Trabajo de codificadores

Electrnica Digital

2 curso del Grado en Ingeniera en Tecnologas y Servicios de Telecomunicacin, Curso 2014/15 Pgina 1

Claudia Serrano Martnez, Pablo Gonzlez Echevarra Grupo 11

TRABAJO 3

Primera parte:

Se desea construir un decodificador/demultiplexor de 4 entradas activas a nivel alto

y 16 salidas activas a nivel bajo. Para ello se emplearn puertas lgicas de tipo

NAND CMOS.

Adems, el decodificador deber tener una entrada de inhibicin activa por nivel

bajo y una entrada de habilitacin activa por nivel alto

Se pide:

1. Obtener la tabla de verdad del circuito.

-E3, E2, E1, E0 son las entradas

-H es la entrada de habilitacin e I es la entrada de inhibicin

-El resto son salidas.

H I I E3 E2 E1 E0 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15

1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1

1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1

1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1

1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

0 X X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

X 1 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Electrnica Digital


2. Implementar el circuito en LTSpice y comprobar su correcto funcionamiento. Para

la circuitera CMOS se emplear una tensin de alimentacin de 10 V.

A partir de la tabla de verdad y lo que vimos en teora sobre decodificadores con entradas

de inhibicin:

El circuito implementado en LTSpice es el siguiente:

Comprobacin de la simulacin:

H I E3 E2 E1 E0 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15

1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Electrnica Digital


Todas las salidas a 1 menos la S4.


1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1

Todas las salidas a 1 menos la S7

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1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

Todas las salidas a 1 menos la S13.


0 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

En este caso los valores de entrada son: 1001

Electrnica Digital


En este caso los valores de entrada son:1011

Da igual los valores de entrada que todas las salidas estn a 1 lgico, es decir, a 10 V.


1 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

En este caso los valores de entrada son: 1011

En este caso los valores de entrada son:1000

Electrnica Digital


Da igual los valores de entrada que todas las salidas estn a 1 lgico, es decir, a 10 V.

Segunda Parte:

Se desea construir un conversor A/D tipo flash de 3 bits de salida y tensin

analgica de entrada en el rango 0-5V.

Se pide:

3. Obtener la tabla de verdad y las expresiones necesarias para implementar el

codificador de 8 entradas y 3 salidas, empleando puertas NAND.

Se trata de un circuito con 2n entradas y n salidas y en este caso como es un codificador

de 8 entradas debe haber 3 salidas, es decir, n=3.

Tabla de verdad obtenida:

-C,B,A son las salidas

-El resto son entradas.

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E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 C B A

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

X X 1 0 0 0 0 0 0 1 0

X X X 1 0 0 0 0 0 1 1

X X X X 1 0 0 0 1 0 0

X X X X X 1 0 0 1 0 1

X X X X X X 1 0 1 1 0

X X X X X X X 1 1 1 1

Obtenemos la implementacin para este caso:

C= E7+E7E6+E5E6E7+E4E5E6E7

B= E7+E6E7+E3E4E5E6E7+E2E3E4E5E6E7

A= E7+ E5E6E7+ E3E4E5E6E7+E1E2E3E4E5E6E7

Usando la propiedad A+AB=(A+A)(A+B) queda A+B ya que A+A=1 as podemos

simplificar las expresiones. Por ejemplo para el caso de C:

C=(E7+E7E6)+E5E6E7+E4E5E6E7=[E7+(E6+E6E7E5)]+E4E5E6E7=[E7+E6+E7E5]+

+E4E5E6E7=E7+E6+[E5+E5E6E7E4]=E7+E5+[E6+E6E7E4]=E6+E5+[E7+E7E4]=

=E7+E6+E5+E4

Haciendo lo mismo para B y A se obtienen las expresiones:

C= E7+E6+E5+E4

B= E7+E6+E5E4E3+ E5E4E2

A= E7+E5E6+ E4E6E3+ E4E6E2E1

Se trata de salidas a nivel alto, si queremos hacer salidas a nivel bajo deberamos negar

los resultados obtenidos.

4. Implementar el conversor A/D en empleando puertas lgicas NAND TTL y

los comparadores, resistencias, etc. necesarios.

Para implementar el conversor en LTSpice usamos el equivalente visto en teora:

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Para ello los comparadores se han alimentado con dos fuentes: Vcc= 5V y Vcc=0V y se

ha aadido como fuente de tensin analgica una rampa de tensin 0-5V como pide en el

apartado 5).

Y a su vez el codificador lo implementamos con puertas NAND, usando componentes de

la biblioteca 74HC como se puede ver en la figura:

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5. Realizar una simulacin introduciendo una onda en rampa o triangular desde 0 V a

5 V y comprobar que la salida digital va tomando los valores correspondientes.

Donde V(i) es la onda en rampa, V( c) la tensin de la salida C, V(b) la tensin de la salida

B y V(a) la tensin de salida A.

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