UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA

CURSO: LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES i.

LABORATORIO: 1

TEMA: OPERACIONES CON PUERTAS LGICAS.

TIPO DE INFORME: previo.

PROFESOR:

ALUMNO: ROMERO ESPINAL JEAN PIERRE

Especialidad: ingeniera De telecomunicaciones.

DA Y HORA: martes de 8:00-10:00pm.

I. INTRODUCION

Unacompuerta lgica, es undispositivo electrnicocon una funcinbooleana(lo que implica usar el lgebra booleana que es diferente al lgebra convencional). Suman, multiplican, niegan o afirman, incluyen o excluyen segn sus propiedades lgicas.

En la teora de circuitos se tienen en cuenta dos estados lgicos (1 o 0) que indican presencia o ausencia de voltaje respectivamente y para manipular estos estados lgicos se utilizan compuertas lgicas que son bsicamente el OR, AND y NOT, las cuales en la prctica vienen en circuitos integrados.

II. DESCRIPCIN DE LA COMPOSICION INTERNA DE LAS COMPUERTAS LOGICAS

En la construccin de las compuertas lgicas se usas diferentes tipos de dispositivos electrnicos como diodos y transistores, a continuacin se describir la composicin interna de cada uno de las compuertas lgicas bsicas:

COMPUERTA AND

Normalmente, una puerta AND se disea utilizando canal N (en la ilustracin) o MOSFET's de canal P. si la salida se va a conectar a una carga en lugar de a otra puerta, es preferible usar la versin CMOS (N y P) para que no se reduzca el voltaje de salida cuando el resultado de la funcin sea verdadero.

Puerta NMOS AND

Puerta AND utilizando diodos

Puerta AND usando transistores

Puerta CMOS AND

COMPUERTA OR

Se muestra a continuacin las formas y los dispositivos que se pueden usar para armar un compuerta lgica OR

Puerta NMOS OR

Puerta CMOS OR

Puerta OR utilizando diodos

Puerta OR usando transistores

COMPUERTA NOT(INVERSOR)

Inversor NMOS

Inversor PMOS

Inversor CMOS esttico

Inversor NPNlgica transistor a transistor

NANDlgica transistor a transistor

Inversor NPNlgica de resistencia-transistor

A continuacin se muestra la configuracin interna de algunos circuitos integrados.

III.DESCRIPCION DE LAS OPERACIONES LOGICAS DE LAS COMPUERTAS

COMPUERTAS LGICAS Y (AND), O (OR), NO (NOT), NO-Y (NAND), NO-O (NOR)

La operacinY (AND)se ejecuta exactamente en la misma forma que la multiplicacin ordinaria de unos y ceros. Una salida igual a1ocurre slo en el nico caso donde todas las entradas son1.

La salida es0en cualquier caso donde una o ms entradas son0.

La compuertaY (AND)semuestraen la siguiente figura, en forma simblica una compuertaY (AND)de dos entradas.

La salida de la compuertaY (AND)es igual alproductoY (AND)de las entradas lgicas; es decir:

x=A B.

En otras palabras, la compuertaYes un circuito que opera en forma tal que su salida seaALTAslo cuando todas sus entradas seanALTAS. En todos los otros casos la salida de la compuertaY (AND)esBAJA.

La operacinOproduce un resultado de1cuando cualquiera de lasvariablesde entrada es1.

La operacinOgenera un resultado deCEROsolamente cuando todas las variables de entrada son0. En la adicinO,1+1=1, 1+1+1=1, etc.

La compuertaO (OR)es un circuito que tiene dos o ms entradas y cuya salida es igual a la sumaO (OR)de las entradas. La siguiente figura muestra el smbolo correspondiente a una compuertaOde dos entradas. Las entradasAyBson niveles de voltaje lgicos y la salida (o resultado)xes un nivel de voltaje lgico cuyovalores el resultado de la adicinOdeAyB; esto es:

x=A + B.

En otras palabras, la compuertaOopera en tal forma que su salida seaALTAsi las entradasA, oBo ambas estn en un nivel lgico1. La salida de la compuertaOserBAJAsi todas las entradas estn en el nivel lgico0.

La operacinNOdifiere de lasoperacionesYyOen que sta puede efectuarse con una sola variable de entrada.

Por ejemplo, si la variableAse somete a la operacinNO, el resultadoxse puede expresar como: , donde la barra sobrepuesta representa la operacinNO. La operacinNOse conoce as mismo comoinversorocomplementoy estos trminos se pueden utilizar como sinnimos. La compuertaNOse muestra en la siguiente figura, la cual se conoce comnmente comoINVERSOR(INVERTER). Este circuito siempre tiene slo una entrada y su nivel lgico de salida siempre es contrario al nivel lgico de esta entrada.

COMPUERTAS NO-Y (NAND) y NO-O (NOR)

Estas compuertas se utilizan intensamente en los circuitos digitales. En realidad combinan las operaciones bsicasY,OyNO, las cuales facilitan sudescripcinmediante operaciones delgebrabooleana que se vern posteriormente.

El smbolo correspondiente a una compuertaNo Yde dos entradas se muestra en la siguiente figura. Es el mismo que el de la compuertaY, excepto por el pequeo crculo en su salida. Una vez ms, este crculo denota la operacin deinversin. De este modo la compuertaNo Yopera igual que laYseguida de unINVERSOR.

El smbolo correspondiente a una compuertaNo Ode dos entradas se muestra en la siguiente figura. Es el mismo que el de la compuertaO, excepto por el pequeo crculo en su salida. Una vez ms, este crculo denota la operacin de inversin. De este modo la compuertaNo Oopera igual que laOseguida de un inversor.

COMPUERTAS ADICIONALES

Existe otra compuerta es laO EXCLUSIVAy su complemento o dualNo O EXCLUSIVA.

La primera nos indica que la salida ser un1solamente siunadel total de las entradas est en1o el nmero de entradas con valor1esimpar, y ser la salida un0si el nmero de las entradas en1esparo todas las entradas estn en0; aqu se aplica una frase de lalgicade proposiciones, para dos entradas, "una entrada u otra pero no ambas".

El smbolo propuesto para la compuertaO EXCLUSIVAse muestra a continuacin, la

Expresin de salida de la compuerta es:

La siguiente compuertaNo O EXCLUSIVA, en realidad combina las operaciones de una compuertaO EXCLUSIVAyNO.

El smbolo correspondiente a una compuertaNo O EXCLUSIVAde dos entradas se muestra en la siguiente figura. Es el mismo que el de la compuertaO EXCLUSIVA, excepto por el pequeo crculo en su salida. Una vez ms este crculo denota la operacin de inversin. De este modo la compuertaNo O EXCLUSIVAopera igual que laO EXCLUSIVAseguida de unINVERSOR.