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Análise de Circuitos Digitais – Exercícios

Prof. Luiz Marcelo Chiesse da Silva

LISTA DE EXERCÍCIOS
• Famílias Lógicas:
1. O que são famílias lógicas?
R.: Conjunto de circuitos integrados com características similares.
2. Quais as principais famílias lógicas de circuitos integrados digitais?
R.: TTL e MOS.
3. Quais características de um circuito integrado podem identificar uma famílialógica?
R.: Tensão de alimentação, valores de tensão para os níveis lógicos alto e
baixo, tecnologia de fabricação, tipo de transistor utilizado para o
chaveamento, velocidade de operação,....
4. Por quê, para o nível lógico baixo de um sinal digital, é mais importante a
especificação do valor máximo da tensão do que o seu valor mínimo?
R.: Porque acima do seu valor máximo o sinal nãoespecifica mais o nível
lógico baixo (pode se encontrar com valor entre o nível lógico baixo e o alto ou
no nível lógico alto).
5. Por quê, para o nível lógico alto de um sinal digital, é mais importante a
especificação do valor mínimo da tensão do que o seu valor máximo?
R.: Porque abaixo do seu valor mínimo o sinal não especifica mais o nível
lógico alto (pode se encontrar com valor entre onível lógico alto e o baixo ou
no nível lógico baixo).
6. O que é fan-out de um circuito integrado?
R.: Número máximo de entradas digitais que podem ser conectadas à(s)
sua(s) saída(s), determinado pela corrente máxima que o circuito pode
fornecer na sua saída.
7. Em uma família lógica, as entradas dos circuitos consomem uma corrente de
20mA no nível lógico alto e -2mA no nível lógico baixo. Acapacidade máxima
de corrente em cada saída no nível lógico alto é de 100mA. Qual o fan-out
desta família lógica?
R.: Se as saídas dos circuitos desta família lógica podem fornecer no máximo
100mA, então é possível alimentar no máximo 5 entradas digitais que
consomem 20mA cada (fan-out=5).
8. No que a margem de ruído pode influir em um circuito integrado?
R.: Pode alterar o nível lógicoapresentado em uma entrada não conectada do
circuito.
9. Por que o produto velocidade x potência deve ser levado em conta nos
circuitos lógicos?
R.: Quanto maior a velocidade de comutação do circuito, maior o chaveamento
dos componentes deste circuito e maior a dissipação de potência. Assim,
quanto mais veloz o circuito maior sua temperatura de operação, o que pode
levar à queima do mesmo. Osmelhores circuitos são aqueles que apresentam
alta velocidade com menor dissipação de potência.
10. Por que o retardo na propagação influi no desempenho de circuitos lógicos
mais complexos?
Cefet/PR – Cornélio Procópio

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Análise de Circuitos Digitais – Exercícios

Prof. Luiz Marcelo Chiesse da Silva

R.: Porque o tempo de retardo de propagação de cada um dos componentes
de umcircuito integrado, somados, determinam a velocidade de operação do
circuito inteiro.
11. Quais as principais diferenças entre o encapsulamento plástico e o SMD
para circuitos integrados?
R.: O encapsulamento plástico é mais barato e empregado em circuitos
integrados para inserção manual em placas de circuito impresso, enquanto o
encapsulamento SMD é menor e seus terminais repousam sobre asuperfície
das trilhas, não sendo necessário a perfuração da placa de circuito impresso
para a inserção dos terminais do circuito integrado, sendo executada via
máquina.
12. Quais as vantagens e desvantagens entre a família de circuitos lógicos
MOS e TTL?
R.: A família lógica MOS, por utilizar transistores do tipo MOSFET, consome
menos energia para a comutação das portas lógicas, permite menorminiaturização e maior fan-out, porém é mais lenta. A família lógica TTL utiliza
transistores bipolares, cujo chaveamento é mais rápido mas a sua operação
exige a polarização, que consome corrente pela base e conseqüentemente
mais energia e os circuitos de polarização não permitem maior miniaturização.
13. Quais as vantagens de se utilizar o FET na família MOS?
R.: Menor consumo de energia...
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