Grupo 6 Practica 2

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LABORATORIO DE ELECTRÓNICA 2 PRACTICA 2: COMPUETAS E IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS LÓGICOS INFORME PRESENTADO POR: FELIPE AYALA SEBASTIÁN HERRERA A. JULIO ALEJANDRO HINCAPIÉ PRESENTADO A: ING.RICARDO LINARES RUIZ INGENIERÍA ÉLECTRICA UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA PEREIRA, 21 DE FEBRERO DE 2013

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Guia de Como presentar practicas de electronica digital

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LABORATORIO DE ELECTRÓNICA 2

PRACTICA 2: COMPUETAS E IMPLEMENTACIÓN DE CIRCUITOS LÓGICOS

INFORME

PRESENTADO POR:

FELIPE AYALA

SEBASTIÁN HERRERA A.

JULIO ALEJANDRO HINCAPIÉ

PRESENTADO A:

ING.RICARDO LINARES RUIZ

INGENIERÍA ÉLECTRICA

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

PEREIRA, 21 DE FEBRERO DE 2013

Richo
Rectángulo
Richo
Texto escrito a máquina
Nombres completos y códigos!!
Richo
Cuadro de texto
C=4.4

INTRODUCCIÓN

Las tecnologías de fabricación de los circuitos integrados digitales determinan

diferentes propiedades de operación como niveles de tensión, márgenes de

ruido, potencia disipada, cargabilidad de entrada y salida, entre otros. Las

familias lógicas son conjuntos de compuertas basadas en una tecnología de

transistores determinada. Las distintas compuertas lógicas exhiben diferentes

comportamientos eléctricos ante los valores de entrada, condiciones

ambientales existentes y condiciones de salida.

En este informe se presentan resultados, producto de procesos de medición, en

el laboratorio con el fin de confrontar los valores teóricos con los

experimentales. Se busca obtener la tabla de verdad de diferentes circuitos

lógicos utilizando compuertas TTL alimentadas a través de un DIP SWITCH que

permite la entrada de información binaria y a partir de esto hallar el número de

capas y el tiempo de propagación de cada circuito lógico

OBJETIVOS

Familiarizarse con la interpretación de los manuales para C.I’s digitales.

Conocer el concepto de tiempo de propagación y número de capas.

Conocer métodos básicos de entrada y salida de información binaria.

Conocer y aplicar métodos de seguimiento a un circuito lógico.

Richo
Línea
Richo
Línea
Richo
Texto escrito a máquina
Carreta!!...es un resumen acerca de la práctica.
Richo
Subrayado
Richo
Texto escrito a máquina
Cuáles son estos valores teóricos?
Richo
Línea
Richo
Aceptado

PROCEDIMIENTO

Se montó el circuito lógico de la figura 1 que consta de un DIP SWITCH con

resistencias de Pull-down de 220Ω , TTL’s un 74LS04, dos 74LS08 y un 74LS32, un

led rojo a la salida originalmente con una resistencia limitadora de corriente de

100Ω pero la corriente era demasiado baja así que se omitió.

Figura 1 Circuito lógico

Luego por medio de una punta lógica se obtuvo la tabla de verdad del circuito y de

puntos intermedios.

Con la tabla anterior se halló el camino con mayor número de capas luego

buscando en la tabla de verdad dos combinaciones en donde esta entrada cambie

de estado lógico al igual que las salidas y las otras dos permanezcan constantes.

En la entrada disponible se conectó el generador de ondas de modo que entregara

una onda cuadrada de 1Mhz y se conectó el osciloscopio tanto a la entrada como a

la salida y se midió los tiempos de retardos entre la entrada y la salida TPLH y TPHL,

respectivamente.

Figura 2 Circuito lógico con generador de onda cuadrada en la entrada

Richo
Aceptado
Richo
Aceptado

A continuación se montó el circuito lógico de la Figura 2 y se realizó exactamente el

mismo procedimiento antes descrito.

Figura 3 Circuito lógico

RESULTADOS

En el siguiente esquema lógico se puede observar que la ruta de color rojo es la

que contiene el mayor número de capas, entendiéndose por capas como el

número de compuertas lógicas que atraviesa. Fueron 5 Capas.

Figura 4. Esquema lógico de la Figura 1

Richo
Aceptado
Richo
Aceptado

Del montaje de la Figura 1 se obtuvo la siguiente tabla de verdad de la salida y de

puntos intermedios (mostrados en la Figura 4).

A B C S X Y Z

0 0 0 0 1 0 0

0 0 1 0 0 0 0

0 1 0 0 1 0 0

0 1 1 0 0 0 0

1 0 0 1 0 0 1

1 0 1 1 0 0 1

1 1 0 0 0 0 1

1 1 1 1 0 1 1

Tabla 1. Tabla de verdad Circuito lógico Figura 1

De las mediciones de la forma de onda de la entrada y la salida para el circuito de la

Figura 2 con la entrada lógica configurada como se muestra en la segunda fila

resaltada de la tabla 1 se obtuvo lo siguiente:

Figura 5. Formas de onda superpuestas de entrada y salida del circuito lógico

de la Figura 1

Richo
Texto escrito a máquina
Qué son estas combinaciones resaltadas?
Richo
Línea
Richo
Línea
Richo
Aceptado

Figura 6. Zoom a la Figura 5 para encontrar el 𝑻𝑷𝑳𝑯

Figura 7. Zoom a la Figura 5 para encontrar el 𝑻𝑷𝑯𝑳

𝑻𝑷𝑳𝑯 𝑻𝑷𝑯𝑳 51𝑛𝑠 38𝑛𝑠

Tabla 2. Tiempos de Propagación circuito lógico de la figura 1

Richo
Aceptado
Richo
Aceptado
Richo
Texto escrito a máquina
Recuerden que el retardo de propagación es el promedio de estos dos!!!
Richo
Línea
Richo
Línea

En el siguiente esquema lógico se puede observar que la ruta de color rojo es la

que contiene el mayor número de capas, entendiéndose por capas como el

número de compuertas lógicas que atraviesa. Fueron 3 Capas.

Figura 8. Esquema lógico de la Figura 3

Del montaje de la Figura 3 se obtuvo la siguiente tabla de verdad de la salida y de

puntos intermedios (mostrados en la Figura 8).

A B C S X Y

0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0

0 1 0 0 0 0

0 1 1 0 0 0

1 0 0 1 0 1

1 0 1 1 1 1

1 1 0 0 0 0

1 1 1 1 1 0

Tabla 3. Tabla de verdad Circuito lógico Figura 1

De las mediciones de la forma de onda de la entrada y la salida para el circuito de la

Figura 3 con la entrada lógica configurada como se muestra en la segunda fila

resaltada de la tabla 3 se obtuvo lo siguiente:

Richo
Aceptado

Figura 9. Formas de onda superpuestas de entrada y salida del circuito lógico

de la Figura 3

Figura 10. Zoom a la Figura 9 para encontrar el 𝑻𝑷𝑳𝑯

Figura 11. Zoom a la Figura 9 para encontrar el 𝑻𝑷𝑯𝑳

Richo
Aceptado
Richo
Aceptado
Richo
Aceptado

𝑻𝑷𝑳𝑯 𝑻𝑷𝑯𝑳 6𝑛𝑠 3𝑛𝑠

Tabla 4. Tiempos de Propagación circuito lógico de la figura 3

Es importante notar la diferencia tan amplia en los retardos del circuito 1 (Figura 1) al

circuito 2 (Figura 3), los cuales poseen la misma tabla de verdad por lo tanto la misma

función, obviamente el circuito 2 responde mucho más rápido por su nivel de

integración (utiliza menos dispositivos para hacer la misma función); entre mayor

número de capas mayor tiempo de propagación.

CONCLUSIONES

La importancia de las compuertas lógicas en nuestro mundo actual es indiscutible,

por eso es de alta importancia saber sus diferentes comportamientos y sus

tiempos de retardo.

El segundo circuito es claramente una reducción del primer circuito usando leyes

de Morgan y diagramas de Karnaugh

En el primer circuito se notó que se debe tener muy en cuenta todos los posibles

caminos de la señal para poder definir el número de capas del circuito.

Es de suma importancia saber definir cuál entrada debe ser excitada con la señal

cuadrada de 1Mhz para nuestro caso escogimos la entrada A porque era la que

más hacia variar la salida del sistema.

Se alcanza a notar que cuando un circuito es extremadamente amplio se vuelve

muy complejo de seguir, para una revisión y para ver los tiempos de retardos,

cada vez que se piense en implementar un circuito lógico debe aplicársele las leyes

de reducción para poder montar la expresión más simple.

Es importante cuando presenta el hecho de que el tiempo de retardo en cierta

capa del circuito da menor que en otra como el caso del circuito 1.

Richo
Tachado
Richo
Tachado
Richo
Subrayado
Richo
Línea
Richo
Línea
Richo
Texto escrito a máquina
Esta SI es una conclusión!!....debería estar aquí
Richo
Línea
Richo
Línea
Richo
Rectángulo
Richo
Texto escrito a máquina
Bueno, habría que entrar a mirar que pasó
Richo
Texto escrito a máquina
Hay que trabajar más en esto de las conclusiones!!