Conceitos Introdutorios Eletronicos

ESTV-ESI-Sistemas Digitais-Circuitos Integrados 1/16

Circuitos Integrados
Um pouco de história....
Existem varias maneiras de projectar dispositivos electrónicos lógicos. No anos 30, os laboratórios da Bell conceberam o primeiro dispositivo lógico recorrendo a relês. O primeiro computador digital, “Eniac”, desenvolvido nos anos 40, utilizava circuitos lógicos baseados em tubos de vácuo. A invenção do díodo semicondutor e do transístor bipolar permitiu o desenvolvimento de sistemas computacionais de menor dimensão, maior rapidez e maior capacidade de processamento. Nos anos 60, o desenvolvimento tecnológico permitiu a integração de díodos, transístores e outros componentes electrónicos num único dispositivo, o circuito integrado (CI). Surge, assim, a primeira família de CI’s, baseados no mesmo tipo de circuitos internos e com características de entrada e saída semelhantes, com capacidade de implementar diferentes tipos de funções lógicas.
De entre os vários tipos de circuitos internos dos CI’s, consequentemente de famílias lógicas, destaca-se a família
TTL (“Transistor –Transistor Logic”), introduzida nos anos 60 e utilizada em larga escala. No entanto, 10 anos antes da invenção do transístor bipolar, foi patenteado o transístor MOSFET (“metal-oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)” ou apenas transístor MOS. Na altura, era reduzida a sua aplicabilidade devido à dificuldade de fabrico e a velocidades reduzidas de operação. Com os desenvolvimentos tecnológicos nesta área assiste-se, actualmente, à substituição da tecnologia TTL pela tecnologia MOS e, particularmente, pela tecnologia
CMOS (“Complementary MOS”). Hoje em dia, a grande maioria dos circuitos com níveis de integração em larga escala, tais como memórias e microprocessadores, utilizam a tecnologia CMOS. No entanto, devido à grande popularidade dos CI’s TTL, a maioria das famílias CMOS são projectadas de modo a serem parcial ou mesmo totalmente compatíveis com a família TTL.
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Circuito