DIGITALES: practica 1: Compuertas Lógicas y tablas de verdad

1. Introducción

Una familia lógica es una colección de circuitos integrados que tienen características eléctricas similares entre sus entradas, salidas y circuitería interna, pero que realizan diferente funciones lógicas.

Hasta principios de los años ochenta el mercado estaba dominado por los circuitos lógicos bipolares, fundamentalmente las series lógicos derivadas de la TTL. TTL era una de las familias lógicas de uso más extendido, en particular para aplicaciones que requerían pequeña y mediana escala de integración (SSI y MSI). Existen cuatro categorías en las que la familia TTL ha sido clasificada: TTL estándar (serie 74), TTL de alta velocidad (serie 74H), TTL de baja potencia (serie 74L) y TTL schottky (serie 74S). A pesar de que las versiones de alta velocidad y baja potencia fueron diseñadas para aplicaciones específicas las cuatro familias son compatibles y pueden ser interconectadas entre si; a la vez que la gran cantidad de acuerdo con las especificaciones de funcionamiento.

Objetivo

Estudiar los circuitos integrados de la familia 74XX que contienen las funcione lógicas básicas y verificar la tabla de verdad de cada una de ellas.

3.-Componentes y equipos

-Multímetro digital, pinza lógica

-Fuente de voltaje 0 – 12V

_Protoboard

-Resistencia de 330 ohms, 2 resistencias de 1Kohms

-1 Led, 2 pulsadores o swiches

-Integrados

4.- Procedimiento

4.1 Seleccionar tres tipos de compuertas lógicas y para cada uno estos tres tipos, seleccione un integrado. Polarizar y verificar la tabla de verdad. Para ello consuklte en el manual de TTL los siguientes circuitos integrados:

Dispositivo Tipo de compuerta

7404, 7405, 7406, 7414 Inversor

7432 OR

7408, 7411, 7421, 7409, 7415 AND

7400, 7410, 7420, 7430, 74132 NAND

7402,7425, 7427, 7428, 7433 NOR

74386, 7486 OR- exclusive

Un ejemplo de un diagrama para el montaje y verificación de las compuertas se muestra en la figura.

74LS04N Compuerta Inversora.

Diagrama de la parte interior de una compuerta inversora y su tabla de verdad.

Implementación simbólica

Implementación usando componente

En esta simulación podemos observar que el inversor está haciendo su función de invertir como se observa en la imagen el canal 1(amarillo) entra uno (5v) y podemos observar la salida como respuesta cero; canal 2(azul) entra cero y observamos que la salida nos da un uno (5v), a si comprobamos la tabla de verdad que se encuentra en la parte superior derecha del circuito.

Características de la compuerta 74LS04N.

Tiempo propagación(prom=(tPLH + tPHL)/2 = (5ns+5ns)/2=5ns

P dmedia(integrado) ( ICCH* Vcc + ICCL *Vcc)/2 = ((1.8m*5)+(5.1m*5))/2 = 17.25mW

Pdmedia(compuerta) = Pdmedia(integraqdo)/Num compuertas = 17.25mW/1 = 17.25mW

2. 74LS32N Compuerta OR.

Diagrama de la parte interior de una compuerta OR (suma) y su tabla de verdad.

Implementación simbólica

Implementación usando componente

En esta simulación observamos y comprobamos la tabla de verdad de este tipo de compuerta OR (suma), donde observamos que al hacer tres de las 4 simulaciones posibles de la tabla de verdad son correctas.

Canal 1 (amarillo): uno (5v) + uno (5v) nos da un uno (5v) como se observa en la figura de arriba.

Canal 2 (azul): cero + cero nos da un cero como respuesta (salida).

Canal 3 (morado): uno (5v) + cero nos da como respuesta uno (5v) como podemos observar en la figura.

Características de la compuerta 74LS32N

Tiempo propagación(prom=(tPLH + tPHL)/2 = 7ns

P dmedia(integrado) ( ICCH* Vcc + ICCL *Vcc)/2 = 60.75mW

Pdmedia(compuerta) = Pdmedia(integraqdo)/Num compuertas = 60.75mW

3.74LS08N Compuerta AND.

Diagrama de la parte interior de una compuerta AND (multiplicación) y su tabla de verdad

Implementación simbólica

Implementación usando componente.

En esta simulación pudimos observar y comprobar la tabla de verdad de este tipo de compuerta AND (multiplicación), donde observamos que al hacer tres de las 4 simulaciones posibles de la tabla de verdad son correctas junto con las que realizamos prácticamente.

Canal 1 (amarillo): uno (5v) x uno (5v) nos da un uno (5v) como se puede apreciar en la imagen superior.

Canal 2 (azul): cero x cero nos da un cero como respuesta (salida).

Canal 3 (morado): uno (5v) * cero nos da como respuesta cero como lo muerta la señal del osciloscopio.