Ingeniería eléctrica y electrónica: ¿se utiliza el tipo de dispositivo SCR en las puertas lógicas (AND, OR, NOT)?

Answer 1

Los rectificadores controlados por silicio (SCR) no se usan típicamente en puertas lógicas; Los dos tienen propósitos diferentes.

Un SCR es como un interruptor de enclavamiento. Permite una pequeña cantidad de corriente de “control” para permitir una corriente mayor, como lo hace un transistor. La diferencia es que un transistor apaga la corriente grande cuando el control se detiene; un SCR permite que la corriente grande continúe fluyendo incluso después de que el control ya no esté presente. Cuando algo detiene la corriente más grande (quizás otro interruptor), el SCR se restablece y permanece apagado hasta que el control se aplica nuevamente. Un SCR se usa típicamente cuando un circuito de baja potencia debe controlar uno de mayor potencia.

Las puertas lógicas, por otro lado, generalmente están diseñadas para consumir la menor potencia posible, por lo que funcionan en función del voltaje en lugar de la corriente. Una combinación de uno o más voltajes altos y bajos aplicados a las entradas generará un voltaje en la salida de acuerdo con las reglas que la puerta lógica fue diseñada para seguir. Pero las salidas de las compuertas simples que mencionó (AND, OR, NOT) seguirán las entradas casi de inmediato; no se produce “enganche”. De hecho, las compuertas “tri-state” pueden tener 3 salidas posibles: alta, baja y apagada. En el estado apagado (o “alta impedancia”), las salidas están esencialmente desconectadas de cualquier parte del circuito que se encuentre aguas abajo.

Para completar, las puertas lógicas se pueden usar en combinación para construir un “flip flop”, que a veces se denomina “pestillo”. De hecho, estos mantendrán una salida particular incluso después de que se elimine la entrada, pero en general siguen siendo dispositivos de muy baja corriente (y, por lo tanto, de baja potencia).

Answer 2

Probablemente estés buscando “Latch up”. Los dispositivos SCR no se usan en puertas lógicas, pero existen como parásitos. Estoy agregando a la respuesta de Jonathan Kimmitt.
En un proceso CMOS, tendrá las estructuras parásitas NPN y PNP como se muestra:
La estructura bipolar se puede volver a dibujar como
Si la corriente de conmutación es grande y el sustrato y los pocillos no se captan correctamente, como puede ver, cualquier corriente que entre ~ 0.7 Vdrop a través del diodo emisor de base inicialmente en este bucle puede extraer grandes corrientes del suministro y mantener la corriente. bucle por sí solo. Esto puede causar daños permanentes al chip. También se han desarrollado técnicas de fabricación como Silicon on Insulator (SOI) que son inherentemente resistentes al enganche.

Answer 3

Los SCR son interruptores de alimentación para el control de alimentación de CA ya que tienen una propiedad especial que no se apagarán hasta que la corriente conmutada llegue a cero.

La tecnología CMOS se usa con mayor frecuencia para la lógica y son bastante diferentes de los SCR.

Los SCR se controlan fácilmente mediante la lógica, los ve en el corazón de los relés de estado sólido y los controles de atenuación. Dado que son fáciles de controlar por lógica, se utilizan para computadoras y microcontroladores para encender y apagar la alimentación de CA para las luces y las interfaces de la maquinaria.

Answer 4

Un dispositivo SCR se usa solo en circuitos de CA, ya que una vez activado no puede apagarse. Puede verlos en diseños de lógica mixta, como luces de discoteca sincronizadas con música.

Los SCR parásitos pueden existir en circuitos lógicos electrónicos. Si se encienden por error, esto se denomina bloqueo y puede ser desastroso, ya que el circuito puede quemarse antes de que se note el problema y se desconecte la alimentación. El enganche generalmente es causado por descargas estáticas o voltajes de entrada fuera del rango de la fuente de alimentación.

Answer 5

Yo creo que no. Pero puedes usarlo. Pero incluso si se usa un SCR en un diseño de compuerta lógica, se limitará a una aplicación lenta pero a aplicaciones de alta potencia, tal vez PLC de un tipo nuevo

Eso son muchos peros, creo
🙂