LABORATORIO DE ELECTRÓNICA DIGITAL PRACTICA No. 1

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

 INGENIERÍA ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA DIGITAL

PRACTICA No. 1

Aplicación de las compuertas universales

INTRODUCCIÓN

Cualquier circuito digital por más complejo que sea, es posible implementarlo únicamente con compuertas universales NAND o NOR. Por lo tanto, es necesario analizar y verificar en la práctica el comportamiento de estas compuertas para obtener otras compuertas o cualquier circuito digital de acuerdo con lo presentado en la teoría.

OBJETIVOS

∙ Implementar una función lógica con compuertas NAND o NOR de las familias TTL y

  CMOS.

∙ Verificar las correspondencias dentro de los niveles lógicos altos (1) y bajos (0) en las
 entradas y la salida de una compuerta con los perfiles de tensión.

∙ Verificar las diferencias de los perfiles de tensión entre las familias TTL y CMOS.

∙ Implementar un generador de señal digital con el C.I. temporizador 555.

MATERIALES

• Instrumentos : Protoboard, fuente de tensión DC, multímetro digital y osciloscopio.

• Componentes : Resistencias de acuerdo al cálculo realizado, transistores 2N3904, diodos LED, circuitos integrados con compuertas NAND: 74LS00 (TTL) y 4011 (CMOS),         circuitos integrados para compuertas NOR: 74LS02 (TTL) y 4001 (CMOS).
• Los elementos mostrados en el circuito del generador de señal digital.

MARCO TEÓRICO

Familiarizarse con los métodos de análisis de circuitos digitales con algebra boleana para implementar funciones lógicas con compuertas universales.

Evaluar todas las salidas del circuito mediante la tabla de verdad lógica y de tensiones.

Familiarizarse con el funcionamiento del generador de señal digital en base al C.I. 555.

Escribir en el documento previo los datos técnicos básicos del transistor y del LED.

PROCEDIMIENTO

1. Análisis teórico.

1. Para la función lógica dada obtener el respectivo circuito digital con la compuerta universal indicada y escribir la tabla de verdad lógica y de tensiones para dicho circuito.

Funciones lógicas

[pic 1][pic 2]

Por ejemplo, si el circuito tiene 2 entradas, 3 salidas parciales y la salida final, la tabla tanto lógica como de tensiones se puede escribir como se muestra en la tabla 1, a la tabla de verdad de tensiones similar a la anterior denominarla tabla 2.

                                                    Tabla 1.

1. Para visualizar el estado de la salida final del circuito digital y conocer el efecto que la carga (visualizador) produce en el perfil de tensión de salida de la compuerta, se usarán las siguientes conexiones del visualizador a la salida del circuito digital.

Se deben calcular las resistencias RB, RC, RH y RL.

[pic 3]

1. Con respecto a los circuitos anteriores, escribir los voltajes propuestos en la tabla 3.

Tabla 3.

1. Con los valores de las resistencias y los voltajes de la tabla anterior calcular y escribir lo que se pide en la tabla 4.

Tabla 4.

1. Análisis dinámico

Con el circuito de la figura b conectado a la salida del circuito digital aplique la salida del generador de señal digital mostrado en la figura 1 a las entradas del circuito digital. Mediante un diagrama de temporización dibuje usando 3 pulsos la señal en las entradas del circuito digital, la señal en una salida que invierta a la anterior y la señal en otra salida que no invierta la señal de entrada. Escriba para cada una de las 3 señales los voltajes de los niveles lógicos altos y bajos de acuerdo a los perfiles de tensión.

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