UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGN

LABORATORIOELECTRNICA INDUSTRIALINGENIERAMECNICA GRUPO: __8464__ PRCTICA No. : 3 .PROF.: ING. MARTN HERNNDEZ HERNNDEZALUMNO: David Ricardo Fernndez Cano Veronico.FECHA: 23/04/2015.

PRACTICA NO. 3CIRCUITOS BSICOS PARA LA ELECTRNICA DIGITAL (COMPUERTAS).Objetivo: El alumno conocer, emplear y determinara las caractersticas principales de las compuertas bsicas integradas en los chips correspondientes.

Introduccin.Un sistema digital es un sistema diseado para manipular cantidades fsicas o informacin que solo puede tomar valores discretos. Ejemplos de estos sistemas son: las computadoras, calculadoras digitales, audio digital, el sistema telefnico, etc.En los sistemas digitales la informacin que se procesa se presenta en forma binaria. Estas cantidades pueden representarse por medio de dispositivos que solo tengan dos posibles condiciones. En los sistemas digitales la informacin binaria se representa por medio de voltajes (o corrientes) que estn presentes en las entradas o salidas de los circuitos. Por lo general el 0 binario se representa con intervalos de voltaje que caen entre y , y del mismo modo el 1 binario se representa con los intervalos de voltaje dentro de y . Los circuitos digitales tambin se conocen como circuitos lgicos debido a que obedecen cierto conjunto de reglas lgicas.Una compuerta lgica es la representacin fsica de un operador booleano. Estas compuertas son usadas para dar cierta informacin de entrada a un sistema digital y por medio del algebra booleana se puede determinar el resultado del sistema para todas sus posibles combinaciones. Los circuitos integrados son en su mayora circuitos digitales que se emplean principalmente para el procesamiento de informacin. Estos contienen mucho ms circuitera en un encapsulado, lo que disminuye el tamao de casi cualquier sistema digital, as mismo el costo tambin disminuye de manera notable a causa del ahorro que se obtiene al producir grandes volmenes de dispositivos similares. Los circuitos integrados reducen la potencia elctrica para efectuar una funcin, debido a que su pequea circuitera por lo general requiere de menos potencia que sus contrapartes formadas de componentes discretos (diodos, transistores, resistencias, etc.). Se utilizan diferentes tecnologas de fabricacin para producir circuitos integrados digitales; siendo los ms comunes TTL, CMOS, NMOS y ECL. Cada uno difiere en el tipo de circuitos que se utilizan para efectuar la operacin lgica que se desee.Los circuitos integrados no pueden manejar grandes flujos de corriente y voltaje debido a que el calor que se generara en espacios tan pequeos estara por encima de los lmites. Otra limitacin que tienen los circuitos integrados es que no pueden implementar dispositivos elctricos tales como los inductores, transformadores y capacitores grandes. Por lo tanto las operaciones que requieren grandes niveles de potencia o elementos que no pueden ser integrados se manejan como circuitos con componentes discretos.Desarrollo.1. Dibuje el smbolo, tabla de verdad y funcin lgica de cada una de las siguientes compuertas: AND, OR, NAND, NOR, OR EXCLUSIVA, NOR EXCLUSIVA e INVERSOR.Compuerta AND.Tiene 2 o ms entradas, realiza la funcin booleana de la multiplicacin. Se representa como un circuito elctrico en serie. Su salida ser 1 cuando todas sus entradas reciban el nivel ms alto de entrada (1), y en otro caso la salida ser un 0.Su representacin esquemtica es la siguiente:

A continuacin se muestra su tabla de verdad.Entrada AEntrada BSalida

000

010

100

111

Compuerta OR.Representa la funcin lgica de la suma. La salida X de la compuergta OR, ser 1 cuando cualquiera de sus entradas haya recibido 1. Se representa con la funcin booleana: A+B = XLos smbolos esquemticos para compuertas OR de 2 y 3 entradas son los siguientes

Para una compuerta OR de entradas A y B se tiene la siguiente tabla de verdad:

Entrada AEntrada BSalida

000

011

101

111

Compuerta NAND.Es una compuerta AND con la adicin de un inversor (compuerta NOT) en la salida. Representa la operacin lgica de la conjuncin negada, su dibujo y su tabla de verdad se muestran a continuacin

Entrada AEntrada BSalida

001

011

101

110

Compuerta NOR.Es la operacin de la disyuncin negada y est compuesta de una compuerta OR que tiene un inversor en la salida.

Entrada AEntrada BSalida

001

010

100

110

Compuerta OR EXCLUSIVA.Tambin se conoce con el nombre de compuerta XOR, tiene 2 entradas y una salida. Esta salida toma el valor de 1 si, y solo si las entradas son diferentes. Su smbolo y tabla de verdad se muestran a continuacin.

Entrada AEntrada BSalida

000

011

101

110

Compuerta NOR EXCLUSIVA.Conocida como compuerta XNOR. Es una compuerta XOR con un inversor en la salida, por lo que su tabla de verdad es exactamente opuesta a la de la compuerta XOR:Entrada AEntrada BSalida

001

010

100

111

Su smbolo es el circuito equivalente de la compuerta XOR con la compuerta NOT a la salida y se representa

INVERSOR.Tambin llamado compuerta NOT, esta invierte la seal digital de su nica entrada, obteniendo en la salida exactamente lo opuesto. Puede ser representada por los siguientes smbolos:

Su tabla de verdad es como sigue:Entrada Salida

10

01

2. Qu es la compuerta TTL y en donde se encuentra su mayor aplicacin?La familia lgica transistor-transistor es un grupo de circuitos integrados que actualmente est en declinacin a favor de la familia CMOS. El circuito bsico TTL es la compuerta NAND y se alimentan con 5v. Las compuertas AND y NAND usan entradas de emisor mltiple; las compuertas OR y NOR usan transistores de entrada separados. En cualquier caso la entrada ser el ctodo (regin n) de la unin pn, de modo que un voltaje de entrada alto provocara que la unin deje de conducir, fluyendo solamente una pequea corriente de fuga. Por otro lado, un voltaje de entrada bajo har que la unin conduzca y una corriente relativamente grande fluir a travs de la fuente de seal.3. Investigue el uso de los siguientes circuitos integrados: 7400, 7402, 7404, 7408, 7432 y 7486, as como las siguientes caractersticas:

a) Finalidad del circuito.b) Caractersticas elctricas.c) Configuracin interna.d) Tabla de verdad.7400 (compuerta NAND).Condiciones de operacin recomendadas.

Configuracin interna.

Tabla de verdad.7402 (compuerta NOR).Condiciones de operacin recomendadas.

Configuracin interna.

Tabla de verdad.

7404 (compuerta NOT)Condiciones de operacin recomendadas.

Diagrama de conexiones interno.

Tabla de verdad.

7408 (compuerta AND).Condiciones de operacin recomendadas.

Diagrama de conexiones interno.

Tabla de verdad.

7432 (compuerta OR).Condiciones de operacin recomendadas.

Diagrama de conexiones internas.

Tabla de verdad.

7486 (compuerta XOR).Condiciones de operacin recomendadas:

Diagrama interno.

Tabla de verdad.

Bibliografa. Ronald J. Tocci. Sistemas digitales principios y aplicaciones. Prentice Hall. Tony R. Kuphaldt. Lessons in electric circuits vol. IV-Digital.