Es el rango de tensiones de entrada en que se considera un cero lógico: VIL máx: tensión máxima que se admite como cero lógico.
VIL mín: tensión mínima que se admite como cero lógico.
2.Margen Del Uno
Es el rango de tensiones de entrada en que se considera un uno lógico:
VIH máx: tensión máxima que se admite como uno lógico.
VIH mín: tensión mínima que se admite como uno lógico.
3.Margen De Transicion
Se corresponde con el rango de tensiones en que la entrada es indeterminada y puede ser tomada como un uno o un cero. Esta zona no debe ser empleada nunca, ya que la puerta se comporta de forma incorrecta.
MT = VIH mín - VIL máx
4.Amplitud Logica
Debido a que dos puertas de la misma familia no suelen tener las mismas características debemos emplear los valores extremos que tengamos, utilizando el valor de VIL máx más bajo y el valor de VIH mín más alto.
AL máx: VH máx - VL mín
AL mín : VH mín - VL máx
5.Ruido
El ruido es el elemento más común que puede hacer que nuestro circuito no funcione habiendo sido diseñado perfectamente. El ruido puede ser inherente al propio circuito (como consecuencia de proximidad entre pistas o capacidades internas) o también como consecuencia de ruido exterior (el propio de un ambiente industrial).
Si trabajamos muy cerca de los límites impuestos por VIH y VIL puede que el ruido impida el correcto funcionamiento del circuito. Por ello debemos trabajar teniendo en cuenta un margen de ruido:
VMH (margen de ruido a nivel alto) = VOH mín - VIH mín
VML (margen de ruido a nivel bajo) = VIL máx - VOL máx
VOH y VOL son los niveles de tensión del uno y el cero respectivamente para la salida de la puerta lógica.
Supongamos que trabajamos a un nivel bajo de VOL = 0'4 V con VIL máx = 0'8 V. En estas condiciones tendremos un margen de ruido para nivel bajo de: VML = 0'8 - 0'4 = 0'4 V
6.Fan Out
Es el máximo número de puertas que podemos excitar sin salirnos de los márgenes garantizados por el fabricante. Nos asegura que en la entrada de las puertas excitadas:
VOH es mayor que VOH mín
VOL es menor que VOL mín
Para el caso en que el FAN OUT sea diferente a nivel bajo y a nivel alto, escogeremos el FAN OUT más bajo para nuestros diseños.
Si además nos encontramos con que el fabricante no nos proporciona el FAN OUT podemos calcularlo como:
FAN OUT = IOL máx / IIL máx
7.Potencia Disipada
Es la media de potencia disipada a nivel alto y bajo. Se traduce en la potencia media que la puerta va a consumir.
8.Tiempos De Propagacion
Definimos como tiempo de propagación el tiempo transcurrido desde que la señal de entrada pasa por un determinado valor hasta que la salida reacciona a dicho valor. Vamos a tener dos tiempos de propagación:
Tphl = tiempo de paso de nivel alto a bajo.
Tplh = tiempo de paso de nivel bajo a alto.
Como norma se suele emplear el tiempo medio de propagación, que se calcula como:
Tpd = (Tphl + Tplh)/2
9.Frecuencia Maxima De Funcionamiento
Se asume que este tipo de compuertas se interconectan entre ellas, siendo natural que una salida de una compuerta RTL se conecte a una entrada de una compuerta RTL. Siendo este el caso, es normal que la corriente que ingresa por la base del transistor, pase por la resistencia de 640 y la de 470 Ohmios. Ver gráfico anterior. Cuando a la entrada hay un "1" lógico (3.6 voltios en la tecnología RTL), la corriente de base será: (utilizando la ley de Ohm)
Ib = (+V - Vbe) / (R2a + R1b) =gh
-OSCILACIÒN LÒGICA
Se denomina oscilación a una variación, perturbación o fluctuación en el tiempo de un medio o sistema. Si el fenómeno se repite, se habla de oscilación periódica. Oscilación, en física, química e ingeniería, movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio. El recorrido que consiste en ir desde una posición extrema a la otra y volver a la primera, pasando dos veces por la posición central, se denomina ciclo. El número de ciclos por segundo, o hercios (Hz), se conoce como frecuencia de la oscilación.
Una oscilación en un medio material es lo que crea el sonido. Una oscilación en una corriente eléctrica crea una onda electromagnética
Frecuencia de transición.- En un operacional la ganancia depende de la frecuencia. Al aumentar esta la ganancia disminuye. Por ello es necesario disminuir la ganancia y obtener un ancho de banda más amplio. Esto se consigue con la realimentación, que es el modo de uso más común con los amplificadores operacionales. La frecuencia de transición del operacional es la unidad (0dB).
-VOLTAJE DE TRANSFERENCIA.
Fijada la tensión de alimentación, la temperatura y el número de puertas conectadas a la salida de nuestra puerta experimental, la curva que relaciona la tensión de entrada y la de salida será única, si no tenemos en cuenta las tolerancias de los componentes que la forman. De esta curva destacan una serie de valores que debemos que tener en cuenta:
- VIL: es la tensión de entrada requerida para un nivel lógico bajo en la entrada de la puerta. Es decir, será el valor máximo de tensión permisible para el 0. (Consideraremos siempre que estamos en lógica positiva).
- VIH: es la tensión de entrada necesaria para obtener un nivel alto a la entrada de la puerta. Al contrario que el valor anterior, éste será la tensión mínima permisible para tener un 1.
- VOL: es la tensión de salida de la puerta en nivel bajo.
- VOH: es la tensión de salida en nivel alto.
Definimos como tiempo de propagación el tiempo transcurrido desde que la señal de entrada pasa por un determinado valor hasta que la salida reacciona a dicho valor.
Vamos a tener dos tiempos de propagación:
Tphl = tiempo de paso de nivel alto a bajo.
Tplh = tiempo de paso de nivel bajo a alto.
Como norma se suele emplear el tiempo medio de propagación, que se calcula como:
pd = (Tphl + Tplh)/2
-TIEMPO DE CONMUTACIÓN
Analizaremos el comportamiento del transistor como interruptor cuando realiza una transición de un estado de corte a la saturación.
Consideremos el interruptor de transistor de la siguiente figura, excitado por la onda que se indica. Esta onda realiza transiciones entre los niveles de tensión V 2 y V 1. Con V 2 el transistor está cortado, y con V1 en saturación. La onda Vi de entrada se aplica entre la base y el emisor a través de una resistencia Rs, que puede incluirse explícitamente en el circuito o puede estar constituida por la impedancia de salida de la fuente que suministra esta onda.
En la siguiente figura se indica la respuesta de la corriente de colector ic a la onda de entrada, juntamente con las relaciones temporales entre ellas. La corriente no responde inmediatamente a la señal de entrada. Existe un retardo y el tiempo que transcurre durante este retardo denominado td,. La onda de corriente tiene un tiempo de elevación tr no nulo y es el preciso para que la corriente se eleve desde el 10 hasta el 90 por 100 de la corriente de saturación Ics= V cc/ Rc. El tiempo de conducción total tCOND es la suma del tiempo de retardo y el de elevación, tCOND = td + tr. Cuando la señal de entrada vuelve a su estado inicial, la corriente tampoco responde inmediatamente. El intervalo de tiempo que transcurre entre la transición de la onda de entrada y el instante en que ic ha caído hasta el 90 por 100 de Ics se denomina tiempo de almacenamiento ts. El intervalo de almacenamiento es seguido por el tiempo de caída tf que es el preciso para que ic caiga desde el 90 hasta el 10 por 100 de Ics. El tiempo de corte tCORT se define como la suma de los tiempos de almacenamiento y de caída, tCORT = ts + tf.
-El modelo Ebers-Moll
Las corrientes continuas en el emisor y el colector en operación normal son determinadas por:
La corriente interna de base es principalmente por difusión y
Dónde:
IE es la corriente de emisor.
IC es la corriente de colector.
αT es la ganancia de corriente directa en configuración base común. (de 0.98 a 0.998)
IES es la corriente de saturación inversa del diodo base-emisor (en el orden de 10−15 a 10−12 amperes)
VT es el voltaje térmico kT / q (aproximadamente 26 mV a temperatura ambiente ≈ 300 K).
VBE es la tensión base emisor.
W es el ancho de la base.
La corriente de colector es ligeramente menor a la corriente de emisor, debido a que el valor de αT es muy cercano a 1,0. En el transistor bipolar de juntura una pequeña variación de la corriente base-emisor genera un gran cambio en la corriente colector-emisor. La relación entre la corriente colector-emisor con la base-emisor es llamada ganancia, β o hFE. Un valor de β de 100 es típico para pequeños transistores bipolares. En una configuración típica, una señal de corriente muy débil circula a través de la juntura base-emisor para controlar la corriente entre emisor-colector. β está relacionada con α a través de las siguientes relaciones:
Eficiencia del emisor:
Otras ecuaciones son usadas para describir las tres corrientes en cualquier región del transistor están expresadas más abajo. Estas ecuaciones están basadas en el modelo de transporte de un transistor bipolar de juntura.
Dónde:
iC es la corriente de colector.
iB es la corriente de base.
iE es la corriente de emisor.
βF es la ganancia activa en emisor común (de 20 a 500)
βR es la ganancia inversa en emisor común (de 0 a 20)
IS es la corriente de saturación inversa (en el orden de 10−15 a 10−12 amperes)
VT ies el voltaje térmico kT / q (aproximadamente 26 mV a temperatura ambiente ≈ 300 K).
VBE es la tensión base-emisor.
VBC es la tensión base-colector.
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