Aporte | Producción |
A | NO UN |
0 | 1 |
1 | 0 |
En lógica digital, un inversor o puerta NOT es una puerta lógica que implementa la negación lógica . La tabla de verdad se muestra a la derecha.
Implementación electrónica
Un circuito inversor genera un voltaje que representa el nivel lógico opuesto a su entrada. Su función principal es invertir la señal de entrada aplicada. Si la entrada aplicada es baja, la salida se vuelve alta y viceversa. Los inversores se pueden construir utilizando un solo transistor NMOS o un solo transistor PMOS acoplado con una resistencia . Dado que este enfoque de "drenaje resistivo" utiliza un solo tipo de transistor, se puede fabricar a bajo costo. Sin embargo, debido a que la corriente fluye a través de la resistencia en uno de los dos estados, la configuración de drenaje resistivo tiene desventajas para el consumo de energía y la velocidad de procesamiento. Alternativamente, los inversores se pueden construir utilizando dos transistores complementarios en una configuración CMOS . Esta configuración reduce en gran medida el consumo de energía ya que uno de los transistores siempre está apagado en ambos estados lógicos. [1] La velocidad de procesamiento también se puede mejorar debido a la resistencia relativamente baja en comparación con los dispositivos de tipo solo NMOS o solo PMOS. Los inversores también se pueden construir con transistores de unión bipolar (BJT) en una configuración lógica de transistor-transistor (RTL) o lógica de transistor-transistor (TTL).
Los circuitos electrónicos digitales operan a niveles de voltaje fijo correspondientes a un 0 o 1 lógico (ver binario ). Un circuito inversor sirve como puerta lógica básica para intercambiar entre esos dos niveles de voltaje. La implementación determina el voltaje real, pero los niveles comunes incluyen (0, + 5V) para circuitos TTL.
Inversor lógico NMOS
Inversor lógico PMOS
Inversor lógico resistor-transistor NPN
Inversor lógico transistor-transistor NPN
Bloque de construcción digital
El inversor es un componente básico de la electrónica digital. Los multiplexores, decodificadores, máquinas de estado y otros dispositivos digitales sofisticados pueden utilizar inversores.
El inversor hexagonal es un circuito integrado que contiene seis inversores ( hexa ). Por ejemplo, el chip TTL 7404 que tiene 14 pines y el chip CMOS 4049 que tiene 16 pines, 2 de los cuales se usan para alimentación / referencia, y 12 de los cuales son usados por las entradas y salidas de los seis inversores (el 4049 tiene 2 pines sin conexión).
Representación analítica
es la representación analítica de NOT gate:
Alternativas
Si no hay puertas NOT específicas disponibles, se puede hacer una a partir de las puertas universales NAND o NOR . [2]
Puerta deseada | Construcción NAND | NOR construcción |
---|---|---|
Medición del desempeño
La calidad del inversor digital a menudo se mide utilizando la curva de transferencia de voltaje (VTC), que es un gráfico de salida frente a voltaje de entrada. A partir de dicho gráfico, se pueden obtener los parámetros del dispositivo, incluida la tolerancia al ruido, la ganancia y los niveles lógicos de funcionamiento.
Idealmente, el VTC aparece como una función de paso invertido, esto indicaría un cambio preciso entre encendido y apagado , pero en dispositivos reales, existe una región de transición gradual. El VTC indica que para voltaje de entrada bajo, el circuito genera voltaje alto; para entrada alta, la salida se reduce gradualmente hacia el nivel bajo. La pendiente de esta región de transición es una medida de calidad: las pendientes pronunciadas (cercanas al infinito) producen una conmutación precisa.
La tolerancia al ruido se puede medir comparando la entrada mínima con la salida máxima para cada región de operación (encendido / apagado).
Ver también
Referencias
- ^ Nair, B. Somanathan (2002). Diseño de lógica y electrónica digital . PHI Learning Pvt. Ltd. p. 240. ISBN 9788120319561.
- ^ M. Morris, Mano; R. Kime, Charles (2004). Fundamentos de diseño lógico y computacional (3 ed.). Prentice Hall. pag. 73. ISBN 0133760634.
enlaces externos
- La puerta no a todo lo relacionado con los circuitos
- Hoja de datos: CMOS Hex Buffer / Converter