UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L
Diseño Electrónico
Nombre: Esteban Pazmiño
Nivel: 7mo Mecatrónica “B”
Fecha: 15/05/2015
TEMA: Comprobación de la compuerta lógica a las variaciones de frecuencia
OBJETIVOS
General:
Determinar el rango de frecuencia de trabajo de una compuerta logica
Específicos:
Identificar la familia de compuerta a utilizar
Observar en el osciloscopio la entrada y la salida de la compuerta para distintos valores de frecuencia.
Identificar cual es el valor máximo de frecuencia a la cual pueda trabajar sin dificultades.
ELEMENTOS Y EQUIPO UTILIZADO
Compuerta Lógica SN74LS04N
OSCILOSCOPIO
Fuente de voltaje
MARCO TEÓRICO
Familias lógicas
Los circuitos digitales emplean componentes encapsulados, los cuales pueden albergar puertas lógicas o circuitos lógicos más complejos.
Estos componentes están estandarizados, para que haya una compatibilidad entre fabricantes, de forma que las características más importantes sean comunes. De forma global los componentes lógicos se engloban dentro de una de las dos familias siguientes:
TTL: diseñada para una alta velocidad. CMOS: diseñada para un bajo consumo.
Actualmente dentro de estas dos familias se han creado otras, que intentan conseguir lo mejor de ambas: un bajo consumo y una alta velocidad.
No se hace referencia a la familia lógica ECL, la cual se encuentra a caballo entre la TTL y la CMOS. Esta familia nació como un intento de conseguir la rapidez de TTL y el bajo consumo de CMOS, pero en raras ocasiones se emplea.
Comparación de las familias
PARAMETROTTL estándar
TTL 74L
TTL Schottky de baja potencia (LS)
Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=5V)
Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=10V)
Tiempo de propagación de puerta
10 ns 33 ns 5 ns 40 ns 20 ns
Frecuencia máxima de funcionamiento
35 MHz 3 MHz 45 MHz 8 MHz 16 MHz
Potencia disipada por puerta
10 mW 1 mW 2 mW 10 nW 10 nW
Margen de ruido admisible
1 V 1 V 0'8 V 2 V 4 V
Fan out 10 10 20 50 (*) 50 (*)
(*) O lo que permita el tiempo de propagación admisible
Dentro de la familia TTL encontramos las siguiente sub-familias:
L: Low power = disipación de potencia muy baja
LS: Low power Schottky = disipación y tiempo de propagación pequeño.
S: Schottky = disipación normal y tiempo de propagación pequeño.
AS: Advanced Schottky = disipación normal y tiempo de propagación extremadamente pequeño.
Tensión de alimentación
CMOS: 5 a 15 V (dependiendo de la tensión tendremos un tiempo de propagación).
TTL: 5 V.
PROCEDIMIENTO:
1. Conectar la compuerta SN74LS04N en el protoboard y polarizar.
Fig. 1 Diagrama
2. Conectar del generador de pulsos a la compuerta.
3. Monitorear la salida con el osciloscopio.
4. Variar la frecuencia desde el menor valor otorgado por el generador.
Fig. 2 Generador de señales
Fig. 3 Osciloscopio
5. Determinar el máximo valor en el cual la compuerta trabaja normalmente.
Frecuencis bajas
Frecuencias medias
Frecuencias altas
CONCLUSIONES:
La compuerta con la trabajamos es de la familia TTL la
SN74LS04N que es más utilizada en nuestro ámbito académico
La frecuecia mínima de esta compuerta puede considerarse que
es 0 debido a que puede negar una señal contínua sin periodo.
La frecuencia máxima que proporcionaron los equipos del
laboratorio fue de 2.7 MHz, por lo que no se pudo visualizar el
valor máximo de frecuencia que según datos encontrados en la
web es de 45MHz.
FUENTES
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls04.pdf
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/27356/TI/SN74LS04N.html
http://materias.fi.uba.ar/6609/docs/Apunte_Familias1_1.pdf
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