Unidad 1 fundamentos de circuitos logicos

M.D Arturo Orta Palacios .

UNIDAD I FUNDAMENTOS DE

CIRCUITOS LOGICOS

CARACTERISTICAS DE LA SEÑAL DIGITAL Y ANALÓGICA

Las señales analógicas o continuas en amplitud son las que varían en función del tiempo, adquiriendo un numero “infinito” de valores (valores continuos) dentro de un intervalo.

Las señales digitales toman un número “finito” de valores (valores discretos) en el tiempo y en amplitud. Son utilizadas en los sistemas digitales.

Representación analógica: Cantidad que se representa mediante un voltaje, corriente o movimiento de un medidor que es proporcional al valor de esa cantidad.Ejemplos:•Velocímetro de un automóvil.

•Termómetro de mercurio.

•Micrófono de audio.

Las cantidades analógicas pueden variar en un rango continuo de valores. Ejemplo:Velocímetro (0 -100 km/hr), Salida del micrófono( 0-9.99mV)

REPRESENTACIONES NUMERICAS

Representación digital:

Estas cantidades se representan a través de símbolos llamados dígitos .Ejemplo:•Reloj digital.

La representación digital cambia en escalones discretos.

La diferencia principal entre cantidades analógicas y digitales se puede enunciar como sigue:

Analógico: Continuo.Digital : Discreto (escalón por escalón)

¿Cual de las siguientes implican cantidades analógicas y cuales cantidades digitales?a) Interruptor de 10 posicionesb) Corriente que fluye fuera de una toma de corriente eléctrica.c) Temperatura de un espacio.d) Granos de arena en la playa.e) Velocímetro de un automóvil.

Solución a) Digital b) Analógica c) Analógica.d) Digital, puesto que el numero de granos solo puede tener ciertos valores discretos (enteros y no cualquier valor sobre un rango continuo.e) Analógica, si es de tipo de aguja; Digital, si la lectura es de tipo numérica.

• SISTEMAS ANALÓGICOS

Contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas de manera analógica.

Ejemplos:Amplificadores de audio, el equipo de grabación y el equipo de reproducción de cinta magnética y un simple interruptor reductor de luz.

Son mas fáciles de diseñar El almacenamiento de información es fácil. Mayor exactitud y precisión. La operación se puede programar Son menos susceptibles al ruido Se puede fabricar mas circuiteria digital en los chips de los circuitos integrados.

VENTAJAS DE LAS TECNICAS DIGITALES

En la realidad solo existe una desventaja importante cuando se usan técnicas digitales:

“El mundo real es fundamentalmente analógico”

La mayoría de las cantidades físicas son de naturaleza analógica y a menudo estas cantidades son las entradas y salidas que son monitoreadas, y operan y son controladas mediante un sistema. Ejemplos: temperatura, presión, la posición, la velocidad, el nivel del liquido, la rapidez de flujo, entre otros.

LIMITACIONES DE LAS TECNICAS DIGITALES

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA

TEMPERATURA

Dispositivo de

medición SEÑAL ANALOGICA

Convertidor analógico

digital

Convertidor Digital-

Analógico

controlador

AJUSTA LA TEMPERATURA

(SEÑAL ANALOGICA)

(SEÑAL ANALOGICA)

(SEÑAL DIGITAL)

Procesamiento digital


COMPUERTAS LÓGICAS

M.D Arturo Orta Palacios

Tabla de Verdad.

• Posibles combinaciones de Verdad y Falsedad.

A B C

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 1

A=0: Fotocelda no iluminada

A=1: Fotocelda iluminada

B=0:Interruptor cerrado

B=1:Interruptor Abierto

C=0:Alarma Inactiva

C=1 Alarma activa.


Expresión Analítica• Se puede describir esta relación mediante la

siguiente expresión: x = A + B se dice x=A o B x=A or B

A B x=A+B

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 1


1

23

A

B C

COMPUERTA LOGICA AND TODO O NADA

ENTRADAS SALIDAS

Expresión analítica C=AB (fa*b) se dice A “Y”B

M.D Arturo Orta Palacios M

AND (2)

Entrada 1 (A)

Entrada 2 (B)

Salida (x)

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1


COMPUERTA OR

OR

AB C

Expresión análitica C=A+B se dice

(fa or b) “O”


OR (2)

Entrada 1 (A) Entrada 2 (B) Salida (x)

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1


INVERSOR NOT

NOT

A AENTRADA

SALIDA

M.D Arturo Orta Palacios M.

NOT (2)

Entrada (A) Salida (B)

0 1

1 0


COMPUERTA NAND

Entrada 1 (A) Entrada 2 (B) Salida (x)

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

A

BA*B

NAND


Compuerta NOR OR-NEGADA

Entrada 1 (A)

Entrada 2 (B)

Salida (x)

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

A

B NOR

A+B

SIMBOLOS LOGICOS ESTANDAR IEEE/ANSI

• 1984 – Norma IEEE/ANSI 91-1984

1 ≥ 1

& &

≥ 1


• OR exclusivo • NOR exclusivo

A

BX = AB +ABX = A⊕B

A B X0 0 00 1 11 0 11 1 0

= 1

A

B

X = AB +AB

X = A⊕B

A B X0 0 10 1 01 0 01 1 1

= 1



Laboratorio I

• Construir un circuito AND de 4 entradas a partir de AND de dos Entradas.

• En una AND De dos entradas Multiplicar dos señales de Reloj con frecuencias de 130 y 150 Hz. Analizar el Resultado.

• Cambiar las frecuencias a 100 y 200HZ

• Realice la misma practica para una Compuerta OR.


CIRCUITOS LOGICOS

SISTEMAS DIGITALES I


Descripción Algebraica De Circuitos Lógicos

• Cualquier circuito lógico puede describirse completamente mediante las operaciones AND, OR y NOT.

• Prioridad de Operación.– EJ A+B * C– (1) A AND B y después OR C

U1

AND

U2

OR

A

B

A * BA * B+ C

C


U1

NAND

Q-OUTPUT

0A-INPUT

0B-INPUT

A B Q

0 0 1

1 0 1

0 1 1

1 1 0

TRUTH TABLE

U2

AND

U3

NOT

Encontrar la expresión Algebraica.


U1

NAND

Q-OUTPUT

1A-INPUT

U2

NAND_4

0

1

0

1

U4

INVERTER

U10

INVERTER

U8

INVERTER


U1

NAND

Q-OUTPUT

1A-INPUT

0B-INPUT

U2

NAND_4

0

0

1

1

U4

INVERTER

1

23

U8:A

74132

0

Unidad 1 fundamentos de circuitos logicos

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