UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L

Diseño Electrónico

Nombre: Esteban Pazmiño

Nivel: 7mo Mecatrónica “B”

Fecha: 15/05/2015

TEMA: Comprobación de la compuerta lógica a las variaciones de frecuencia

OBJETIVOS

General:

Determinar el rango de frecuencia de trabajo de una compuerta logica

Específicos:

Identificar la familia de compuerta a utilizar

Observar en el osciloscopio la entrada y la salida de la compuerta para distintos valores de frecuencia.

Identificar cual es el valor máximo de frecuencia a la cual pueda trabajar sin dificultades.

ELEMENTOS Y EQUIPO UTILIZADO

Compuerta Lógica SN74LS04N

OSCILOSCOPIO

Fuente de voltaje

MARCO TEÓRICO

Familias lógicas

Los circuitos digitales emplean componentes encapsulados, los cuales pueden albergar puertas lógicas o circuitos lógicos más complejos.

Estos componentes están estandarizados, para que haya una compatibilidad entre fabricantes, de forma que las características más importantes sean comunes. De forma global los componentes lógicos se engloban dentro de una de las dos familias siguientes:

TTL: diseñada para una alta velocidad. CMOS: diseñada para un bajo consumo.

Actualmente dentro de estas dos familias se han creado otras, que intentan conseguir lo mejor de ambas: un bajo consumo y una alta velocidad.

No se hace referencia a la familia lógica ECL, la cual se encuentra a caballo entre la TTL y la CMOS. Esta familia nació como un intento de conseguir la rapidez de TTL y el bajo consumo de CMOS, pero en raras ocasiones se emplea.

Comparación de las familias

PARAMETROTTL estándar

TTL 74L

TTL Schottky de baja potencia (LS)

Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=5V)

Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=10V)

Tiempo de propagación de puerta

10 ns 33 ns 5 ns 40 ns 20 ns

Frecuencia máxima de funcionamiento

35 MHz 3 MHz 45 MHz 8 MHz 16 MHz

Potencia disipada por puerta

10 mW 1 mW 2 mW 10 nW 10 nW

Margen de ruido admisible

1 V 1 V 0'8 V 2 V 4 V

Fan out 10 10 20 50 (*) 50 (*)

(*) O lo que permita el tiempo de propagación admisible

Dentro de la familia TTL encontramos las siguiente sub-familias:

L: Low power = disipación de potencia muy baja

LS: Low power Schottky = disipación y tiempo de propagación pequeño.

S: Schottky = disipación normal y tiempo de propagación pequeño.

AS: Advanced Schottky = disipación normal y tiempo de propagación extremadamente pequeño.

Tensión de alimentación

CMOS: 5 a 15 V (dependiendo de la tensión tendremos un tiempo de propagación).

TTL: 5 V.

PROCEDIMIENTO:

1. Conectar la compuerta SN74LS04N en el protoboard y polarizar.

Fig. 1 Diagrama

2. Conectar del generador de pulsos a la compuerta.

3. Monitorear la salida con el osciloscopio.

4. Variar la frecuencia desde el menor valor otorgado por el generador.

Fig. 2 Generador de señales

Fig. 3 Osciloscopio

5. Determinar el máximo valor en el cual la compuerta trabaja normalmente.

Frecuencis bajas

Frecuencias medias

Frecuencias altas

CONCLUSIONES:

La compuerta con la trabajamos es de la familia TTL la

SN74LS04N que es más utilizada en nuestro ámbito académico

La frecuecia mínima de esta compuerta puede considerarse que

es 0 debido a que puede negar una señal contínua sin periodo.

La frecuencia máxima que proporcionaron los equipos del

laboratorio fue de 2.7 MHz, por lo que no se pudo visualizar el

valor máximo de frecuencia que según datos encontrados en la

web es de 45MHz.

FUENTES

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls04.pdf

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/27356/TI/SN74LS04N.html

http://materias.fi.uba.ar/6609/docs/Apunte_Familias1_1.pdf