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Circuitos Electrónicos

Esquemas del 1er Parcial

Septiembre 2010

José Manuel Quero Reboul 2º Curso Ingeniero de Telecomunicación

E.S. Ingenieros de Sevilla

2

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

V1V2

V3V4

V5

t

Vh

Vl

Rb

Rc

Vi

Vo

Vcc

Vcc

Vo

0,2

0,65 0,85 Vi

Circuito combinacional

Estado

t

VoVcc

Vcc/2 Vi

Ei SiEi Si

MR0

MR1VoH(min)

VoL(max)

ViH(min)

VoL(max)

Fig 1.Lógica bievaluada y multievaluada

Fig 2. Circuito en conmutación Fig 3. Función de transferencia

Fig 4. Esquema de circuito combinacional

Fig 5. Esquema de circuito secuencial

Fig 6. Márgenes de ruidoFig 7. Función de transferencia ideal

Circuito combinacional

Vcc

3

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

90%

10%

Tf

90%

10%

Tr

50%

50%

50%

50%

Vi

VotpHL tpLH

PERIODO

Tsetup Tholdt

CLK

Pulso real Fig 8. Formas de onda.

Fig 9.Tiempos de subida y bajada.

Fig 10. Retrasos

Dato Fig 11. Tiempo establecimiento y mantenimiento

4

TEMA 2. SINTESIS DE CIRC. DIG. COMBINACIONALES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

00 01

10

11

00

11

10

10

1

1

1 1

a b c d

f

a bc d

a a a a

ab

ab

ab

ab

ab

ab

a + b

ab

a + b+

a +b

ab

a b+

Buffer

Or

Not

Nor

And

Xor

Nand

Xnor

Fig 1. Funciones lógicas

Fig 2. Mapa karnaugh Ejemplo 1

Fig 3. Realización Ejemplo 1

5

TEMA 2. SINTESIS DE CIRC. DIG. COMBINACIONALES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

00 01

01

11

00

11

10

10a bc d

0

0

0 0

b c da

g

a1 b1

b3

a2

a3

b2

z

p

q

Xp

s

dt2dt

Fig 4. Mapa Karnaugh Ejemplo 2

Fig 6. Convertidor binario-gray

Fig 5. Realización Ejemplo 2

Fig 7. Transitorios en Circuitos Combinacionales

a0

a2

b0b1b2

a1

X=1

Y=1

z s

Xp

q

p

3dt

t

6

TEMA 3. CIRCUITOS COMBINACIONALES BÁSICOS. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

. . .S0 S1 . . . Sk

I1I2

In-1

. . . z

ST 2kn=

4:1

i0

i1

i2

i3

z

S0 S1

I0

I1

I2

I3

zz

S0S1

ST(E)

i0

i1

i2

i3S0 S1

“0”

“1”

“0”

a b

f

f = ab + ab

i0i1

i7

i8i1

i15

i23

i31

i16

i24

i1

i25

8:1

8:1

8:1

8:1

8:1

ST

ST

ST

ST

STS3 S4

z

i0

i1

i2

i3S0 S1

“0”

c

d

a b

f

f = abd + abc

“0”

Contador MUX

i0 i1 i2 i3 i14 i15

S

. . . . .

S0 S1 S2

Fig 1. MultiplexorFig2. Multiplexor 4:1

Fig 3. Realización multiplexor

Fig 5. Aplicaciones de multiplexoresFig 4. Extensión de multiplexores

I0

7


Decodificador

n2n

. . . .

. . . .

Decodificador

a

b

S0 ab

S1 ab

S02 ab

S3 ab

ST

ST

ST

ST

i0 i1 i2

i3

i4ST

ST

S0S1

S7

S31

S24

S16

S23

S15

S8

. . .. . .

. . .. . .

a

b

c

S0S1S2S3S4S5S6S7

i0

i1

i2

E

Entrada

S0S1S2S3S4S5S6S7

a

b

i0

i1

c

f

f = abc + abc

i2

Fig 6. Decodificador Fig 7. Decodificador 2:4

Fig 9.Demux

Fig 8. Extensión de decodificadoresFig 10. Generación de funciones

8


Codificador

2n

. . . .

. . . .

n

EE

98

E6

E5

E7

E4

E3

E2

E1

E0 S0

S1

S2

S3

R

S

S

S

0

1

2

3

E0 E4E1 E2 E3 E5 E6 E7 E8 E9

Codificador. . . .

. . . .

n

Decodificador

n2 n

. . . .

Convertidor de código

n

. . . .

. . . .

n

Fig 11. Decodificador

Fig 12. Codificador binario-BCD

Fig 13. Codificador Binario-BCD con matrices de diodos

Fig 14. Convertidor de códigoFig 15. Convertidor con codificador y decodificador

R

R

R

9

TEMA 4.CIRCUITOS ARITMÉTICO-LÓGICOS. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

10


11


12


13

TEMA 5.CIRCUITOS SECUENCIALES. BIESTABLES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

Q

Q

R

S

S

R

Q

Q

Q

QGRB

CLR

S

RQ

QGRB

CLR

S

R AB

“0”

A

B

B’

S

Q

2tpd

Ideal Real

Q

Q

Pr

Clr

S

R

CLK

Fig 1. Biestables con puertas NOR Fig 2. Biestables con puertas NAND

Fig 3. Símbolo biestable RS asíncrono Fig 4. Retrasos en las señales de entrada

Fig 5. Cronogramas

Fig 6. Biestable RS activo por nivel

14


Q

QGRB

CLR

S

R Q

QGRB

CLR

S

RQ

QGRB

CLR

S

R Q

QGRB

CLR

S

R Q

QGRB

CLR

S

R

Clk

… ...… ...

Q

Q

Pr

Clr

S’

R’

CLK

Pr

Clr

S

R

CLK

Q

QGRB

CLR

S

R

Clk

Q

QGRB

CLR

S

RQ

QGRB

CLR

S

R

Clk

Q

Q

Pr

Clr

S

R

CLK Vcc

S

R

Fig 7. Registro de desplazamiento con problemas de propagación

Fig 8. Biestable maestro-esclavo

Fig 9. Biestable maestro-esclavo (esquemático)

Fig 9a. Bistable MS (símbolo)

Fig 10. Biestable activo por flanco (acoplo capacitivo)

EE

E E E E E

15


Q

Q

Clk

S

R

Clk

Clk R

S

Q

Q

M

N

R’

S’

CLK

S

CLKant

S

N

S’

J

Q

Q

K

GRB

CLR

D J

Q

Q

K

GRB

CLR

T

Q

QGRB

CLR

S

R

J

K

Fig11. Biestable activo por flanco (almacenamiento capacitivo)

Fig 12. Biestable activo por flanco (mediante retrasos)

Fig 13. Cronograma biestable activo por flanco

(retrasos)

Fig 14. Biestable D apartir de JK Fig 16. Biestable JK a partir de RSFig 15. Biestable a partir de JK

16

TEMA 6. SÍNTESIS DE CIRC. SECUENCIALES SÍNCRONOS. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

17

TEMA 6. SÍNTESIS DE CIRC. SECUENCIALES SÍNCRONOS. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

18

TEMA 7. CIRC. SECUENCIALES: REGISTROS Y CONTADORES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

19


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22


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TEMA 8. LÓGICA CMOS ESTATICA. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

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TEMA 8. LÓGICA CMOS ESTATICA. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

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TEMA 9. LÓGICAS CMOS DINAMICAS. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

A

B

C

Vo

Vdd

A

B

C

Vo

Vdd Vdd

C1 C2

B B2 3

B 1

Fig 1. Lógica CMOS dinámica. Puerta NAND Fig 2. Cascada de puertas lógicas CMOS dinámicas

A

B

C

Vo

Vdd Vdd

C1 C2

B B2 3

B 1

Fig 3. Lógica dominó.

A

B

BA

Vdd

Vo2

Fig 4. Lógica CMOS. Puerta NANDVdd

VoVinR Fig 5. Circuito de Entrada CMOS

φ

φ

φ

φ φ

26

TEMA 10. LÓGICAS PSEUDO-NMOS Y PUERTAS DE TRANSMISIÓN. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

Vdd

Vi

Vo

ViVi1 2

Vo

Vdd

Vi

Vo

Vi

2

1

Vdd

Vdd

Vdd

DVi

s

Vo

Vdd

DVi S Vo

Vdd - VG

VA BV

BA

X

X

1 0 01 1 10 0 Z0 1 Z

X A B

X

X

Vdd

Vi Vo

Vdd

Vi

X

X

Vo

Fig 1. Puertas PSEUDO-nMOS

Fig 2. Transistor N como puerta de paso Fig 3. Puerta de transmision

Fig 4. De la puerta triestado a la puerta de transmisión

27

TEMA 10. LÓGICAS PSEUDO-NMOS Y PUERTAS DE TRANSMISIÓN. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

28

TEMA 11. LÓGICA TRANSISTOR-TRANSISTOR (TTL). CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

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