizando componentes discretos), como los transistores fueron el componente más costoso de producir. Principios de la lógica de producción de CI (como Fairchild en 1961) utilizan el mismo enfoque brevemente, pero rápidamente la transición a un mayor rendimiento, como los circuitos de transistores, diodos y transistores lógica transistor-lógica (a partir de 1963 en Sylvania), desde diodos y transistores no más caro que las resistencias en el CI.

Desventajas:
La evidente desventaja de RTL actual es su alta dispersión cuando el transistor conduce a la salida superdirecta sesgar resistencia. Esto requiere que ser más actual y el calor suministrado a ser retirados de los circuitos RTL. En contraste, los circuitos TTL minimizar estos dos requisitos.
Lancaster dice que el circuito integrado RTL NI puertas (que tienen un transistor por entrada) puede ser construido con "cualquier número razonable" de la lógica de los insumos, y da un ejemplo de un 8-NI puerta de entrada [4].
Un circuito integrado RTL NI puerta puede manejar hasta 3 puertas de otros similares. Por otra parte, tiene suficiente para conducir la salida de hasta 2 estándar de circuito integrado RTL "topes", cada uno de los que puede manejar hasta 25 RTL otra norma NI puerta

Fuentes:
http://logica-digital.blogspot.com/2007/11/suplemento-1-las-familias-lgicas.html
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica_resistencia-transistor

Publicado por Cristian Fernandez

ECL: (Emitter-Coupled Logic)

Ventajas:                                                     Desventajas:
• El menor retardo de propagación            • Alta disipación (40 mW)
• Buena flexibilidad lógica                              • Necesita circuito de adaptación         
• Salidas complementarias                               con otras familias
• Baja impedancia de salida
• Buena inmunidad al ruido
• Baja generación de ruido


Descripcion general:
Los circuitos integrados ECL operan generalmente con una tensión de alimentación nominal de -5.2V y vienen actualmente en cuatro series, denominadas MECL I, II, III y 10000, todas ellas fabricadas casi que exclusivamente por Motorola. En particular, un dispositivo MECL 10000, por ejemplo el MC10102, interpreta como 1s voltajes entre 0 y -1.105V, y como Os voltajes entre -1.475V y 5.2V. Consecuentemente, produce niveles de salida altos (s) entre 0 y -0.98V, y bajos (Os) entre -1.63V y -5.2V.
Las puertas lógicas de la familia ECL (lógica de acoplo por emisor) se basa en el siguiente funcionamiento: a la entrada un amplificador diferencial (que por cierto es la clave del funcionamiento), el cual conduce la corriente de una a otra parte dependiendo del estado de las entradas (sean 0 ó 1), controlando la activación (corte o saturación) de los transistores a la salida.
Entonces unos transistores de la puerta trabajan en modo amplificador diferencial (los asociados a la entrada) y otros trabajan en modo conmutación (los asociados a las salidas NOR y OR).
Es la familia más rápida, con un FA-OUT bastante elevado (es decir, alta impedancia de entrada del par diferencial y baja Z de salida), buena inmunidad al ruido, acepta flexibilidad lógica... pero tiene más elevado consumo que las TTL y son incompatibles con las demás familias. Debido a eso su utilizacion es muy limitada..


Historia:
La primera familia con diseño ECL, la ECL I, apareció en el año 1962 con las primeras familias de circuitos integrados.
Introducida por Motorola en 1962 como MECL I, la tecnología ECL (Emitter-Coupled Logic), basada en el uso de transistores bipolares actuando como interruptores no saturados, se caracteriza principalmente por proveer tiempos de propagación muy cortos, típicamente entre 1ns y 8ns, comparables a los de la subfamilia TTL Schottky avanzada. Por esta razón es muy utilizada en aplicaciones de alta frecuencia. Sus principales desventajas son el alto consumo de potencia y su incompatibilidad con TTL.
La familia lógica ECL se encuentra a caballo entre la TTL y la CMOS. Esta familia nació como un intento de conseguir la rapidez de TTL y el bajo consumo de CMOS, pero en raras ocasiones es empleada.


Circuitos:

Informacion sacada de:
http://www.uned.es/ca-bergara/ppropias/Morillo/web_et_dig/04_fam_log_mos/transp_fam_logi_mos.pdfhttp://es.wikipedia.org/wiki/ECL
http://es.wikipedia.org/wiki/ECL
http://sites.google.com/site/nauravila/FIG8.JPG
http://sites.google.com/site/nauravila/familiasl%C3%B3gicas

Trabajo hecho por Florencia Previtera.