compuertas logicas basicas

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE

REYNOSA

Compuertas Lógicas Básicas

Equipo:

Alvarado Montaño, Roberto #12581043

Cruz Sánchez, Julio Tomás #11580474

González Gutiérrez, Ronny Javier #11580037

Hernández Míreles, Luis Yahir #11580489

Romero Méndez, Dante #11580463

Vázquez Ramírez, José Santos #11580481

Vargas Fraga, Leonel #11580462

Materia: Electrónica Digital

Carrera: Ingeniería Electromecánica

Profesor: Ing. Edgar Ocxiel Ochoa Herrera

Reynosa – Tamaulipas 2013

Instituto Tecnológico de Reynosa .

Índice

1. Introducción....................................................................................................5

2. Procedimiento y metodología.........................................................................6

3. Representación de la función mediante diagrama de alambrado, diagrama

esquemático, circuitos, ecuación o tabla de verdad.......................................8

4. Resultados, conclusiones y recomendaciones.............................................13

5. Cuestionario.................................................................................................14

6. Referencias bibliográficas.............................................................................16

Página | 2Práctica de Compuertas Lógicas .


Índice de Tablas

1. Tabla 1. Valores de salidas del interruptor de palanca

2. Tabla 2. Tabla de verdad del circuito integrado 7404




Tabla 6. Tabla de verdad de la compuerta NAND.



Índice de imágenes

1. Fig. 1. Consola D´Lorenzo DL3155AL y Módulo D´Lorenzo DL3155M18

2. Fig. 2. Diagrama del circuito integrado 7404



Fig. 5. Diagrama del circuito integrado 7486



Introducción

El objetivo de esta práctica es conocer el símbolo, la expresión matemática y la

tabla de verdad de los operadores lógicos que hemos de usar, como los son la AND,

OR, NOT, NAND, NOR y EXOR; para esto hacer esto hay que saber que una tabla de

verdad es un medio para describir como la salida lógica de un circuito depende de los

niveles lógicos presentes en las entradas de un circuito, en la tabla se listan todas las

combinaciones posibles de niveles lógicos presentes en las entradas A y B, junto con el

nivel de salida correspondiente x.

A su vez hay que tener un conocimiento previo de cada una de las compuertas

que se usaron para luego ser complementado en forma física en la práctica realizada;

una compuerta OR es un circuito que tiene dos o más entradas cuya salida es igual a la

combinación OR de entradas es decir x=A+B. La compuerta AND es de dos entradas y

su salida es igual al producto AND de las entradas es decir x=AB. La compuerta NOT

se le conoce comúnmente como inversor el cual siempre tiene una sola entrada y su

nivel lógico de salida invariable es opuesto al nivel de entrada.

Las operaciones NAND y NOR son combinaciones de las compuertas NOT +

AND y NOT + OR, respectivamente, lo cual invierte el resultado de la salida que se

obtiene principalmente, por ultimo una EXOR u OR exclusiva es la que produce un

resultado 1 cuando un número impar de variables de entrada vale 1.

Todo esto se pudo plasmar de forma practica en el modulo D´Lorenzo

DL3155AL y haciendo interconexiones con los circuitos integrados se pudo lograr

diferentes resultado armando circuitos usando las compuertas antes mencionadas.



Procedimiento y metodología

Para el desarrollo de la práctica se necesito de esta lista de materiales:

Multimetro

10 cables de conexión

1 Consola D´Lorenzo DL3155AL

1 Módulo D´Lorenzo DL3155M18

El multimetro nos ayuda a saber el voltaje que entra y sale, de igual manera

corroborar si el voltaje es un alto (1 lógico) o un bajo (0 lógico) en los diferentes

circuitos lógicos que están implementados en el Módulo D´Lorenzo DL3155M18.

Los cables de conexiones fueron usados para hacer continuo el voltaje de

circuito a circuito, de igual manera para poder hacer combinaciones con la finalidad de

ver el cambio que se podrían apreciar de alto a bajo o viceversa dependiendo de la

compuerta lógica a la cual fuese conectado.

La Consola D´Lorenzo DL3155AL y el Módulo D´Lorenzo DL3155M18 son

aparatos que trabajan en conjunto, la consola es quien le suministra la corriente que el

módulo requiere para hacer su funcionamiento; este modulo está compuesto por varios

interruptores de palanca que eran los que permitían el paso del voltaje a los circuitos

integrados.



Los circuitos integrados que estaban en este módulo eran el 7404 (6 compuertas

NOT con una entrada cada una), 7408 (4 compuertas AND con dos entradas cada

una), 7432 (4 compuertas OR con dos entradas cada una) y 7486 (4 compuertas XOR

con dos entradas cada una).

Para comenzar la práctica se necesito de tener de los materiales antes

mencionados, ya al tenerlos se pasó a conectar a la corriente y comenzar el flujo de

voltaje por la Consola y el Módulo.

Lo primero después de tener todo conectado, fue medir el voltaje que tenían los

interruptores de voltajes en la salida cuando estaba tanto abierto como cerrado; el

primero circuito integrado que se uso fue el 7404 que está compuesto por 6

compuestas NOT con una entrada cada una, por ende solo se uso un interruptor para

hacer las mediciones, sabiendo que la compuerta NOT es in inversor debíamos

apreciar el cambio de alto a bajo y viceversa en las compuertas que componen este

circuito integrado.

Siguiendo con los demás circuitos se prosiguió con el circuito integrado 7408

que se compone de de 4 compuertas AND con dos entradas cada una, y diferente al

7404 que se uso un solo interruptor, aquí se utilizó dos interruptores para poder dar

suministro a las compuertas que componen este circuito.

De igual manera se realizó con dos interruptores el funcionamiento de las

compuertas tanto la 7432 que tiene 4 compuertas OR con dos entradas cada una,


Fig. 1. Consola D´Lorenzo DL3155AL y Módulo D´Lorenzo DL3155M18


como la 7486 que esta compuesta de 4 compuertas XOR con dos entradas cada una,

con el fin de ver en forma práctica el funcionamiento que estas compuertas tiene

basado en las entradas de voltaje que llegan a tener.

Representación de la función mediante diagrama de alambrado, diagrama

esquemático, circuitos, ecuación o tabla de verdad

Sabemos que existen rangos de voltajes que de denominan alto y bajo, siento

un 1 lógico y 0 lógico respectivamente, a un principio el rango que tenían los

interruptores de palanca son los siguientes:

Interruptor Bajo Alto1 0.024 4.892 0.022 4.893 0.022 4.894 0.022 4.89

Este el nuestro primer parámetro para hacer las demás mediciones y

funcionamientos, el primer circuito integrado es el 7404, que mencionado anteriormente

tiene 6 entradas y está compuesto por compuertas NOT como se aprecia:



Tabla 1. Valores de salidas del interruptor de palanca


La tabla de verdad que se obtuvo con el circuito integrado 7404 fue la siguiente:

Compuerta Entrada Salida1 0.024 3.051

4.89 0.2532 0.024 3.050

4.89 0.2553 0.024 3.048

4.89 0.2524 0.024 3.038

4.89 0.2525 0.024 3.038

4.89 0.255Compuerta Entrada Salida6 0.024 3.039

4.89 0.252

El segundo circuito integrado con el que se prosiguió la práctica fue el 7408, que

recordando un poco está compuesto por 4 compuertas AND como se ve a

continuación:

La tabla de verdad obtenida es la siguiente:

Compuerta A B x1 0.022 0.023 0.171

0.022 4.89 0.1714.89 0.023 0.1714.89 4.89 3.088

2 0.021 0.023 0.1700.022 4.89 0.170



Tabla 2. Tabla de verdad del circuito integrado 7404


4.89 0.022 0.1704.89 4.89 3.109

3 0.022 0.023 0.1710.022 4.89 0.1704.89 0.023 0.1704.89 4.89 3.121

4 0.023 0.023 0.1750.023 4.99 0.1755.00 0.023 0.1755.00 4.99 3.189

El siguiente circuito integrado a utilizar es el 7432 que como se mencionó

anteriormente está compuesto internamente por 4 compuestas OR con dos entradas

cada una como se ve a continuación:

De igual manera se hizo una tabla de verdad con este circuito integrado la cual

quedó de la siguiente manera:

Compuerta A B x1 0.023 0.023 0.152

0.029 4.99 3.205.00 0.021 3.204.99 4.99 3.20

2 0.023 0.023 0.1500.023 4.99 3.234.94 0.024 3.224.94 4.94 3.21

3 0.017 0.017 0.0290.017 4.80 3.084.80 0.017 3.094.80 4.80 3.09

4 0.020 0.020 0.0320.020 4.93 3.184.90 0.020 3.17





4.90 4.90 3.17

También se realizó el mismo procedimiento con el circuito integrado 7486 que

está compuesto por 4 compuertas lógicas XOR con dos entradas cada una como se

muestra en la siguiente figura:

Este no fue exento de hacer una tabla de verdad haciendo la misma lógica que

se llevo a cabo en los demás circuitos integrados, esto se ve en la siguiente tabla:

Compuerta A B x1 0.022 0.023 0.152

0.022 4.99 3.204.89 0.021 3.204.89 4.99 0.150

2 0.021 0.023 0.1500.022 4.99 3.254.89 0.024 3.204.89 4.94 0.150

3 0.022 0.017 0.1500.022 4.80 3.204.89 0.017 3.184.89 4.80 0.150

4 0.023 0.020 0.1520.023 4.93 3.285.00 0.020 3.235.00 4.90 0.152






Cabe mencionar que el Módulo D´Lorenzo DL3155M18 no tiene circuitos

integrados con compuertas NAND o NOR, pero es de destacar que se pueden hacer

combinaciones de conexiones para llegar a ello, con una compuerta NOT y una AND

podemos obtener la compuerta NAND, para ser más claro es la negación de la

compuerta AND donde se obtiene el valor contrario a la salida primaria, es decir, si

teníamos a un principio un 1 lógico ya a la salida tendríamos un 0 lógico y de igual

manera sigue este principio la compuerta NOR. Esto lo podemos apreciar en la

siguiente tabla con las conexiones para una compuerta NAND:

Compuerta A B x1 0.022 0.023 3.051

0.022 4.89 3.0494.89 0.023 3.0504.89 4.89 0.171

2 0.021 0.023 3.0510.022 4.89 3.0484.89 0.022 3.0504.89 4.89 0.171

3 0.022 0.023 3.0510.022 4.89 3.0494.89 0.023 3.0484.89 4.89 0.170

4 0.023 0.023 3.0500.023 4.99 3.0495.00 0.023 3.0525.00 4.99 0.168

Así como antes fue mencionada las compuertas NOR presentan el mismo

principio que la NAND en cuanto al cambio que se presenta en la salida, este es la

conexión múltiple de los circuitos integrados 7404 y 7432 con compuertas NOT y OR

respectivamente y se puede obtener así el principio con el que trabaja una compuerta

NOR.


Tabla 6. Tabla de verdad de la compuerta NAND.


Resultados, conclusiones y recomendaciones

Como resultado se pudo observar las salidas que se obtenían en las conexiones

de los distintos circuitos integrados, viendo que las compuertas lógicas que constituyen

cada uno de ellos trabajan bajo el principio adecuado, donde se pudo hacer la tabla de

verdad basándonos en los resultados obtenidos.

Con esta práctica hemos llegados a observar desde otro punto de vista los

conocimientos que se han adquirido a través del semestre, siendo de mayor

entendimiento y dejando en claro las dudas que se tenían. Con las variaciones de 1

lógico y 0 lógico que podíamos implementar en las entradas de cada uno de los

circuitos integrados, se pudo crear la tabla de verdad de una forma más sencilla

dejando en claro cómo se comportan las compuertas con los valores de voltaje que se

suministraba a las entradas.

De igual manera de pudo apreciar el rango de voltaje de un 1 lógico y 0 lógico,

donde no siempre debe ser 5 volts para ser un 1 lógico y viceversa, no siempre debe

ser 0 volts para que sea considerado un 0 lógico.

Por último como recomendaciones sería interesante y de muy buen

conocimiento práctico el poder realizar una tablilla parecida al Módulo D´Lorenzo o

crear circuitos implementando circuitos integrados con el que se puedan hacer distintas

conexiones y crear su tabla de verdad.



Cuestionario

1. ¿Cómo se formaría una operación AND de tres entradas usando

compuertas AND de solo dos entradas? Dibuje el circuito.

2. ¿Qué valor lógico se considera cuando una entrada no está conectada?

Cero lógico, porque no está pasando voltaje lo que estaría considerado como

abierto el circuito y por ende es un cero.

3. ¿Cuál es el significado de TTL?

En circuitos, tipo de circuito digital en donde la salida se deriva de dos

transistores, Transistor-Transistor Logic.

4. ¿Cuál es el significado de VCC?


A

B

C

D

E

F

AB

CD

EF

ABCDEF


Es voltaje en corriente directa, por lo que en esa indicación significa que allí se

debe conectar el terminal positivo de la fuente en corriente directa que se vaya a

utilizar.

5. ¿Cuál es el máximo valor de voltaje de alimentación para un circuito típico

TTL?

Entre 4.75 y 5.75 volts.

6. ¿Qué es el significado de GND?

Ground, es decir tierra, muchas veces es considerado como el punto cero de

todas las tensiones eléctricas que puedan estar presentes.

7. ¿A qué rango de voltaje se le considera 1 lógico?

Para las entradas se considera 1 lógico en el rango de 2 volts hasta 5 volts, y en

cuanto a las salidas es entre 2.4 volts hasta 5 volts.

8. ¿A qué rango de voltaje se le considera 0 lógico?

Se considera 0 lógico en las entradas en el rango de 0 volts hasta 0.8 volts, y en

la salida entre 0 volts y 0.4 volts.



Referencias bibliográficas

Garza Garza, Juan Ángel. Sistemas digitales y electrónica digital. Editorial Pearson

Educación. 2006. México. pp 332.

Hermosa Dónate, Antonio. Electrónica Digital Fundamental: Curso Profesional Teoría-

Practica. Editorial MARCOMBO. 3ra Edición. 2004. España. pp 464.

Tokheim, Roger. Electrónica Digital. Editorial Reverte. 2002. España. pp 179.

http://roble.pntic.mec.es/cgee0028/4esotecnologia/

quincena4/4q2_sabermas_1b.htm

http://www.canon.es/Support/Consumer_Products/products/cameras/

Film_SLR/EOS_500.aspx?faqtcmuri=tcm:86-522016&page=1&type=faq


http://www.canon.es/Support/Consumer_Products/products/cameras/Film_SLR/EOS_500.aspx?faqtcmuri=tcm:86-522016&page=1&type=faq

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compuertas logicas basicas

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