3. Puertas lógicas básicas

Transcripción

1 3. Puertas lógicas básicas Objetivos: Tomar contacto con el material de laboratorio y con los circuitos integrados digitales. Estudiar los circuitos integrados que implementan las funciones lógicas básicas. Comprobar experimentalmente y mediante simulación los teoremas fundamentales del Álgebra de Boole. Comparar los resultados obtenidos al hacer el montaje práctico con los obtenidos de un análisis teórico y con los resultados calculados mediante la simulación con MicroCap. Uso de hojas características de circuitos integrados digitales. Duración estimada: Realización montaje práctico: Una hora y 30 minutos. Estudio previo y preparación: Seis horas. Material necesario: Instrumental: Un entrenador digital. Un multímetro. Una sonda lógica.

2 66 Electrónica Digital: Prácticas y simulación Circuitos integrados digitales: 7400: 4 puertas NAND : 4 puertas NOR : 6 puertas NOT. 7408: 4 puertas AND : 4 puertas OR : 2 puertas AND-OR-INVERT. 7486: 4 puertas OR-2.

3 67 3. Puertas lógicas básicas 3.1 FUNCIONES LÓGICAS Escribir (en la Tabla de Resultados) las tablas de verdad de las funciones que aparecen en la Figura 3.1: AND, OR, NAND, NOR, OR, NOR, NOT y AOI. Realizar con ayuda del programa de simulación MicroCap el análisis necesario para obtener las tablas de verdad de las funciones anteriormente citadas. AND OR OR NAND NOR NOR A NOT B C AOI D FIGURA 3.1. Puertas lógicas Comprobar, realizando el montaje práctico, si son correctas las tablas de verdad obtenidas de manera teórica. Escribir en la Tabla de Resultados los valores obtenidos en cada caso. Las señales digitales para las entradas de las puertas se obtendrán de los conmutadores que hay dispuestos a ambos lados del entrenador digital. Para realizar la medida del nivel lógico de salida se podrá utilizar, bien alguno de los diodos LED incorporados en el entrenador digital, bien la sonda lógica o incluso un voltímetro para medir la tensión de dicha salida respecto de masa.

4 68 Electrónica Digital: Prácticas y simulación 3.2 TEOREMAS DEL ÁLGEBRA DE BOOLE Comprobar algunos teoremas del Álgebra de Boole mediante simulación y haciendo uso de los circuitos integrados que contienen las funciones lógicas elementales Teorema de idempotencia: + [3.1] Dibujar en la Tabla de Resultados los circuitos que implementan estas ecuaciones, escribir las tablas de verdad y comprobar el teorema Teorema de absorción: + ( + ) [3.2] Dibujar en la Tabla de Resultados los circuitos que implementan estas ecuaciones, escribir las tablas de verdad y comprobar el teorema Teorema de involución: [3.3] Dibujar en la Tabla de Resultados los circuitos que implementan estas ecuaciones. Escribir las tablas de verdad y comprobar el teorema. Realizar este apartado con puertas NOT, NAND y NOR Teorema de De Morgan: + + [3.4] Dibujar en la Tabla de Resultados los circuitos que implementan estas ecuaciones. Escribir las tablas de verdad y comprobar el teorema.

5 69 3. Puertas lógicas básicas 3.3 ENTRADAS TTL NO CONECTADAS En los circuitos digitales realizados con tecnología TTL, una entrada no conectada se comporta como si se hubiera aplicado en ella un nivel lógico alto Para comprobarlo, inserte en la placa del entrenador digital un CI 7408 (AND-2) y un CI 7400 (NAND-2), aunque podría hacerse con cualquier otro CI realizado con tecnología TTL. Seguidamente se aplicará alimentación (0 V en la patilla de masa y 5 V en la marcada como V cc ) a ambos circuitos integrados y se unirá la salida de cualquiera de las puertas al ánodo de uno de los LED situados en el entrenador digital Al activar el interruptor de encendido del entrenador qué ocurre con las salidas del 7408?, y con las del 7400? Por qué? (Conteste a estas cuestiones en el apartado correspondiente de la Tabla de Comentarios). Indique también en dicha tabla los problemas que, en un montaje real, pueden presentarse al dejar alguna entrada sin conectar.

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7 71 3. Puertas lógicas básicas GRUPO Nº: APELLIDOS NOMBRE PRÁCTICA 3 TABLA DE RESULTADOS Pág. 1 APDO. VALOR TEÓRICO SIMULACIÓN MONTAJE AND OR NAND NOR OR NOR NOT NOT NOT NOT A B C D AOI A B C D AOI A B C D AOI AOI

8 72 Electrónica Digital: Prácticas y simulación PRÁCTICA 3 TABLA DE RESULTADOS Pág. 2 APDO. VALOR TEÓRICO SIMULACIÓN MONTAJE Teorema idempotencia Teorema absorción Teorema involución Teorema de De Morgan

9 73 3. Puertas lógicas básicas APDO. COMENTARIOS Pág

10 74 Electrónica Digital: Prácticas y simulación Práctica COMENTARIOS GENERALES Pág