lab electronic a 07 n

Electrnica Laboratorio Tecsup

Laboratorio N 7 LOGICA DIGITAL

82

Tecsup

Electrnica - Laboratorio

Lgica Digital

1. Objetivos1. Identificarlas funciones lgicas bsicas AND, OR, NOT, y comprobar su tabla de verdad. 2. Identificar las funciones lgicas NAND, NOR, XOR y comprobar su tabla de verdad. 3. Plantear las ecuaciones booleanas de un circuito con dos o ms compuertas 4. lmplementar una aplicacin con las funciones digitales

2. Introduccin TericaLas funciones lgicas presentan dos niveles lgicos: Nivel bajo (L) 0 lgico y Nivel alto 1 lgico. Las funciones lgicas responden a una tabla de verdad, y se les representa mediante smbolos. Toda la lgica digital se rige por la lgica Booleana. Los circuitos lgicos tpicos corresponden a la familia TTL (LOGICA TRANSISTOR TRANSISTOR y CMOS (SEMICONDUCTOR OXIDOMETALICO COMPLEMENTARIO). Los Circuitos TTL operan con 5 VDC. A partir de las funciones bsicas se implementan todos los circuitos digitales.

PreparacinEl estudiante deber de estudiar la sesin 8 de su texto.. Adems revisar la siguiente pagina de Internet. http://descartes.cnice.mecd.es/taller_de_matematicas/logica_digital/Log ica%20Digital_0.htmhttp://www.williamson-labs.com/480_logic.htm

3. Equipos y Materiales Computador base PU-2000. Tablero maestro Tarjeta de circuito impreso EB-131, EB-132 Cables de conexin

Protoboard Tarjeta de Aplicacin digital

Procedimiento1. Enchufe la tarjeta EB-131 en el computador base. 2. Ubique el circuito de la figura 1

Figura 1 3. Conecte los tres puentes como se muestra en la figura a los puntos A,B,C. Con ello las llaves A, B y C quedan conectadas con las entradas de las compuertas. Estas llaves que tienen dos posiciones posibles proporcionan los estados lgicos 0 u 1 a las entradas de las compuertas Y. 4. Encienda la fuente de alimentacin EB 2000 5. Obtenga la tabla de verdad de la compuerta AND usando las llaves A y B para aplicar nivel lgico alto (1) o bajo (0) 6. Complete la tabla de verdad. A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F1

7. Plantee la expresin boleana de esta compuerta AND (Y) F1 = ............................................................... 8. Utilizando las llaves A, B y C aplique los niveles lgicos 1 y 0 a las entradas del circuito de la figura anterior.

Tecsup 9. Complete la tabla de verdad.


A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F2

10. Plantee la expresin booleana de este circuito. F2 = ............................................................... 11. Busque el circuito de la figura 2

Figura 2 12. Obtenga la tabla de verdad de la compuerta OR usando las llaves A y B para aplicar nivel lgico alto (1) o bajo ( O) 13. Complete la tabla de verdad A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F1

14. Plantee la

expresin booleana de esta compuerta OR (Y) F1 = ...............................................................

15. Utilizando las llaves A,B y C aplique los niveles lgicos 1 y 0 a las entradas del circuito de la figura 2. 16. Complete la tabla de verdad A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F2

17. Plantee la expresin booleana de este circuito F2 = ............................................................... 18. lmplemente el circuito de la figura 3

Figura 3 19. Determine las salidas de las compuertas F1,F2 , y complete la tabla de verdad: A 0 0 0 0 1 1 B 0 0 1 1 0 0 C 0 1 0 1 0 1 F1 F2

Tecsup 1 1 1 1 0 1


20. Plantee la expresin booleana de estas compuertas lgicas: F2 = ...............................................................

21. Busque el circuito de la figura 4

Figura 4 22. Determine las salidas de las compuertas F1,F2 y F3 , y complete la tabla de verdad:

A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F1

F2

F3

23. Plantee la expresin booleana de estas compuertas lgicas: F3 = F1 +F2 = ...............................................................

24. Busque el circuito de la figura 5

Figura 5 25. Complete la tabla de verdad de la figura 5 A 0 1 F1 F2 F3

26. Exprese las funciones booleanans parea cada funcin obtenida = ................................. F2 = .................................27. 28.

F1 = ............................................................... F3 = ...............................................................

Enchufe la tarjeta EB-132 en el computador base. Ubique el circuito correspondiente a la funcin lgica Nand Figura 6

Tecsup


Figura 6 Conecte los dos puentes como se muestra en la figura a los puntos A yB,. Con ello las llaves A, B quedan conectadas con las entradas de las compuertas. Recuerde que estas llaves tienen dos posiciones posibles proporcionan los estados lgicos 0 u 1 a las entradas de las compuertas Y. 30. Encienda la fuente de alimentacin EB 2000.29.

Obtenga la tabla de verdad de la compuerta NAND usando las llaves A y B para aplicar nivel lgico alto (1) o bajo (0). 32.Complete la tabla de verdad.31.

A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

F

Plantee la expresin boleana de esta compuerta NAND F = ............................................................... 33.Ubique el circuito correspondiente a la funcin lgica NOR y complete la tabla de verdad de la figura 7.

Figura 7 34. Ubique el circuito correspondiente a la funcin lgica NOR y complete la tabla de verdad , figura 7 A 0 0 B 0 1 F

1 1

0 1 Figura 8

Plantee la expresin boleana de esta compuerta NONR F = ...............................................................

35. Ubique el circuito mostrado en la figura 8 y complete la tabla de verdad.

Figura 8 Complete la tabla de verdad y plantee la ecuacin booleana. A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F1 F2 F3

Plantee la expresin boleana de la funcin F3 F3 = ............................................................... 36. 37. De la tabla obtenida a que funcin es equivalente? .. Ubique la funcin mostrada en la figura 9

Tecsup


Figura 9 Complete la tabla de verdad.. A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F1 F2 F3

Plantee la expresin boleana de la funcin F3 F3 = ............................................................... 38. 39. De la tabla obtenida a que funcin es equivalente? .. Ubique la funcin mostrada en la figura 10

Figura 10 40. Complete la tabla de verdad. A 0 B 0 C 0 F1 F2

0 0 0 1 1 1 1

0 1 1 0 0 1 1

1 0 1 0 1 0 1

Plantee la expresin boleana de las funcines: F1 = ............................................................... F2= .. 41. De la tabla obtenida a que funcin es equivalente? ..

42.

Ubique en la tarjeta EB 132 el circuito Digital Comparador de la figura 11

Figura 11 43. complete la tabla de verdad de la figura 11. Figura 11 A 0 0 1 B 0 1 0 F1 F2 F3 F4 F5

Tecsup 1 44. 1


Comente el resultado obtenido

Aplicacin:Punta lgica TTL de tres estados Esta herramienta es sumamente til para aquellos que trabajan en el desarrollo o reparacin de circuitos de lgica TTL.

La punta lgica se alimenta de la misma fuente de tensin del circuito bajo examen, conectndose el terminal cocodrilo (-) a la masa y el terminal cocodrilo (+) al positivo de 5 voltios. El funcionamiento es muy rudimentario y gira entorno a un transistor NPN que acta como conmutador y tres compuertas inversoras. Hay solo tres posibles estados que puedan hacerse presentes en la punta (marcada como Pta.). Estado Bajo: En ese caso sobre la base del transistor no habr tensin por lo que no conducir y har que en la entrada de la compuerta inferior (terminal 5) haya un estado lgico bajo, presentando esta compuerta el valor opuesto en su salida (estado alto). Esto impedir que el LED brille de color rojo. Volviendo a la punta (cuyo estado estaba en bajo), la entrada de la compuerta superior izquierda (terminal 1) presentara tambin un estado lgico bajo, haciendo presente en su salida (terminal 2) un estado alto. Este estado hace que, a la salida de la segunda compuerta superior (terminal 4) haya un estado bajo, lo cual provocar que el LED bicolor brille de color verde, indicando un estado BAJO.

Estado Alto:

Tecsup


Si en la punta se presenta un estado TTL alto la base del transistor se polarizar y este componente entrar en conduccin por lo que en la entrada de la compuerta inferior habr un estado lgico alto, lo que provocar un estado bajo a su salida y har que el LED ahora brille de Colorado. Como en la punta hay un estado alto, a la salida de la primera compuerta superior habr un estado bajo, haciendo que la salida de la segunda compuerta sea alta. Esto impedir que el LED verde ilumine. Estado de alta impedancia (sin conexin): Si, en cambio, dejamos la punta sin conectar a ningn lado la base del transistor no se polarizar, por lo que (siguiendo el caso de estado bajo) el LED rojo no brillar. Pero, como para las compuertas de lgica TTL un estado de alta impedancia o desconexin es visto como un estado ALTO, la salida de la compuerta superior izquierda ser BAJA, por lo que la salida de la segunda compuerta ser alta y tampoco brillar el LED verde. Esto hace que, cuando la punta esta sin conexin el LED no brille de ningn color. Dada la sencillez del circuito se lo puede montar al aire, dentro de un tubo plstico pequeo y luego se lo puede rellenar con plstico fundido. Tambin se lo puede armar sobre un circuito impreso universal. Para los bornes positivo y negativo es recomendable utilizar pinzas de cocodrilo y, para la entrada de seal una punta de tester o similar.

TEST DE EVALUACION DEL LABORATORIO N 7 PREGUNTAS DE EVALUACION: 1. Seale si es verdadero (V ) o falso ( F) a) La funcin AND siempre entrega un 1 lgico ( ) b) Una compuerta NOT se puede implementar con AND ( ) c) Los circuitos TTL funcionan con 12 voltios ( ) d) Los TTL son iguales a los CMOS ( ) e) Una condicin para que una Or de 1 es que las entradas sean diferentes. ( ) 2. En el circuito mostrado, obtenga su tabla de verdad:

A 0 0 0 0 1 1 1 1

B 0 0 1 1 0 0 1 1

C 0 1 0 1 0 1 0 1

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

TABLA DE VERDAD 3. Comente el resultado de la funcin obtenida, simplifique la funcin y exprese la funcin equivalente. F7=.. 4. Obtenga la tabla de verdad del circuito mostrado Qu Funcin representa? ...............................

Tecsup


A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

LED 1

Apellidos y Nombres: Grupo:Mesa:Fecha:...

PUNTAJE:

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Electrnica - LaboratorioTECNOLOGIA MECANICA ELECTRICA Rbrica g. j. Identifican, analizan y resuelven problemas tcnicos en sistemas electromecnicos. Aplican y promueven la calidad, la seguridad en el trabajo, el aprendizaje permanente y practican principios ticos. ELECTRONICA Laboratorio 07: Lgica digital Seccin: Periodo: Docente: Fecha: Ciclo: Semana: III

Curso: Actividad: Nombre y apellido del alumno: Observaciones

Documentos de Evaluacin Hoja de Trabajo Informe Tcnico Caso X Archivo informtico Planos Otros:

CRITERIOS A EVALUACIN

Excelente

Bueno

Requiere No Mejora aceptable 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0

Puntaje Logrado

Identifica las principales compuertas lgicas Identifica y analiza las funciones lgicas. Implementa lgicas Trabajo con Limpieza. y analiza Seguridad, circuitos con compuertas Orden y

4 4 4 4 4

3 3 3 3 3

Puntualidad,

Informe: Caratula, Redaccin, Ortografa, Resultados y Conclusiones

Puntaje Total

Comentarios al alumno: (De llenado obligatorio)

Puntaje Excelente Bueno Requiere mejora No Aceptable 4 3 2 0

DescripcinCompleto entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos. Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayora de requerimientos. Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos. No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.

ANOTACIONES

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