TEMA 5: ELECTRÓNICA DIGITAL

Transcripción

1 Deprtmento de Tecnologí. IE Ntr. r. de l Almuden. Mª Jesús iz TEMA 5: ELECTRÓNICA DIGITAL L electrónic se divide en dos grupos: electrónic nlógic y electrónic digitl. En l electrónic nlógic los vlores de tensión e intensidd pueden tomr muchos vlores, de form que los sensores y receptores pueden comportrse de diferentes mners (diferentes velociddes de un motor, sensor que detect diferentes temperturs, ). En l electrónic digitl l informción está codificd en form inri (0 y 1) y sólo hy dos vlores de tensión: HIGH (V+, 1 inrio, ON, ps corriente) y LOW (0V, 0 inrio, OFF, no ps corriente). Lógic BINARIA: 1 =ps corriente V + (ej: 5 V) ON HIGH 0 =no ps corriente V - (ej: 0 V) OFF LOW Por lo generl los vlores de tensión o voltje en circuitos electrónicos pueden ir desde 5 24 voltios dependiendo de l plicción. Los circuitos digitles trjn solo con dos vlores (0, 1), es decir, ps corriente o no ps. Éstos circuitos digitles se construyen medinte puerts lógics (chips) interconectds entre sí. Ls puerts lógics son pequeños circuitos electrónicos con un o más entrds y un slid que gener un vlor eléctrico (0 ó 1) en función del vlor en sus entrds. En su interior llevn circuitos con diodos, trnsistores, resistencis y condensdores. Existen muchos tipos de puerts lógics, pero en este tem estudiremos ls más comunes: AND, OR, NOT, NAND, NOR, y EXOR. 1. Puerts lógics Ls puerts lógics son chips o circuitos electrónicos con un o más entrds y un slid que gener un vlor eléctrico (0 ó 1) en función del vlor en sus entrds. Vmos representrls según ls norms mericns AA. Ls puerts lógics más comunes son ls siguientes: Puert OR L slid se ctiv cundo se ctiv un culquier de sus entrds ímolo Fórmul o función = + Circuito eléctrico equivlente (prlelo) Tl de l verdd

2 Deprtmento de Tecnologí. IE Ntr. r. de l Almuden. Mª Jesús iz Puert AND L slid se ctiv cundo se ctivn ls dos entrds ímolo Fórmul o función Tl de l verdd = x Circuito eléctrico equivlente (serie) Puert NOT Invierte o cmi el vlor de l entrd ímolo Fórmul o función = Circuito eléctrico equivlente Tl de l verdd Puert NOR Es l invers o negd de l puert OR. L slid se ctiv cundo no se ctivn ls entrds ímolo Circuito eléctrico equivlente Fórmul o función = + =. Tl de l verdd

3 Deprtmento de Tecnologí. IE Ntr. r. de l Almuden. Mª Jesús iz Puert NAND Es l invers o negd de l puert AND L slid se ctiv cundo no se ctivn lgun de ls dos entrds. ímolo Fórmul o función =. = + Circuito eléctrico equivlente Tl de l verdd Resolución de prolems y diseño de circuitos Pr resolver un prolem medinte l relizción de un circuito electrónico digitl deemos seguir los siguientes psos itución de prtid Tl de l verdd Función lógic implificción por Krnugh) Esquem con puerts lógics Pr resolver un prolem deemos primero intentr formr l tl de l verdd. Est tl se construye teniendo en cuent que dee tener un número de fils 2 n, donde n es el número de vriles. Pr resolver el prolem y diseñr el circuito, vmos seguir todos los psos medinte un ejemplo. itución de prtid Ejemplo: construir el circuito pr el encendido de un lámpr con tres interruptores comindos de tl modo, que sólo se enciend l lámpr cundo hy dos pulsdos o los tres pulsdos Pulsdores :, y c lid: omill Tl de l verdd Tendrá 2 3 = 8 fils. Ls fils nos dn tods ls cominciones posiles Posición c

4 Deprtmento de Tecnologí. IE Ntr. r. de l Almuden. Mª Jesús iz Función lógic A prtir de l tl de l verdd se puede otener l función lógic. e construye l función con ls posiciones de l tl de l verdd que dn slid = 1, que en este cso serán ls posiciones 3, 5, 6 y 7. Y después se escrie l función como sum de productos de ests posiciones, signndo el estdo 0 l vrile negd y el vlor 1 l vrile sin negr. Posición c c.. c.. c.. c = Σm (3, 5, 6, 7) =.. c +.. c +.. c +.. c implificción de funciones Pr poder diseñr el circuito del modo más simplificdo posile, podemos simplificr: por el método de los mps de Krnugh. e construye el mp de Krnugh según ls vriles que tengmos. 2 vriles 3 vriles 4 vriles c cd e rellen l tl con ls slids 1 de l tl de l verdd. Después se grupn los 1 en grupos de ocho, los que quedn en grupos de cutro y los que quedn en grupos de dos. Hy que tener en cuent que l tl es cerrd, es decir, l últim column es dycente l primer, y tmién ls fils. En los grupos formdos l vrile que cmi de vlor (1 ó 0) se elimin y ls vriles que quedn se escrien con lógic positiv (signndo el estdo 0 l vrile negd y el estdo 1 l vrile direct L función simplificd quedrá =. +. c +. c Esquem con puerts lógics e diuj l función utilizndo los símolos de ls puerts lógics. 4

5 Deprtmento de Tecnologí. IE Ntr. r. de l Almuden. Mª Jesús iz c + c + c 2 c c c EJERCICIO ELECTRÓNICA DIGITAL 1. Un CINTA TRANPORTADORA puede ponerse en mrch desde dos interruptores distintos y. Pero será necesrio que coloquemos un crg (detectd por el sensor C). ) Diuj l tl de l verdd y escrie l función lógic ) implific l función por Krnugh c) Diuj el circuito con puerts lógics 2. Tenemos l siguiente función lógic de un circuito con 4 entrds: = Σm (4, 5, 6, 7, 11, 15) ) Diuj l tl de l verdd y escrie l función lógic ) implific l función por Krnugh c) Diuj el circuito con puerts lógics 3. ITEMA DE VOTACIÓN: Diseñ el circuito de un sistem de votción formdo por tres miemros de un triunl (,, c) y un presidente d. Cundo el resultdo de l votción se positivo se encenderá un lámpr verde LV El resultdo se considerrá positivo cundo se consig myorí solut. En cso de empte, decide el voto del presidente del triunl. ) Diuj l tl de l verdd y escrie l función lógic ) implific l función por Krnugh c) Diuj el circuito con puerts lógics 4. CONTROL DE UNA ILLA DE ATRACCIÓN DE FERIA: Diseñ el esquem del circuito que vise medinte un lrm cundo un sill de 3 plzs de 1 trcción de feri pued quedr desequilird: si sue un sol person, solo puede estr en el centro; si suen dos, deerán estr en los extremos; si suen tres o ndie no hy prolem. ) Diuj l tl de l verdd y escrie l función lógic ) implific l función por Krnugh c) Diuj el circuito con puerts lógics 5

6 Deprtmento de Tecnologí. IE Ntr. r. de l Almuden. Mª Jesús iz 5. CONTROL DE UN VENTILADOR: Diseñ el circuito de control de un motor de un ventildor que sólo v funcionr cundo: Está ctivdo un sensor de tempertur O tmién pulsndo uno de los dos pulsdores de mndo culesquier (, c)y no cundo no esté pulsdo ninguno o estén los dos l vez. ) Diuj l tl de l verdd y escrie l función lógic ) implific l función por Krnugh c) Diuj el circuito con puerts lógics 6. Tenemos l siguiente función lógic de un circuito con 4 entrds: = Σm (2,3, 4, 6, 7, 8, 9, 10,) ) Diuj l tl de l verdd y escrie l función lógic ) implific l función por Krnugh c) Diuj el circuito con puerts lógics 6