LABORATIRIO DE ELECTRONICA DIGITAL I

INFORME DE LABORATORIO N° 1

COMPUERTAS LOGICAS

1. PROBLEMA

2. HIPOTESIS

CONTRASTACION DE HIPOTESIS:

El elemento digital más básico es la puerta lógica. Estos elementos tienen una o más entradas y producen una salida que es una función lógica (o booleana) de los valores de las entradas. Aunque las entradas y las salidas son magnitudes analógicas como voltaje, corriente o incluso presión hidráulica, éstas son modeladas tomando dos valores discretos, ‘0’ (nivel bajo) y ‘1’ (nivel alto).

Los tres tipos de puertas lógicas más importantes son AND de dos entradas, OR de dos entradas y NOT (también conocida como inversor) (ver Figura 1). Esto es así porque cualquier función digital se puede realizar a partir de estos tres tipos de puertas.

Figura 1. Puertas lógicas más importantes.

Los circuitos que emplean únicamente estos tipos de puertas se conocen como circuitos combinacionales, porque sus salidas dependen únicamente de la combinación de los valores de las entradas. Aunque una puerta lógica puede construirse a partir de unos cuantos transistores discretos, la tecnología actual permite integrar en una misma pieza de silicio todos estos transistores. Este fragmento de silicio se encapsula en una pieza de plástico o cerámica formando lo que se denomina circuito integrado o chip. Alrededor de la periferia del circuito integrado hay una serie de conectores conocidos como patillas, que sirven para conectar al exterior las puertas lógicas del chip (ver Figura 2).

¿Cómo es el comportamiento lógico de compuertas lógicas básicas?

Figura 2. Circuito integrado y esquema eléctrico del mismo.

Como se ha comentado anteriormente, la salida de una puerta lógica es función de las entradas, lo que indica que el circuito (integrado) se debe alimentar con tensión (tensión = VCC = VDD) y referenciar con una masa (masa = GND = VSS). Mientras que la tensión de masa son 0 V, puesto que es la referencia del circuito, la tensión de alimentación depende de la familia lógica de las puertas que integra.

Fuertemente relacionado con las tensiones de alimentación y masa se encuentran los valores de tensión de las señales digitales. Así, el valor digital ‘0’ lógico (nivel bajo) es una tensión cercana a GND, es decir, a 0 V; mientras que el valor ‘1’ lógico (nivel alto) es una tensión cercana a VCC, que en nuestro caso es de 5 V. Cada patilla del circuito integrado tiene asociado un número para poder identificar el conector del esquema eléctrico con el del encapsulado. Todas las patillas se numeran a partir de la primera (patilla número 1), que se identifica mediante una marca que se hace en el encapsulado. Una de estas marcas puede ser una muesca (ver Figura 3 (a)) que se realiza en el lado superior del circuito integrado, de tal forma que la patilla 1 es la que está a la izquierda de dicha marca. Otra forma de identificar la primera patilla es mediante un punto (Figura 3 (b)) que se sitúa junto a dicho conector.

Figura 3. Numeración de las patillas de un circuito integrado.

COMPUERTA NO (NOT)

COMPUERTA OR

COMPUERTA Y (AND)

COMPUERTA NOR

COMPUERTA NAND

COMPUERTA EXOR

3. EQUIPORL: 01 DE 100 IC: 01 DE 74LS00 (4xNAND)IC: 01 DE 74LS02 (4xNAND)IC: 01 DE 74LS04 (4xNAND)IC: 01 DE 74LS08 (4xNAND)IC: 01 DE 74LS32 (4xNAND)IC: 01 DE 74LS86 (4xNAND)IC: 01 7805FA: de 0 a VccP: 01 ProtoboardLED: 01 diodo LED

4. DISEÑO EXPERIMENTAL

ALGEBRA DE BOOLE

5. REALIZACION DEL EXPERIMENTO Y OBTENCION DE DATOS

1. Siempre alimentando el circuito digital utilizado el regulador 7805 para que pueda trabajar solamente a 5V, proceder a el armado del circuito de la figura 2, comprobar el estado lógico de respuesta, para diversos valores en las entradas digitales de la compuerta tipo NOT, elaborar una tabla con los datos de entrada y salida.

2. De la misma forma que en ítem, proceder para los circuitos de las figuras 3, 4, 5,6 y 7.3. En el caso de los circuitos de las figuras 8, 9, 10 y 11, que son circuitos representativos

de algunos postulados de algebra de Boole, proceder de la misma manera que los ítems anteriores, elaborando también tablas que correspondan al desarrollo del comportamiento de dichos postulados.

6. TABLA DE DATOSTabla 1.

R V I7400 200 2.5 1.87402 100 2.8 2.27486 150 1.75 1.387404 150 1.76 1.487408 150 1.76 1.147432 150 1.75 1.28

Tabla 2.

150 1.75 1.41150 1.75 1.71

7. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS

A+1=1

A+0=a

A+a=a

A+-a=1

8. CONCLUSIONES

Al finalizar la práctica se logró un amplio entendimiento de cómo es el comportamiento de lógico de las compuertas lógicas usando integrados ttl que permiten trabajar con funciones lógicas de manera sencilla y práctica.

Gracias al algebra de Boole se pueden simplificar circuitos de manera que también se puede ahorrar en recursos y hacer circuitos más eficientes

9. TRANSFERENCIA

M=b . c+a . c= (a+b ) . c

A B C

0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 11 1 1 0