A família C-MOS possui circuitos integrados disponíveis nas séries comerciais 4000 e 74C, sendo esta última semelhante à TTL (com relação à pinagem dos circuitos integrados e função dos blocos disponíveis).
Além destas, a família C-MOS também possui versões de alta velocidade e melhor desempenho: 74HC/74HCT (High-speed C-MOS), sendo a HCT especialmente desenvolvida para atuar com parâmetros de tensões compatíveis com a família lógica TTL-LS e as apropriadas para operar com baixa tensão de alimentação: 74LV/74VC (Low Voltage CMOS).
Os circuitos integrados C-MOS são dimensionados para operar na faixa de temperatura de -40° a +85 °C nas séries comuns, e nas variações de uso militar na faixa de -55° a +125 °C.
Veja logo a seguir, os principais parâmetros encontrados nos manuais com nomenclaturas originais:
1. Alimentação (Vdd):
Esta família permite para as séries 4000 e 74C operar na faixa de 3V a 15V, para a versão HC de 2V a 6V e para a HCT de 4,5V a 5,5V.
Para as séries de baixa tensão temos: a faixa de 1V a 3,6V para a LV e 1,2V a 3,6V para a LVC.
Podemos notar que esta família e suas versões apresentam a vantagem de possuir uma larga faixa de tensão de alimentação, não necessitando de regulagem precisa na fonte como no caso da família lógica TTL.
2. Níveis de tensões e correntes de entrada e saída:
De maneira geral, apresentam nas entradas, valores de V IL (máx.) iguais a 30% do Vdd e V IH(min.) iguais a 70% do Vdd, com exceção da versão HCT que possui estes níveis iguais a TTL-LS. Nas saídas dos blocos, devido principalmente ao baixo consumo de corrente na ligação com o bloco seguinte , apresentam valores muito próximos a 0V (V OL máx.) e Vdd (V OH min.).
A tabela a seguir apresenta os valores de tensões e correntes para a série 4000, operando com Vdd igual a 5V.
C-MOS série 4000 |
||
Parâmetros |
Valores |
Unidade |
V IL |
1,5 |
V |
V OL |
0,05 |
V |
V IH |
3,5 |
V |
V OH |
4,95 |
V |
I OL |
0,4 |
mA |
I IL |
1 |
mA |
I OH |
0,4 |
mA |
I IH |
1 |
mA |
3. Tempo de atraso de propagação:
Nas séries mais comuns, o tempo de atraso de propagação médio é da ordem de 90ns, constituindo-se em uma grande desvantagem.
O problema foi superado com o aparecimento das versões apropriadas para uso em alta velocidade (HC/HCT), com parâmetros compatíveis com os das versões TTL para a mesma finalidade. Para exemplificar, a tabela a seguir apresenta os parâmetros de velocidades para a série básica e as versões citadas, com tensão de alimentação igual a 5V.
Versão |
Tempo de atraso de propagação
típico por porta |
Frequência de clock máxima |
4000 |
90 ns |
12 MHz
|
HC/HCT |
8 ns |
55 MHz |
4. Imunidade ao Ruído:
A margem de imunidade ao ruído para a família C-MOS é igual a 45% de Vdd, sendo muito alta se comparada com a família TTL. Devido a isso, estes blocos são adequados para serem utilizados em circuitos que operam em sistemas ou ambientes de alto nível de ruído.
5. Potência Dissipada:
O consumo de potência da família C-MOS (com Vdd=5V) é da ordem de 1nW por porta na série 4000 e 2,5nW por porta na versão 74HC,caracterizando-se em mais uma grande vantagem desta família.
6. Fan-Out:
Nesta família, de modo generalizado, Fan-Out é igual a 50, porém varia conforme as versões empregadas. Devido à compatibilidade de algumas versões com TTL, é comum nos manuais, encontrar este parâmetro definido para um carregamento da saída com TTL-LS, sendo este um menor valor (Fan-Out = 10 para HC/HCT).
RESUMO
OBS:A família C-MOS, ao contrário da TTL, possui problemas com o manuseio dos circuitos integrados devido à ação da eletricidade estática .
Quando caminhamos num tapete num dia seco ou ainda quando atritamos objetos em nossa roupa,podemos acumular no corpo uma quantidade de carga elétrica elevada.
Nessas condições,se tocarmos com os dedos nos terminais dos componentes C-MOS,podemos danificá-los de modo irreversível,pois iremos destruir a finíssima camada de óxido,veja a figura a seguir:
Assim a primeira preocupação no manuseio é evitar de qualquer modo que apareçam tensões perigosas capazes de causar danos entre os terminais dos componentes.
Num laboratório é importante observar precauções especiais para que em nenhum ponto ocorram acúmulos de cargas estáticas. As bancadas de trabalho com computadores devem ter partes metálicas aterradas e os próprios técnicos devem usar recursos que permitam a descarga de cargas do seu corpo. Em empresas de trabalhos com circuitos C-MOS é comum os técnicos usarem pulseiras ligadas a um fio terra. Para um técnico comum é apenas necessário lembrar-se de que não deve tocar nos terminais dos componentes e com isso haverá uma boa garantia de integridade dos circuitos.
Um outro ponto importante é nunca deixar nenhuma entrada de um circuito integrado C-MOS desligada. A sensibilidade dessas entradas é suficientemente alta para que as tensões induzidas no circuito sejam captadas. Isso além de elevar o consumo do circuito integrado, podem causar instabilidade que afetam o funcionamento geral do circuito.
Um regra geral prática consiste em levar as entradas não usadas num circuito integrado a níveis definidos de tensão, ou seja, ligar ao Vdd ou 0V.
Para contornar o problema, possibilitando um manuseio mais seguro, existe no mercado uma série de dispositivos antiestáticos, sendo inclusive os circuitos integrados comercializados em embalagens com isolação apropriada.
As versões mais recentes desta família possuem internamente nas entradas e saídas dos blocos, diodos de proteção para evitar a ação da eletricidade estática, porém, aconselha-se seguir da mesma forma as normas de manuseio apropriadas.
