1. Les différentes familles logiques TTL et CMOS
2. Caractéristiques des circuits intégrés
3. Compabilité d'association TTL CMOS
4. Les circuits à sortie "collecteur ouvert"
5. L'Etat haute impédance

  Familles logiques  

Sept en technologie TTL ( Transistor - Transistor - Logic ) ou logique à transistors bipolaires :

  TTL standard 74XX

  TTL low power ( faible consommation ) 74LXX

  TTL schottky 74SXX

  TTL fast 74FXX

  TTL low power schottky 74LSXX

  TTL advanced schottky 74ASXX

  TTL advanced low power schottky 74ALSXX

Cinq en technologie CMOS ( Complémentary - Métal - Oxide - Semiconducteur ) ou logique à transistors Mos :

  CMOS rapides 74HCXX ou 74HCTXX

  CMOS classiques 74CXX ou 4000UB

  4000B bufférisées (sorties amplifiées)

  Caractéristiques des circuits 

Tensions d'alimentation

74, 74L, 74S, 74F, 74LS : 5v ! 5%

74ALS, 74AS, 74HCT : 5v ! 10%

74HC : 2v à 6v

74C et série 4000 (B et UB) : 3v à 15v

Avantages des circuits CMOS

  faible puissance dissipée ( 10 mW par opérateurs )

  large plage de tension de fonctionnement

  large gamme de température de fonctionnement ( de - 40 à 85°C alors qu'en TTL civil de 0 à 70°C )

  sortance élevée

- pour la série B :

  sorties bufférisés

  vitesse de fonctionnement plus élevée que la série UB ( CMOS classique ).

  excellente immunité aux bruits

Fréquence maximale ( pour les circuits séquentiels bascule-compteur )

La vitesse de fonctionnement de la série CMOS est plus faible que celle de la série TTL 74LS.

La fréquence maximale croît avec la tension, ce qui augmente d'une manière importante la dissipation de puissance dynamique.

Sortance

Correspond à la charge que peut commander un opérateur.

Temps de propagation

Ce temps représente le temps que met le signal à franchir l'opérateur logique. Ce temps ainsi que la fréquence maximale de l'horloge permet de juger de la rapidité des circuits, beaucoup plus faible en CMOS 4000 qu'en TTL.

  Compatibilité d'association TTL - CMOS 

Pour associer des familles différentes, deux conditions sont nécessaires :

.à l'état haut : la tension V_OH ( voltage output hight ), doit être supérieure ou égale à la tension d'entrée V_IH ( voltage input hight ), du circuit commandé.

.à l'état bas : la tension V_OL ( voltage output low ), doit être inférieure ou égale à la tension d'entrée V_IL ( voltage input low ), du circuit commandé.

  Sorties à collecteur ouvert 

Elles permettent :

d'obtenir la commande de tensions différentes ( exemple : TTL vers CMOS )

de connecter ensemble plusieurs sorties d'opérateurs

La charge RC doit être calculée suivant les différentes utilisations  :

: Représentation symbolique d'une sortie à collecteur ouvert.

Exemple de circuit à collecteur ouvert : voir résumé de cours "Codage"

  Etat haute impédance 

L'état haute impédance est un état électrique, et ne peut en aucun cas être considéré comme un état logique.

Dans un état haute impédance noté Z ( niveau haute impédance ), les sorties peuvent être considérées comme électriquement déconnectées, ( circuit ouvert ) du reste de la structure.

Les liaisons de chaque sortie étant coupées du reste de la structure, il ne peut donc transiter aucun signal sur les sorties placées dans cet état.

: Représentation symbolique d'une sortie haute impédance.

Copyright © 2000, Jean-Michel Gaborit, Lycée de la Communication de Metz.

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