ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO
ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE INFORMTICA Y ELECTRNICAESCUELA DE INGENIERA ELECTRNICA EN TELECOMUNICACIONES Y REDES
INGENIERA EN ELECTRNICA, TELECOMUNICACIONES Y REDES
GUA DE LABORATORIO DE ELECTRNICA IPRCTICA No. 1 CIRCUITOS CON DIODOS Y COMPUERTAS LGICAS1. DATOS GENERALES:
NOMBRE(S):
CODIGO(S):
Karina Lesano
172
Jose Luis Hernandez
348
Edgar Granda
194GRUPO No: .FECHA DE REALIZACIN:
FECHA DE ENTREGA:
2014/10/24
2014/10/24
2. OBJETIVO(S):
2.1.GENERAL
Disear un circuito combinacional capaz de actuar frente a una de las situaciones propuestas para activar una determinada accin dependiendo el caso presente.2.2.ESPECFCOS
Disear un circuito combinacional, basado en compuertas lgicas, por medio de lgica digital y booleana. Simular el circuito combinacional e implementarlo en protoboard. Comprobar los resultados obtenidos tanto tericos como prcticos.3. METODOLOGA
Experimental.
4. EQUIPOS Y MATERIALESEQUIPOS:
Fuente de alimentacin
Puntas Lgicas
Computador
MATERIALES:
Resistencias
Diodos Leds
Compuertas Lgicas
Dip-Switch
Motor 5V
5. MARCO TERICOCOMPUERTAS LGICAS
Lgica y Compuertas Binarias
AND
En el grfico se muestra, en forma simblica, una compuerta AND de dos entradas y su tabla de verdad.
La compuerta AND es un circuito que opera en forma tal que su salida es ALTA slo cuando todas sus entradas son ALTAS. En todos los otros casos la salida de la compuerta AND es BAJA.
ABSAL
000
010
100
111
NAND
En el grfico se muestra el smbolo correspondiente a una compuerta NAND de dos entradas y su correspondiente tabla de verdad. Es el mismo que el de la compuerta AND, excepto por el pequeo crculo en su salida, el cual denota la operacin de inversin. De este modo, la compuerta NAND opera igual de la AND seguida de un INVERSOR.
ABSAL
001
011
101
110
a) )
OR
El grfico muestra el smbolo correspondiente a una compuerta OR de dos entradas y su tabla de verdad.Las entradas A y B son niveles de voltaje y la salida SAL es un nivel de voltaje cuyo valor es el resultado de la operacin OR de A y B.
ABSAL
000
011
101
111
NOR
ABSAL
000
011
101
111
El grfico muestra el smbolo de una compuerta NOR de dos entradas y su tabla de verdad. Es igual al smbolo de la compuerta OR excepto que tiene un crculo pequeo en la salida, que representa la operacin de inversin. De este modo, la compuerta NOR opera como una compuerta OR seguida de un INVERSOR.
XOR
En el grfico se muestra el smbolo de una compuerta XOR de dos entradas. Las variables de entrada son A y B la salida es SAL. La salida es 1 lgico si y solo si A es diferente de B, si A y B son ambas 0 lgico o ambas son 1 lgico entonces SAL es 0 lgico.
ABSAL
000
011
101
110
NOT
El grfico muestra el smbolo de un circuito NOT, al cual se le llama ms comnmente INVERSOR. Este circuito siempre tiene una sola entrada y su nivel lgico de salida siempre es contrario al nivel lgico de esta entrada.
ASAL
01
10
FAMILIAS LGICAS
Familia Lgica TTL
Su tensin de alimentacin (Vcc) caracterstica se halla comprendida entre los 4.75V y los 5.25V; como se ve un rango muy estrecho, debido a esto, los niveles lgicos vienen definidos por el rango de tensin comprendida entre 0.2V y 0.8V para el estado BAJO y los 2.4V y Vcc para el estado ALTO.
La velocidad de transmisin entre los estados lgicos es su mejor caracterstica aunque esta caracterstica le hace aumentar su consumo siendo su mayor enemigo, motivo por el cual han aparecido diferentes versiones de TTL como FAST, SL, S, etc. y ltimamente los TTL: HC, HCT y HCTLS. En algunos casos puede alcanzar poco ms de los 250 Mhz.
Esta familia es la primera que surge y an todava se utiliza en aplicaciones que requieren dispositivos SSI y MSI. El circuito lgico TTL bsico es la compuerta NAND. La familia TTL utiliza como componente principal el transistor bipolar.
Principales caractersticas de la familia TTL
La familia Lgica Transistor-Transistor ha sido una de las familias de circuitos integrados (CI) ms utilizadas.
Debemos tomar en cuenta ciertas caractersticas de la lgica TTL. Si dejamos una entrada sin conectar actuar exactamente como un 1 lgico aplicado a esa entrada, ya que el transistor no ser polarizado en forma directa. Cuando se presenta el caso de que no utilizamos una entrada la podemos dejar desconectada para que acte como un 1 lgico, pero lo ms conveniente sera conectarlas a +5V a travs de una resistencia de 1k para proteger de las corrientes a las entradas de la compuerta.
Cuando dos o ms entradas de una compuerta TTL se interconectan para formar una entrada comn, esta tendr un factor de carga de entrada que es la suma de los factores de carga de cada entrada.
Los CI de la serie 74 estndar ofrecen una combinacin de velocidad y disipacin de potencia adecuada a muchas aplicaciones. Los CI de esta serie incluyen una amplia variedad de compuertas, flip-flops y multivibradores monoestables as como registros de desplazamiento, contadores, decodificadores, memorias y circuitos aritmticos.
La familia 74 cuenta con varias series de dispositivos lgicos TTL (74, 74LS, 74S, etc.).
Caractersticas de la serie TTL estndar (74)
Rango de voltajes de alimentacin y temperatura
Estas series utilizan una fuente de alimentacin (Vcc) con voltaje nominal de 5 V. Funcionan de manera adecuada en temperaturas ambientales que van de 0 a 70C.
6. PROCEDIMIENTO
Anlisis del problema a resolver:
En un laboratorio de procesamiento de medicinas, existen sensores instalados que permiten mantener el ambiente fresco y sin contaminacin. Esto es posible por medio de cuatro sensores: temperatura, humedad, densidad de fluidos y de deteccin de contaminacin (ppm), cuyo funcionamiento es:1. Cuando la temperatura se encuentra por debajo de los 20 C enva 0, caso contrario enva 1.
2. Cuando la humedad supera el 50% enva 1, caso contrario enva 0.
3. Si la densidad de aire es ptima enva 0, caso contrario enva 1.
4. Si la contaminacin no supera los 2ppm enva 0, caso contrario enva un 1.
En el laboratorio existe un ventilador que puede girar en ambos sentidos. El sistema funciona de la siguiente manera:1. Si la temperatura supera los 20C y la humedad es menor al 50% se enciende un led rojo de alerta pero el ventilador no se enciende.
2. Si la temperatura supera los 20C y la humedad es mayor al 50% se enciende el ventilador girando en sentido horario.
3. Si la temperatura supera 20C y la densidad del aire no es la ptima se enciende un led amarillo de alerta y el ventilador no se enciende.
4. Si la densidad de aire no es la ptima y la deteccin de contaminacin supera los 2ppm se enciende el ventilador girando en sentido anti-horario y cumpliendo el papel del extractor de fluidos.
Analizar las prioridades de los sensores y disear e implementar el circuito con el menor nmero de compuertas.
Diseo por medio de tablas de verdad y ecuaciones lgicas:
Simulacin del circuito:
Implementacin y recoleccin de datos:
Interpretacin de resultados:
Si la temperatura supera los 20C y la humedad es menor al 50% se enciende un led rojo de alerta pero el ventilador no se enciende.
Si la temperatura supera los 20C y la humedad es mayor al 50% se enciende el ventilador girando en sentido horario.
Si la temperatura supera 20C y la densidad del aire no es la ptima se enciende un led amarillo de alerta y el ventilador no se enciende.
Si la densidad de aire no es la ptima y la deteccin de contaminacin supera los 2ppm se enciende el ventilador girando en sentido anti-horario y cumpliendo el papel del extractor de fluidos7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESA travs de la comparacin del resultado experimental con el terico tenemos como resultado la simplificacin de nuestro circuito, considerable debido a la toma de nuestro ejercicio.Se recomienda tener mucho cuidado al momento de utilizar cada uno de los materiales a utilizar.
El Recomendamos tener el mximo cuidado al momento de tomar los datos.8. BIBLIOGRAFAhttp://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log.htmhttp://www.doovi.com/video/prueba-laboratorio-3-electronica-digital-compuertas-logicas/uk8GM0iCHxUhttp://es.wikipedia.org/wiki/Puerta_lgica
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