Circuitos Digitales Pedro Jimenez

1. 1
LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES
PROYECTO Nº 7
DURACIÓN: 1 SEMANAS.
FLIP- FLOP
Objetivos:
• Obtener la Tabla de la verdad de los Flip Flop RS y D
• Estudiar el funcionamiento del flip flop y su uso en diferente configuraciones.
• Observar el efecto del reloj en los flip – flop temporizados y la sincronía de
entradas y salidas.
Material Necesario
• Leds.
• Compuertas lógicas 74LS00, 74LS02
• CI 74LS76.
• CI 74LS14
• Switches o Dipsw
• 6 Resistencias de 1 K
• 1 Resistencias de 10 K
Bases Teóricas:
Antes de comenzar la practica el alumno debe leer y estudiar: Circuitos
Biestables (Otros nombres Latch , registros o memorias básicas), Flip-Flop tipo D,
Tipo JK Sugerencia: Revisar el 74LS75, 74LS77, Flip-Flop, Tipo JK 74LS76
Introducción:
Todos los circuitos digitales utilizan datos binarios para funcionar
correctamente, los circuitos están diseñados para contar, sumar, separar, etc. los
datos según nuestras necesidades, pero por el tipo de funcionamiento de las
compuertas digitales, los datos presentes en las salidas de las mismas, cambian de
acuerdo con sus entradas, y no hay manera de evitarlo, si las entradas cambian, las
salidas lo harán también, entonces ¿Cómo podemos hacer para mantener un dato o
serie de datos en un lugar hasta que los necesitemos? La respuesta son las
memorias, básicamente son sistemas que pueden almacenar uno o más datos
evitando que se pierdan, hasta que nosotros lo consideremos necesario, es decir,
pueden variar su contenido a nuestra voluntad. El corazón de una memoria son los
Flip-Flops, este circuito es una combinación de compuertas lógicas las cuales
estudiaremos en esta práctica.
Pre-Laboratorio:
1. ¿Qué es un flip flop?
El flip flop es el nombre común que se le da a los dispositivos de dos
estados (biestables), que sirven como memoria básica para las
operaciones de lógica secuencial. Los Flip-flops son ampliamente
usados para el almacenamiento y transferencia de datos digitales y se
usan normalmente en unidades llamadas “registros”, para el
almacenamiento de datos numéricos binarios.
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

2. 2
2. Investigar la tabla de la verdad, diagrama de tiempo y símbolo de los
siguientes flip-flop:
(a) J-K
Símbolo:
Diagrama de tiempo:
(b) SR o SC
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

3. 3
Diagrama de tiempo:
(c) D
Tabla:
Símbolo:
Diagrama de tiempo:
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

4. 4
(d) T
Tabla:
Símbolo:
Diagrama de tiempo:
3. Investigue las hojas técnicas de los flip-flop mencionados en la pregunta No.
2.
JK:
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

5. 5
SR:
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

6. 6
D:
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

7. 7
4. Dibuje el símbolo lógico de los flip-flop mencionados en la pregunta No. 2.
LOS SIMBOLOS ESTAN EN LAPREGUNTA 2
5. ¿Qué significan los términos sincrónicos y asincrónicos?
Se habla de sincrónico cuando dos o más procesos o fenómenos se
llevan a cabo al mismo tiempo, caso contrario, que no coincidan
temporalmente, se dice que son asincrónicos.
6. Investigue las características del CI 74LS14. Dibuje su configuración interna
e indique la función de cada uno de sus pines.
Un Schmitt Inverter está diseñado para operar o cambiar de estado cuando su
señal de entrada pasa por encima de un "voltaje de umbral superior" o UTV
límite, en cuyo caso la salida cambia y va "LOW", y permanecerá en ese
estado hasta que la señal de entrada cae por debajo de la "Baja Tensión
Umbral" o LTV nivel en cuyo caso la señal de salida va "ALTO". En otras
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

8. 8
palabras, un Schmitt inversor tiene algún tipo de histéresis incorporado en su
circuito de conmutación. Esta acción de conmutación entre un umbral límite
superior e inferior proporciona una "ON / OFF" señal de salida mucho más
limpio y más rápido el cambio y hace que el inversor ideales Schmitt para la
conmutación de cualquier señal de entrada lenta subida o lenta caída y, como
tal, podemos utilizar un Schmitt desencadenar convertir estas señales
analógicas en señales digitales.
Circuito esquemático interno:
7. Complete el diagrama de tiempos mostrado para el circuito de la figura,
suponiendo que ambos flip-flops se hallan inicialmente en el estado “0”,
Con flancos de subidas tenemos:
Actividades:
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

9. 9
I Parte. Flip Flop Básicos con Compuertas Lógicas.
1. Dado el circuito de la figura No. 1 realice el montaje en el protoboard, pruebe
su funcionamiento y complete la tabla de la verdad correspondiente.
2. Dado el circuito de la figura No. 2 realice el montaje en el protoboard, pruebe
su funcionamiento y complete la tabla de la verdad correspondiente.
Figura No. 2
II Parte. Estudio y Funcionamiento del Flip – Flop
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

10. 10
1. Flip Flop como Divisor de Frecuencia: Dado el circuito de la figura No. 3
realice el montaje en el protoboard y compruebe y explique su funcionamiento.
Figura No. 3
JK está en alto 11, en cada flanco de bajada del reloj desde el generador de
señales, Q y Q’ cambian su estado, encendiendo y apagando alternativamente
los diodos D1 Y D2. El osciloscopio muestra la señal de reloj en canal 2 y la Q
en canal 1.
a. Dibuje la señal d entrada y la señal de salida que se observan en el
osciloscopio.
b. ¿Qué se observa en los leds?
Encienden alternadamente
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

11. 11
2. Estudio del Flip Flop como Contador: Dado el circuito de la figura No. 4
realice el montaje en el protoboard y compruebe y explique su funcionamiento.
Figura No. 4
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

12. 12
El primer ff conmuta su estado cada flanco de bajada de la señal de reloj, el
segundo lo hace cada vez que Q del primero cae a cero. Se evidencia asi conteo
binario: 00 01 10 11 en las curvas negras de ambos osciloscopios
a. ¿Qué comportamiento se observa en los leds?
Encienden de forma binaria los dos últimos: off off , off on , on off
on on, mientras el primero lo hace en cada pulso de reloj
b. Realice una tabla de la verdad según lo que se observa. Explique
flanco Q1 Qo
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

13. 13
1 0 0
2 0 1
3 1 0
4 1 1
3. Estudio del Flip Flop Como pulsador Star / Stop: Dado el circuito de la
figura No. 5 realice el montaje en el protoboard y compruebe y explique su
funcionamiento.
Figura No. 5
a. ¿Que comportamiento se observa en el led?
Prende al pulsar una vez el pulsador, si lo pulsamos de nuevo, se apaga. Y
así sucesivamente. Funciona como elemento de memoria-
b. Explique su funcionamiento.
Como el ff jk actúa como tipo T, al ver un pulso en la entrada de reloj, la salida Q
cambia de estado. Por ello actúa como suiche on off, pero con memoria
Post-Laboratorio:
1.- Con el 74194 realiza un circuito secuenciador de Leds, es decir, que se desplace
un Led encendido, (hay que realizar un pulso corto en el SR)
Ejemplo de funcionamiento: 1000 0100 0010 0001
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina

14. 14
2.- ¿Cómo harías para que repita el ciclo siempre? Es decir: 1000 0100 0010 0001
1000 0100
Colocaría Qo invertida a MR para reset y reinicio del proceso.
Referencias Bibliográficas:
• Sistemas Digitales Principios y Aplicaciones. Autor: Ronald J. Tocci
• Diseño Digital. Autor: Alan B. Marcovitz
• Diseño Digital Principios y Prácticas. Autor: John F. Wakerly
CONCLUSIONES:
El uso de flip flop viene a revolucionar la electrónica digital, pues como dispositivos de
memoria son muy versátiles. Hemos visto como a partir de compuertas lógicas
podemos realizar un ff RS, luego vemos como existen integrados de este tipo y de
otros: JK, SR, T, D. que a su vez nos permiten hacer infinidades de aplicaciones:
contadores, cronómetros, registros de corrimientos, etc.
Por ello la importancia del estudio y conocimiento de estos circuitos y aplicaciones
secuenciales.
Elaborado por Ing. Marienny Arrieche / Revisado por: Ing. Juan Molina