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Compuertas Lógicas
Cibernética y Computación 1
Introducción
La electrónica digital es la tecnología que
hace posible la creación de dispositivos
“digitales” como relojes...
Interruptores lógicos
Los circuitos lógicos digitales son redes
complejas de interruptores hechos con
transistores. Éstos ...
Circuitos lógicos con
transistores
Las siguientes pantallas mostrarán como
los interruptores hechos con base a
transistore...
Compuerta AND
A
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10kW
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4.7kW
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Salida
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Compuerta NAND
A
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10kW
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Salida
A
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Compuerta OR
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Compuerta NOR
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Tipos de transistores
TTL (Transistor Transistor Logic): Son circuitos
fáciles de usar, requieren pocos cuidados en
su man...
Tipos de transistores
CMOS (Complementary Metal-Oxide-
Silicon): Son circuitos muy sensibles a la
estática y no son tan rá...
Estructura Interna Circuito Integrado LS7400
Vcc
1 2 3 4 5 6 7
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Uso de la tableta
protoboard
Tableta protoboard Cable telefónico
blindado
Circuitos integradosResistencias
Puedes agregar otros componentes, como
LEDs,...
Al insertar cualquier patita de
un componente,
automáticamente queda
conectada toda la columna
La alimentación
del circuit...
Los puentes o interconexiones se
hacen con un cable de cobre
protegido con plástico aislante
Energizamos una línea para
al...
Hay otro tipo de tarjetas para probar
circuitos
Las líneas
energizadas
corren alrededor
del circuito
Área de trabajo
para
...
Uso de resistencias
X1 Ω
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X100 Ω
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Configuración de los LED’s
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Ya que utilizaremos
circuitos TTL, buscar
preferentemente aquellos
que soporten 5 V
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Proceso de diseño de
circuitos
1. Define el problema que quieres
resolver, los estados, las variables
de entrada y las variables de
salida
2. Resuelve el problema reduciendo
el circuito a su mínima expresión
utilizando circuitos comerciales
conocidos
3. Documenta adecuadamente la
solución
4. Implementa la solución en la
tableta revisando las
especificaciones de los circuitos
integrados que utilices, verifica ...
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Cibernética y Computación 1
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Compuertas Logicas
Uso de Tableta Protoboard
Proceso de diselo de circuitos

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Electronica Digital (Compuertas L. Uso de Protoboard..)

  1. 1. Compuertas Lógicas Cibernética y Computación 1
  2. 2. Introducción La electrónica digital es la tecnología que hace posible la creación de dispositivos “digitales” como relojes, calculadoras y computadoras, entre otros.
  3. 3. Interruptores lógicos Los circuitos lógicos digitales son redes complejas de interruptores hechos con transistores. Éstos circuitos lógicos simples se llaman compuertas. Como ejemplo tenemos: La lámpara enciende si A Y B están cerrados A B La lámpara enciende si A O B están cerrados A B
  4. 4. Circuitos lógicos con transistores Las siguientes pantallas mostrarán como los interruptores hechos con base a transistores se utilizan para formar cuatro circuitos de decisión o compuertas lógicas básicas, se muestra la tabla de verdad, la cual muestra la salida de todas las combinaciones posibles.
  5. 5. Compuerta AND A B 10kW 10kW 4.7kW 2N2222 2N2222 6V Salida A Tierra Tierra +6V +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salid a Tierra Tierra Tierra +6V A B Salida
  6. 6. Compuerta NAND A B 10kW 10kW 4.7kW 2N2222 2N2222 6V Salida A Tierra Tierra +6V +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salid a +6V +6V +6V Tierra A B Salida
  7. 7. Compuerta OR A Tierra Tierra +6V +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salid a Tierra +6V +6V +6V A B 10kW 10kW 4.7kW 2N2222 2N2222 6V Salida A B Salida
  8. 8. Compuerta NOR A Tierra Tierra +6V +6V B Tierra +6V Tierra +6V Salid a +6V Tierra Tierra Tierra A B 10kW 10kW 4.7kW 2N2222 2N2222 6V Salida A B Salida
  9. 9. Resumen A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 A or B 0 1 1 1 A nor B 1 0 0 0 A nand B 1 1 1 0 A and B 0 0 0 1 A xor B 0 1 1 0 A xnor B 1 0 0 1 Sustituyendo los voltajes y las “tierras” por los dígitos binarios tenemos: La secuencia de las entradas corresponden a los cuatro primeros números expresados en el sistema binario A B Salida Compuerta XNOR A B Salida Compuerta XOR
  10. 10. Tipos de transistores TTL (Transistor Transistor Logic): Son circuitos fáciles de usar, requieren pocos cuidados en su manejo, soportan 20 MHz o más. Cada transistor gasta mucha energía: 3 mA. La versión LowPower Schottky utiliza 80% de voltaje y es más veloz. Requiere 5 V. Las entradas no conectadas las asume como 1. Colocar las salidas no utilizadas al voltaje de alimentación para ahorrar energía. (éstos son los que vamos a usar, podemos conectar un capacitor de 0.01 a 0.1 mF)
  11. 11. Tipos de transistores CMOS (Complementary Metal-Oxide- Silicon): Son circuitos muy sensibles a la estática y no son tan rápidos como los TTL. Gastan poca energía: 0.1 mA. Pueden energizarse con voltajes de 3 a 18V. Las entradas pueden provocar ruido. No conectar las entradas cuando el circuito no tenga corriente.
  12. 12. Estructura Interna Circuito Integrado LS7400 Vcc 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8
  13. 13. Uso de la tableta protoboard
  14. 14. Tableta protoboard Cable telefónico blindado Circuitos integradosResistencias Puedes agregar otros componentes, como LEDs, o enganchar otras tabletas de experimentación
  15. 15. Al insertar cualquier patita de un componente, automáticamente queda conectada toda la columna La alimentación del circuito se coloca en los extremos a lo largo de la tableta – + Todos las entradas comparten la misma información, los grupos se mantienen independientes
  16. 16. Los puentes o interconexiones se hacen con un cable de cobre protegido con plástico aislante Energizamos una línea para alimentar al circuito integrado Energizamos una línea para alimentar al circuito integrado Éstos puentes permiten hacer interconexiones en nuestra tarjeta y poder reutilizarse.
  17. 17. Hay otro tipo de tarjetas para probar circuitos Las líneas energizadas corren alrededor del circuito Área de trabajo para los circuitos Área de interfaz con otros circuitos Alrededor de cada agujero existe un recubrimiento metálico para las conexiones de soldadura
  18. 18. Uso de resistencias X1 Ω X10 Ω X100 Ω X1,000 Ω X10,000 Ω X100,000 Ω X1’000,000 Ω X10’000,000 Ω X100’000,000 Ω 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Negro Café Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Gris Blanco Ninguno: ±20% Dorado: ±5% Plateado: ±10% Tolerancia
  19. 19. + – Configuración de los LED’s + – Ya que utilizaremos circuitos TTL, buscar preferentemente aquellos que soporten 5 V + – Si no se consiguen de éste tipo, agregar una resistencia de 330 Ω entre el LED y tierra
  20. 20. Proceso de diseño de circuitos
  21. 21. 1. Define el problema que quieres resolver, los estados, las variables de entrada y las variables de salida
  22. 22. 2. Resuelve el problema reduciendo el circuito a su mínima expresión utilizando circuitos comerciales conocidos
  23. 23. 3. Documenta adecuadamente la solución
  24. 24. 4. Implementa la solución en la tableta revisando las especificaciones de los circuitos integrados que utilices, verifica la operación correcta del circuito. Documenta los problemas que tuviste al armar el circuito e inclúyelos en la documentación inicial
  25. 25. Compuertas Lógicas Cibernética y Computación 1 FINFIN

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