1 ¿Es posible realizar esta conexión directamente?

Se desea realizar un acoplo entre dos circuitos digitales. El primero de ellos está
construido con chips TTL LS, y el otro con chips CMOS estándar alimentados a 15 V.
Para realizar el acoplo se dispone de buffers 74LS07 con IOL = 16 mA, IOH = 0.25 mA.
¿Es posible realizar esta
conexión directamente?
Se desea realizar un acoplo entre dos circuitos digitales. El primero de ellos está
construido con chips TTL LS, y el otro con chips CMOS estándar alimentados a 15 V.
Para realizar el acoplo se dispone de buffers 74LS07 con IOL = 16 mA, IOH = 0.25 mA.
Un circuito lógico alimentado a
5V en ningún caso podrá tener
una salida superior a 5V y estos
son insuficientes para que la
entrada CMOS interprete el “1”
5V < VIHmin(CMOS)=11V
¡NO!
¿Es posible realizar esta
conexión directamente?
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En estos casos se intercala un buffer con salida en colector abierto.
la conexión NAND<->driver es
correcta al tratarse de la misma
familia.
El problema ahora se reduce a estudiar la
zona marcada, es decir, estudiar para qué
valores de R la salida del buffer TTL en
colector abierto es compatible con las
entradas CMOS.
Etapa de salida del buffer
El estudio se divide en dos partes:
Modelo eléctrico del circuito
1.- VOH ó “1” El transistor BJT está en corte.
•  IOH, con la corriente no hay problema puesto que el
transistor está cortado y equivale a una R de varios MΩ.
•  VOH no existe, la tensión real la establece la resistencia
Rpu y depende de la resistencia de la misma. Si el valor es
muy grande puede llegar a no ser interpretado como un
“1” por la entrada.
2.- VOL ó “0” El transistor BJT se satura.
Modelo eléctrico del circuito
•  IOL, cuidado con la corriente que depende del valor de la
Rpu porque puede sobrepasar los límites.
•  VOL con esta tensión no suele haber problemas,
normalmente es pequeña variando entre el valor típico de
la familia VOL(MAX) y VCE(SAT)
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1.- VOH ó “1” El transistor BJT está en corte.
¿Qué corrientes aparecen en el circuito?
IOH que en el peor caso es IOH(MAX)= 0.25mA
IIH, que en el peor caso es IIH(MAX)= 0.1µA (CMOS)
IR, que por Kirchoff es la suma de las dos anteriores.
IR
IOH(fugas) IIH(MAX)
TTL- LS Driver:
VOL(MAX)= la de la familia=0.5V
IOL(MAX)= 16mA
IOH(MAX)= ...fugas...= 250uA
¡Es un máximo!
2.- VOL ó “0” El transistor BJT se satura.
¿Qué corrientes aparecen en el circuito?
IIL que en el peor caso es IIL(MAX)= 0.1µA (CMOS)
IR, depende de RPU
IOL, que por Kirchoff es la suma de las dos anteriores
y nunca debe superar el limite IOL(MAX)
IR
IIL(MAX)
IOL
TTL- LS Driver:
VOL(MAX)= la de la familia=0.5V
IOL(MAX)= 16mA
IOH(MAX)= ...fugas...= 250uA
¡Es un mínimo!
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En resumen:
Para poder conectar dos puertas alimentadas a diferente tensión (5V y 15V) es necesario
intercalar un buffer o driver en colector abierto junto con una resistencia de Pull-up. Para
que funcione de forma correcta el valor de la resistencia debe estar entre dos límites.
Si Rpu > 16kΩ
el valor de VOH no se interpretaría como “1”
Si Rpu < 0.906kΩ
el valor de IOL sería demasiado alto,
y se podría quemar la salida del buffer.
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