Facultad de Ingeniera de Produccin y Servicios

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

Escuela Profesional de Ingeniera Elctrica Ciclo 2015-A

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN AGUSTN

FACULTAD DE INGENIERA DE PRODUCCIN Y SERVICIOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA ELCTRICA

EXPERIENCIA N3: CARACTERIZACION DE PUERTAS LOGICAS PUERTA NAND TTL

CURSO: LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES

DOCENTE: ING. GIRALDO CARPIO

INTEGRANTES

SANCHEZ ORIHUELA DIEGO

CUI: 20053348

AREQUIPA, PERU

PRIMERA REVISION

1. Construir la tabla de verdad de la funcin NAND previa verificacin en una de las cuatro NAND del IC. Para esto, se utilizara la fuente de alimentacin que utilizaremos para alimentar al CI con una tensin VCC=5V. Las seales altas y bajas la obtendremos mediante cables auxiliares que conectaremos a la entrada de alta. La salida la mediremos con el polmetro en su funcin voltmetro.

La puerta NAND, compuerta NAND o NOT AND es una puerta lgica que produce una salida que es falsa solamente si todas sus entradas son verdaderas; por tanto, su salida es complemento a la de la puerta AND, -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Cuando todas sus entradas estn en 1 (uno) o en ALTA, su salida est en 0 o en BAJA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas estn en 0 o en BAJA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA.

2. Configurar la puerta NAND para que actu como inversor de las dos formas que se muestra en la figura. Una vez configura comprobar el comportamiento del inversor da cada una de las configuraciones introduciendo una seal cuadrada TTL (x es una seal iscilante cuadrada entre 0 y 5 v) y visualizando tanto la entrada x como la salida F en el osciloscopio Dibujar las formas de onda de entrada y salida de ambas configuraciones.

3. Conectar en serie dos inversores configurados del primer modo y comprobar con el osciloscopio alternativamente la salida del primer inversor y del segundo inversor. Sobre la salida del primer inversor medir los retardos de propagacin tpHL y tpLH para calcular su promedio tp. Luego medir los mismos retardos en la salida del segundo inversor y compararlos con el del primero. Comentar resultados.

4. Utilizar dos puertas NAND del 7400 para construir el circuito equivalente de una puerta AND, como se muestra en al figura 2 y comprobar su tabla de verdad.

Se comprueba su tabla de verdad que la siempre que haya cero se prende y cuando estn los dos en 1 no se prende.

5. Utilizar tres puertas NAND del 7400 para construir el circuito equivalente de una puerta OR como se muestra en la figura 3 y comprobar su tabla de verdad.

6. Demostrar mediante el lgebra booleana las equivalencias de los anteriores circuitos

IV. PROCEDIMIENTO

1. Medida de las caractersticas I-V de entrada y salida.

Iin=f(Vin)

Vin (V)

Iin (mA)

0

0.23

0.225

0.22

0.422

0.21

0.622

0.2

0.811

0.19

1.019

0.18

1.226

0.01

1.422

0

1

0

2

0

3

0

4

0

5

0

2. Comprobar que no es posible llevar la fuente de tensin para Vin a ese valor. Razonar porque sucede esto teniendo en cuenta que estamos efectuando una medida esttica.

3. Mediante la figura 5 verificar la caracterstica Iout=f(Vout)

Iout=f(Vout)

Vout (V)

Iout (mA)

0.012

0.97

0.02

2.05

0.03

3.1

0.04

4.4

0.06

6.6

0.08

8.9

0.105

11.7

0.122

13.6

0.143

16.1

0.167

18.8

0.182

20.7

0.229

26

4. Calculo FO=fan out, el nmero mximo de puertas de carga que pueden conectarse a la salida de una puerta dada sin impedir su correcto funcionamiento.

FO=IoL / IIL = IoH / IoH

FO= 0.97/0.23= 4.21

5. El consumo de la potencia de una puerta lgica viene dada por la expresin.

PD= 5V(0.97+26)/2

PD=67.42

6. Producto Velocidad Potencia

SPP=

IV. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

La puerta NAND, compuerta NAND o NOT AND es una puerta lgica que produce una salida que es falsa solamente si todas sus entradas son verdaderas; por tanto, su salida es complemento a la de la puerta AND, -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Cuando todas sus entradas estn en 1 (uno) o en ALTA, su salida est en 0 o en BAJA, mientras que cuando una sola de sus entradas o ambas estn en 0 o en BAJA, su SALIDA va a estar en 1 o en ALTA.

Se puede ver claramente que la salida X solamente es "0" (0 lgico, nivel bajo) cuando la entrada A como la entrada B estn en "1". En otras palabras la salida X es igual a 0 cuando la entrada A y la entrada B son 1.

La puerta NAND es significativa debido a que cualquier funcin booleana se puede implementar mediante el uso de una combinacin de puertas NAND. Esta propiedad se llama integridad funcional.

La puerta NAND tiene la propiedad de completitud funcional. Es decir, se puede implementar cualquier otra funcin lgica (AND, OR, etc) utilizando solo puertas NAND.1 Todo un procesador puede ser creado usando solamente puertas NAND. Al igual que en los en los circuitos integrados TTL utilizando transistores de emisor mltiple, se requiere un menor nmero de transistores que una puerta NOR.

En caso de no estar disponibles puertas NAND especficas, se puede hacer de puertas NOR, porque NAND y NOR se consideran las "puertas universales", lo que significa que se pueden utilizar para hacer todas las dems.1

Iin=f(Vin)

0.230.220.210.20.190.180.01000000

CORRIENTE DE ENTRADA

VOLTAJE DE ENTRADA

Iout=f(Vout)

0.972.04999999999999983.14.40000000000000046.68.911.713.616.10000000000000118.820.726

CORRIENTE DE ENTRADA

VOLTAJE DE ENTRADA

1