Actualmente estoy estudiando el transistor MOSFET para el diseño de ICOS de CMOS Digital. Allí, la relación de ruido se define y el margen del 50% se asigna para una lógica ALTA y BAJA.
Teniendo en cuenta el ruido, ¿tenemos suficiente espacio para diferenciar 4 voltajes de nivel (nivel lógico) en el transistor?
Entonces podemos lograr cuatro niveles lógicos: 0, 1.25v, 2.5v y 3.75v
Por lo tanto: Invertir (0) = 3.75 e Invertir (1.25) = 2.5v
En teoría: yes
¿Es práctico? No
Todos los circuitos son analógicos
Los circuitos analógicos tienen un número infinito de niveles.
La electrónica digital de 2 niveles es una abstracción del comportamiento de los circuitos analógicos. Esto se hace porque:
El uso de la lógica multinivel eliminaría la mayoría de estas ventajas y no aportaría muchas ventajas.
La lógica de niveles múltiples resultaría en circuitos más complejos y más grandes, el circuito equivalente de 2 niveles casi siempre será más pequeño y, por lo tanto, más económico. La excepción es la memoria flash MLC pero esa no es una lógica combinatoria.
Mantener los voltajes de "nivel medio" requiere que fluya algo de corriente, siempre, incluso cuando el circuito está estático. Una función compleja resultaría en un chip muy caliente.
Esta técnica se utiliza para MLC (celdas multinivel) Flash, 1G y 10G Ethernet, y casi en ningún otro lugar. La razón es que discriminar entre los 4 niveles es complejo, mientras que el sistema simple de 2 niveles produce puertas en las que cada transistor está "encendido" o "apagado".
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