Ao longo do tempo eu venho adquirindo componentes de reposição para TK90X, para o caso de algum se danificar. Se o mundo acabar ou os componentes se esgotarem no comércio, eu ainda terei chances de consertar o equipamento. Abaixo mostro minhas mais recentes aquisições.
Mas porque usar componentes da série 74HCT (acima) ao invés de 74LS originais?
Como ocorre em muitos microcomputadores da época, os circuitos integrados lógicos padrões eram da família low power Schottky ou 74LS que, por sua vez, são sucessores da família TTL 7400 (transistor-transistor logic), baseada em transistores bipolares. Na época, a lógica CMOS (representada pela série 4000) tinha velocidade menor (~2 MHz) frente a TTL-LS (~50 MHz).
Como ocorre em muitos microcomputadores da época, os circuitos integrados lógicos padrões eram da família low power Schottky ou 74LS que, por sua vez, são sucessores da família TTL 7400 (transistor-transistor logic), baseada em transistores bipolares. Na época, a lógica CMOS (representada pela série 4000) tinha velocidade menor (~2 MHz) frente a TTL-LS (~50 MHz).
Desenvolvimento tecnológico subsequente causou o aumento de velocidade dos dispositivos CMOS, que já tinham as vantagens de menor consumo elétrico e maior densidade de componentes em pastilha. Surgiu então a família HCMOS que superam os dispositivos TTL Schottky quando se considera velocidade e consumo elétrico.
Os integrados 74HC00 acima em tese poderia substituir os 74LS00, com vantagem de diminuir o consumo elétrico, porém não é tão simples assim. A saída de um 74HC pode ser ligada à entrada de um 74LS sem problemas, porém o mesmo não ocorre quando se tenta conectar a saída de um 74LS à entrada de um 74HC. Numa saída digital ideal, o nível lógico baixo (0) deveria fornecer 0 V, enquanto o nível alto (1) deveria fornecer 5 V. Saída CMOS chega quase a essa situação ideal devido à gigantesca variação de impedância de saída de transistores MOS, quando comutam. Sendo assim, tais dispositivos podem ser ligados diretamente à qualquer entrada CMOS ou TTL sem problemas.
Já a saída totem-pole com transistores bipolares pode produzir nível baixo de até 0,4 V e nível alto com voltagem tão baixa quanto 2,6 V. Entradas CMOS ordinárias não conseguem interpretar corretamente tais níveis de tensão. Foi por isso que se criou a subsérie 74HCT com modificações na entrada em relação à 74HC, para compatibilizar com a lógica TTL. O custo é uma ligeira diminuição na velocidade de operação e uma margem mais estreita na tensão de alimentação (4,5-5,5 V ao invés de 2,0-6,0 V dos 74HC).
Sendo assim, os 74HCT (1ª foto) podem substituir com vantagens os respectivos 74LS. O mesmo não pode ser dito do 74HC00 (2ª foto), pois depende da origem dos sinais de entrada. Entretanto um problema dos componentes 74HCT, pelo menos no Brasil, é serem bem mais difíceis de se encontrar que 74HC ou 74LS.
Se o caro leitor for como eu, que coleciona esses circuitos integrados como eventuais peças de reposição, deve comprar sempre que achar um HCT com preço aceitável. Entretanto não recomendo substituir os LS por HCT sem justificativa; a diminuição do consumo resultante não se refletirá tanto na corrente total drenada pelo TK90X, pois o grosso do consumo elétrico deve-se às RAM dinâmicas. Faça a troca somente se uma LS estiver danificada, evento raro que eu mesmo não tive o (des)prazer de testemunhar ainda.
Os integrados 74HC00 acima em tese poderia substituir os 74LS00, com vantagem de diminuir o consumo elétrico, porém não é tão simples assim. A saída de um 74HC pode ser ligada à entrada de um 74LS sem problemas, porém o mesmo não ocorre quando se tenta conectar a saída de um 74LS à entrada de um 74HC. Numa saída digital ideal, o nível lógico baixo (0) deveria fornecer 0 V, enquanto o nível alto (1) deveria fornecer 5 V. Saída CMOS chega quase a essa situação ideal devido à gigantesca variação de impedância de saída de transistores MOS, quando comutam. Sendo assim, tais dispositivos podem ser ligados diretamente à qualquer entrada CMOS ou TTL sem problemas.
Já a saída totem-pole com transistores bipolares pode produzir nível baixo de até 0,4 V e nível alto com voltagem tão baixa quanto 2,6 V. Entradas CMOS ordinárias não conseguem interpretar corretamente tais níveis de tensão. Foi por isso que se criou a subsérie 74HCT com modificações na entrada em relação à 74HC, para compatibilizar com a lógica TTL. O custo é uma ligeira diminuição na velocidade de operação e uma margem mais estreita na tensão de alimentação (4,5-5,5 V ao invés de 2,0-6,0 V dos 74HC).
Sendo assim, os 74HCT (1ª foto) podem substituir com vantagens os respectivos 74LS. O mesmo não pode ser dito do 74HC00 (2ª foto), pois depende da origem dos sinais de entrada. Entretanto um problema dos componentes 74HCT, pelo menos no Brasil, é serem bem mais difíceis de se encontrar que 74HC ou 74LS.
Se o caro leitor for como eu, que coleciona esses circuitos integrados como eventuais peças de reposição, deve comprar sempre que achar um HCT com preço aceitável. Entretanto não recomendo substituir os LS por HCT sem justificativa; a diminuição do consumo resultante não se refletirá tanto na corrente total drenada pelo TK90X, pois o grosso do consumo elétrico deve-se às RAM dinâmicas. Faça a troca somente se uma LS estiver danificada, evento raro que eu mesmo não tive o (des)prazer de testemunhar ainda.
Ótima explicação, Flavio. Também mantenho um pequeno estoque de componentes para os micros antigos, pode nunca ser necessário, mas é melhor prevenir.
ResponderExcluirSim, nunca se sabe quando um desses componentes será necessário e até quando estará disponível no comércio. Tive um longo hiato no hobby e, quando retornei, temia que os componentes não estivessem acessíveis. Ao contrário, nesse momento, graças ao comércio por Internet, estão mais fáceis de serem comprados.
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