Inversor (porta lógica) - Inverter (logic gate)
Entrada | Saída |
UMA | NÃO A |
0 | 1 |
1 | 0 |
Na lógica digital, um inversor ou porta NÃO é uma porta lógica que implementa a negação lógica . Na lógica matemática , é equivalente ao operador lógico de negação (¬). A tabela verdade é mostrada à direita.
Implementação eletrônica
Um circuito inversor emite uma tensão que representa o nível lógico oposto à sua entrada. Sua principal função é inverter o sinal de entrada aplicado. Se a entrada aplicada for baixa, a saída se tornará alta e vice-versa. Os inversores podem ser construídos usando um único transistor NMOS ou um único transistor PMOS acoplado a um resistor . Uma vez que esta abordagem de 'dreno resistivo' usa apenas um único tipo de transistor, ele pode ser fabricado a um custo baixo. No entanto, como a corrente flui através do resistor em um dos dois estados, a configuração de dreno resistivo é desvantajosa para consumo de energia e velocidade de processamento. Alternativamente, os inversores podem ser construídos usando dois transistores complementares em uma configuração CMOS . Essa configuração reduz bastante o consumo de energia, pois um dos transistores está sempre desligado em ambos os estados lógicos. A velocidade de processamento também pode ser melhorada devido à resistência relativamente baixa em comparação com os dispositivos do tipo apenas NMOS ou apenas PMOS. Os inversores também podem ser construídos com transistores de junção bipolar (BJT) em uma configuração lógica de resistor-transistor (RTL) ou lógica de transistor-transistor (TTL).
Os circuitos eletrônicos digitais operam em níveis de tensão fixos correspondentes a um 0 ou 1 lógico (consulte o binário ). Um circuito inversor serve como porta lógica básica para alternar entre esses dois níveis de tensão. A implementação determina a tensão real, mas os níveis comuns incluem (0, + 5V) para circuitos TTL.
Inversor lógico NMOS
Inversor lógico PMOS
Inversor lógico CMOS estático
Inversor lógico de resistor-transistor NPN
Inversor lógico transistor-transistor NPN
Bloco de construção digital
O inversor é um bloco de construção básico em eletrônica digital. Multiplexadores, decodificadores, máquinas de estado e outros dispositivos digitais sofisticados podem usar inversores.
O inversor hexadecimal é um circuito integrado que contém seis inversores ( hexa- ). Por exemplo, o chip 7404 TTL que tem 14 pinos e o chip 4049 CMOS que tem 16 pinos, 2 dos quais são usados para alimentação / referência e 12 dos quais são usados pelas entradas e saídas dos seis inversores (o 4049 tem 2 pinos sem conexão).
Representação analítica
é a representação analítica de NOT gate:
Alternativas
Se nenhuma porta NOT específica estiver disponível, uma pode ser feita a partir das portas NAND ou NOR universais .
Portão desejado | Construção NAND | Construção NOR |
---|---|---|
Medição de desempenho
A qualidade do inversor digital é frequentemente medida usando a curva de transferência de tensão (VTC), que é um gráfico de saída vs. tensão de entrada. A partir de tal gráfico, os parâmetros do dispositivo, incluindo tolerância a ruído, ganho e níveis de lógica operacional podem ser obtidos.
Idealmente, o VTC aparece como uma função de etapa invertida - isso indicaria a comutação precisa entre ligado e desligado - mas em dispositivos reais, existe uma região de transição gradual. O VTC indica que, para baixa tensão de entrada, o circuito gera alta tensão; para entrada alta, a saída diminui em direção ao nível baixo. A inclinação dessa região de transição é uma medida de qualidade - inclinações íngremes (perto do infinito) produzem comutação precisa.
A tolerância ao ruído pode ser medida comparando a entrada mínima com a saída máxima para cada região de operação (liga / desliga).
Veja também
- Portão NÃO controlado
- E portão
- Portão OU
- Portão NAND
- Portão NOR
- Portão XOR
- Portão XNOR
- Portão IMPLY
- álgebra booleana
- Portão lógico
Referências
links externos
- O portão NOT em "All About Circuits"
- The NOT gate em 1971, livro "Designing With TTL Integrated Circuits"