INSTITUTO TECNOLOGICO MUNICIPAL

INSTITUTO TECNOLOGICO MUNICIPAL

ANTONIO JOSE CAMACHO

GUIA DE LABORATORIOS DE SISTEMAS DIGITALES

TEMA2: CIRCUITOS DIGITALES BASICOS

2. OBJETIVOS

Conocer la funcin lgica de los circuitos digitales bsicos. Medir los voltajes de salida tpicos correspondiente a los estados lgicos de la compuerta. Analizar experimentalmente la tabla de verdad de cada uno de los circuitos digitales bsico.2. 1 RECURSOS

Fuente de energa DC Multmetro (Anlogo o Digital).2.2 MATERIALES

1- 74LS00 1- 74LS02 1- 74LS04 1- 74LS08 1- 74LS32 1- 74LS86 1- Resistencia de 120 ohmios 4- Resistencia de 4K7 1- Diodo LED 1- Transistor 2N22222.3 HERRAMIENTAS

Proto-board Pinzas planas Corta frio Cables Caimanes.10.

2. 4 INFORMACION BASICA

Esta gua se propone los primeros ejercicios prcticos que se deben realizar para iniciarse en la tcnica digital. Con ello se pretende consolidar los conocimientos tericos y familiarizar al estudiante con el trabajo de los circuitos digitales bsicos utilizando la tecnologa TTL y CMOS.

2.4.1 ALGEBRA DE BOOLE

El soporte matemtico de la electrnica digital es el lgebra de Boole, un conjunto de reglas que tratan con variables binarias y se basan en las tres operaciones lgicas fundamentales:

Suma lgica

Producto lgico

Complementacin.

2.4.2 Variable lgicaEs cualquier cosa que slo puede tomar dos estados que normalmente se expresan por 1 y 0. Ejemplo un interruptor puede tomar dos estados.

2.4.3 Tabla de verdad

Una tabla de verdad expresa grficamente, el estado lgico que toma una funcin para cada una de las combinaciones de las variables, como resultado de todas las operaciones lgicas que intervengan.

2.4.4 Expresin Lgica

Es la representacin de una funcin lgica por medio del lgebra de boole, aparecen las variables binarias relacionadas mediante operaciones lgicas.

2.5 COMPUERTA AND

Si dos variables lgicas A y B se combinan mediante el uso del producto AND, el resultado X, se puede expresar como: X = A.BFigura 1. Compuerta And

11.2.5.1 COMPUERTA OR

Si dos variables lgicas A y B se combinan mediante el uso de la adicin OR, el resultado se expresa as:

X = A + B

Figura 2. Compuerta OR.2.5.2 LA OPERACIN NOT

EL inversor es una compuerta que tiene un sola entrada y cuya salida es complemento de la entrada. La funcin de este dispositivo es invertir la entrada

0 = 1

1 = 0

Figura 3. Compuerta NOT.

2.5.3 LA COMPUERTA NAND

La operacin de una compuerta NAND, es equivalente a la de una AND y seguida de un inversor (NOT).

------

X = A.B

Figura 4. Compuerta NAND.

2.5.4 COMPUERTA NOR

La operacin de una compuerta NOR, es equivalente a la OR seguida de un inversor NOT.

12.

--------

X = A + B

Figura 5. Compuerta NOR.

2.5.5 OR EXCLUSIVO

El or exclusivo es una compuerta con dos entradas que produce un (1), en un su salida cuando las entradas son diferentes, y (0), cuando sus entradas son iguales.

X= A B

Figura 6. Compuerta Or Exclusivo.

2.5.6 NOR EXCLUSIVO

El Nor exclusivo, tambin conocido en ocasiones como OR no Exclusivo. Su salida X, tiene un nivel alto cuando las entradas son iguales y bajo son distintas.

-------------

X = A B

Figura 7. Compuerta Nor-exclusivo.

13.

ACTIVIDAD 2

PREINFORME

A)- Debe tener claro como funciona cada uno de los elementos del circuito.

a) Parmetros

b) Curvas caractersticasc) Anlisis de los circuitosd) Tablas de verdade) Debe traer los circuitos armados como preimforme y tener

presente los puntos anteriores que es un 40% de la nota final.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

1- Armar el siguiente circuito lgico con una compuerta OR.

Figura 8. Circuito lgico con compuerta OR.

a) Experimentar con una de las compuertas utilizando la 74LS32.

b) Hallar la expresin lgica.

c) Obtener experimentalmente la tabla de verdadd) Medir la tensin de los niveles lgicos 1 y 0 de salida.e) Llenar la tabla 1.f) Deduccin por parte del alumno, del circuito de una compuerta OR de cuatro entradas y su tabla de verdad.g) Hacer el esquema.h) Hacer el anlisis del circuito anterior .

14.

TABLA 1

B A X Vo

3- Armar el siguiente circuito para funcin AND Figura 9. Circuito lgico con una compuerta AND.

a) Experimentar con una de las compuertas utilizando la 74LS08.

b) Hallar la expresin lgica.

c) Obtener experimentalmente la tabla de verdadd) Medir la tensin de los niveles lgicos 1 y 0 de salida.e) Llenar la tabla 2.f) Deduccin por parte del alumno, del circuito de una compuerta AND de cuatro entradas y su tabla de verdad.g) Hacer el esquema.h) Hacer el anlisis del circuito anterior TABLA 2.

BAXVo

15.

4- Armar el siguiente circuito para la funcin NOTFigura 10. Circuito lgico con una compuerta NOT.

a) Utilizar el circuito integrado 74LS04

b) Comprobar el estado lgico.c) Experimentar, conectando varios inversores en serie, el efecto de un nmero par e impar de negaciones.5- Armar el siguiente circuito para la funcin NAND

Figura 11. Circuito lgico con una compuerta NAND.

a) Experimentar con una de las compuertas utilizando la 74LS00.

b) Hallar la expresin lgica.

c) Obtener experimentalmente la tabla de verdadd) Medir la tensin de los niveles lgicos 1 y 0 de salidae) Llenar la tabla 3.f) Deduccin por parte del alumno, del circuito de una compuerta NAND de cuatro entradas y su tabla de verdad.g) Hacer el esquema.h) Hacer el anlisis del circuito anterior.16.

TABLA 3

BAXVo

6-Armar el siguiente circuito para una compuerta NOR.

Figura 12. Circuito lgico con una compuerta NOR.a) Experimentar con una de las compuertas utilizando la 74LS02.

b) Hallar la expresin lgica.

c) Obtener experimentalmente la tabla de verdadd) Medir la tensin de los niveles lgicos 1 y 0 de salidae) Llenar la tabla 4.f) Deduccin por parte del alumno, del circuito de una compuerta AND de cuatro entradas y su tabla de verdad.g) Hacer el esquema.h) Hacer el anlisis del circuito anterior.Tabla 4.

BAXVo

17.

7- Armar el siguiente circuito para una compuerta 74LS86

Figura 13. Circuito lgico con una compuerta Or-Exclusivo.

a) Experimentar con una de las compuertas utilizando la 74LS86.

b) Hallar la expresin lgica.

c) Obtener experimentalmente la tabla de verdadd) Medir la tensin de los niveles lgicos 1 y 0 de salidae) Llenar la tabla 5.f) Deduccin por parte del alumno, del circuito de una compuerta Or-Exclusiva de cuatro entradas y su tabla de verdad.g) Hacer el esquema.h) Hacer el anlisis del circuito anterior.Tabla 5.

BAXVo

INFORME

1- Mediciones, clculos y esquemas realizadas en los circuitos(25%)2- La sntesis de cada uno de los circuitos.(25%)3- Resolucin de preguntas.(25%)4- Conclusiones generales.(25%)18

EVALUACION

1- Con las tablas de verdad de cada uno de los circuitos anteriores hallar la funcin lgica.

2- Como se habilita / inhabilita las diferentes compuertas utilizadas en los circuitos anteriores.3- Cul es la funcin de los siguientes circuitos integradosa) 74LS20

b) 4025c) 74C20d) 74LS10e) 4081f) 40694- Ampliar una compuerta NAND, NOR, OR a ocho entradas

a) Hacer su esquema

b) Hacer el anlisis del circuito.

19.

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

INCRUSTAR PBrush

74LS86

INCRUSTAR PBrush