O documento discute sistemas digitais e seus componentes fundamentais. Aborda o transistor como o bloco de construção dos circuitos digitais e analógicos, e descreve os diferentes níveis de integração de transistores. Também diferencia circuitos digitais de analógicos e explica como representam e processam informações.

1. SISTEMAS DIGITAIS
Aula 3: Unidade 1 Seção 1
Prof.ª M.ª Eng.ª Elaine Cecília Gato
1

2. Sistemas Digitais
2
• Transistor: criado
em 1947 por John
Bardeen, Walter
Bratain e William
Shockley no Bell
Labs. É um pequeno
dispositvo
semicondutor
chamado transistor.

3. Nível de Integração
de Transistores
3
Abreviatura Denominação
N.º de Transistores
(dipositvos por pastila)
SSI Small Scale Integraton 10
MSI Medium Scale Integraton 100
LSI Large Scale Integraton 1.000
VLSI Very Large Scale Integraton 10.000 a 100.000
ULSI Ultra Large Scale Integraton 100.000 a 1.000.000
SLSI Super Large Scale Integraton 1.000.000 a 10.000.000

4. 4
Circuitos Analógicos
• Grandezas de vaiores contnuos: assume
infnitos valores de amplitude dentro de um
intervalo.
• Vaiores Contnuos: pratcamente tudo o que
podemos medir quanttatvamente na
natureza
• Exempios: temperatura, tempo, pressão,
distância, som, etc.

5. 5
Circuitos Digitais
• Grandezas de vaiores discretos: assume
determinados valores de amplitude bem defnidos
dentro de um intervalo
• Representado por dois estados lógicos: 0 ou 1
– Representação de Lógica Positva:
• Nível Alto: 1
• Nível Baixo: 0
– Representação de Lógica Negatva
• Nível Alto: 0
• Nível Baixo: 1

6. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais

7. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
• Dados digitais:
– São processados e transmitdos de forma mais efciente e
confivel;
– São consideravelmente mais simples de armazenar;
• EXEMPLO:
– Arquivo de iudio no formato digital
• É armazenado de forma mais compacta
• É reproduzido com maior precisão e pureza
• Tolerante a ruídos

8. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais

9. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais

10. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
• Os níveis lógicos são representados por um
intervalo de tensão entre um valor mínimo e
um valor miximo especifcados, não podendo
haver sobreposição entre as faixas aceitiveis
para os níveis ALTO e BAIXO.
– Bit 1 = varia entre 5V e 12V
– Bit 0 = varia entre 0V e 5V

11. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
• GND: terra (0V)
• VCC: entrada de tensão elétrica (?V)
• Para as entradas dos Circuitos Digitais:
– VIH (V Input High, ou entrada alta): é a menor
tensão na qual ainda é possível representar o
valor 1.
– VIL (V Input Low, ou entrada baixa): é a maior
tensão na qual ainda é representado o valor 0.

12. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
• Para as saídas dos Circuitos Digitais:
– VOH: V output high, ou saída alta
– VOL: V output low, ou saída baixa
– Bit 1: varia entre VCC e VOH
– Bit 0: varia entre VOL e GND

13. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais

14. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais

15. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
• EXEMPLOS:
– Datasheets dos primeiros microprocessadores e
microcontroladores

16. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
A sobrelevação do
sinal (overshoot) e
oscilações são
produzidas algumas
vezes por efeitos de
indutância e
capacitância
parasitas

17. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais CAPACITÂNCIA
PARASITA: As
junções de um
transistor se
comportam como
um capacitor que
precisa ser
carregado antes que
o transistor comece
a conduzir,
comutando ou
amplificando um
sinal

18. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
A inclinação pode ser
causada por
capacitância
parasita e circuitos
resistivos que
formam um circuito
RC com uma
pequena constante
de tempo.

19. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
TEMPO DE SUBIDA:
É o tempo necessário
para um pulso passar
do nível BAIXO
para o ALTO é
denominado tempo
de subida, isto é,
tr – rise time

20. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
TEMPO DE DESCIDA:
É o tempo necessário
para a transição do
nível ALTO para o
nível BAIXO, isto é,
tf – fall time

21. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais LARGURA DE PULSO
OU PULSE WIDTH:
É a medida da
duração do pulso
Frequentemente é
definida como o
intervalo de tempo
entre os pontos de
50% das
bordas de subida e
descida

22. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais
• TREM DE PULSO:
– As formas de onda são compostas por uma SÉRIE DE PULSOS
• Forma de onda Não periódica:
– Não se repete em intervalos fxos
– Pode ser composta de pulsos com larguras aleatórias e/ou
intervalos aleatórios de tempo entre os pulsos
• Forma de onda periódica:
– É aquela que se repete num intervalo fxo, denominado de
período (T).
– A frequência (f) é a taxa com que ela se repete
– É medida em hertz (Hz).

23. Circuitos Analógicos
X Circuitos Digitais

24. Circuito Digital
• Um CIRCUITO DIGITAL pode ser descrito por uma FUNÇÃO
LÓGICA que processa bits
• No cotdiano, o que pode ser considerado uma função
lógica?
• Exemplo:
– Sejam A e B dois bits recebidos por um circuito digital
– Seja Y o bit na saída do circuito
– São funções binirias sobre as entradas que produzem saídas:
• Y = NOT A (também representado por y = a' ).
• Y = A OR B (Y = A + B)
• Y = A AND B (Y = A * B)

25. Circuito Digital
• Vahid (2008):
– Um circuito integrado
(ou CI,microchip ou
chip), consiste em um
circuito eletrônico
miniaturizado, feito
basicamente de silício,
do tamanho de uma
unha

26. Circuito Digital

27. Circuito Digital

28. SISTEMAS DIGITAIS
• Tocci (2011):
– Sistemas digitais são uma combinação de
dispositvos projetados para manipular
informações lógicas ou valores fsicos
representados no formato digital
– Exemplos: Consoles, Laptops, Pcs, Calculadoras
Avançadas, Sistemas de iudio e vídeo,
Smartphones, etc.

29. E O FUTURO?
• Reversão de paralisias, e outras doenças do
cérebro, através de implantes
• Pagamento através de reconhecimento facial:
• Computadores Quântcos
• Terapia Genétca
• Internet das Coisas
• Etc

30. Atvidades
• Livro:
– Sem Medo de Errar
– Avançando na Pritca
– Faça Valer a Pena