¿Los circuitos lógicos usan la fuente de corriente o la fuente de voltaje?

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Pregunta principal: ¿Los circuitos lógicos utilizan una fuente de corriente o una fuente de voltaje? Supongo que usan fuentes de corriente porque el estándar es usar el voltaje como el indicador de valores de entrada y salida (generalmente 0V y 5V).

EDITAR: Parece haber cierta confusión sobre mi comprensión. Así que aquí están mis suposiciones:

  1. Supongo que la ley de Ohm V = IR significa que con una corriente constante (fuente de corriente), la resistencia controla el voltaje, pero con una tensión constante (fuente de voltaje), la resistencia controla la corriente.

  2. Supongo que (aproximadamente) 5V de salida / entrada significa que el bit es un 1 y (aproximadamente) 0V de salida / entrada significa que el bit es un 0.

  3. Los circuitos cambian el voltaje, por 1) utilizando resistencias para controlar el rango de voltaje de la potencia, las entradas y las direcciones de salida, y 2) usando transistores controlados por voltaje para controlar la lógica real.

Preguntas secundarias:

  • Si es una fuente de corriente, ¿sería seguro asumir que usar una batería o una fuente de alimentación de 5V / 10A (normalmente fuentes de voltaje, según mi entendimiento) sería una mala idea con los circuitos lógicos estándar?

  • ¿Y cuál sería el amperaje de una buena fuente de corriente para un circuito lógico?

pregunta Danegraphics

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Hay dos tipos comunes:

1) Lógica conmutada de fuente de voltaje CMOS (Corriente estática muy baja)

  • Aunque no son fuentes de voltaje de 0 ohmios, existen familias lógicas para 300 ohmios de alto V (CD4xxx) 50 ohmios 74HCxx y 25 ohmios 74ALCxx

Aunque ahora existen docenas de familias de CMOS, ofrecen diferentes rangos y velocidades de voltaje. 3 ~ 18V de velocidad más baja, 5V de velocidad estándar, 3 V de potencia más baja o alta velocidad, < 3V etc ejemplos

2) Lógica de modelo actual (CML), también conocida como ECL. a muy alta velocidad (GHz)

  • La CML está optimizada para fuentes de 50 ohmios y 400 mV de giro.
  • generalmente diferencial, por lo que la corriente Vcc es constante y sin ruido.

el TTL más antiguo es una polarización de corriente asimétrica, pero definida por el umbral de voltaje y la corriente de entrada puede tolerar entradas flotantes a diferencia del CMOS, pero generalmente baja corriente Alta "1", mayor corriente baja V "0". El umbral de entrada es 2 Vbe gotas.

La lógica siempre se define mediante umbrales de voltaje con estándar. margen para el ruido. así que entre "0" y amp; 1 "depende de la temperatura, la tensión de alimentación, el proveedor, las tolerancias y el ruido, por lo que se cambia rápidamente.

Algunos pueden argumentar la lógica del CMOS (con validez) de que el CMOS es simplemente conductores de voltaje controlado a Vdd y Vss que conducen una pequeña cantidad conocida de corriente en medio y nada a menos que estén cargados en un estado o una cantidad dinámica de corriente según la capacidad de la capacitancia (pF) y frecuencia de conmutación. (Ic = CdV / dt)

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Observe una compuerta típica NAND 7400 (que es similar a muchas etapas de salida digital), con la etapa de salida formada por Q3 y Q4:

Fuente: enlace

Hay algunas cosas que se pueden decir sobre esto:

No es estrictamente una fuente de voltaje, las fuentes de voltaje ideales mantendrían el voltaje constante a medida que aumentamos la carga (la corriente) y vemos la caída de voltaje. Si fuera una fuente de voltaje, el voltaje no disminuiría a medida que aumentáramos la carga (como se muestra a continuación en el gráfico. Si fuera una fuente de voltaje, vería una línea recta horizontal sin importar la carga

No es estrictamente una fuente de corriente, las fuentes de corriente ideales mantendrían la corriente constante sin importar la carga y el voltaje variaría en la salida para mantener la corriente constante, tampoco lo vemos.


Fuente: enlace

Entonces, ¿qué está pasando? La respuesta es que los transistores se pueden considerar como resistencias o cargas variables. Las etapas de salida del circuito lógico son más como resistencias o interruptores con resistencia.

Aunque podemos configurar los transistores para que funcionen como fuentes de corriente, esto requiere retroalimentación, no hay retroalimentación en la mayoría de las etapas de salida digital.

    
respondido por el laptop2d
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Todos los circuitos integrados lógicos utilizan un suministro de voltaje constante (Vdd), independientemente de si la lógica interna está controlada por un interruptor de corriente, o usa interruptores controlados por voltaje (o "resistencias variables", o "transistores controlados por voltaje" si lo desea ).

La diferencia es que la lógica CML / ECL consume aproximadamente la misma corriente (generalmente enorme) de Vdd, independientemente de si está realizando algunas operaciones lógicas o no, mientras que el consumo de circuitos integrados lógicos basados en CMOS depende de la frecuencia con la que se cambien las puertas internas. En el modo estático, los IC basados en CMOS no consumen casi nada, y el consumo crece linealmente a medida que aumenta la velocidad de reloj. Esto permite un uso más eficiente de la energía al cambiar el consumo por un rendimiento bajo demanda, lo que permite "modos de bajo consumo de energía" y, en última instancia, el diseño de dispositivos de cómputo muy eficientes energéticamente.

En ningún caso, los circuitos integrados de lógica digital industrial utilizan una fuente de alimentación de tipo de corriente constante, en parte porque la mayoría de las interfaces internas y externas se definen como ciertos niveles de voltaje, que serían difíciles de mantener si no se usa Vdd de voltaje constante.

    
respondido por el Ale..chenski

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