LABORATORIO Nº 2.1TECNOLOGÍA DE COMPUERTAS TTL

OBJETIVOS

El estudiante al finalizar la practica debe ser capaz de medir los parámetros eléctricos de las compuertas TTL.

MARCO TEÓRICO

Compuerta NOR

Una compuerta lógica NOR (No O) se puede implementar con la concatenación de una compuerta OR con una compuerta NOT, como se muestra en la siguiente figura.

Al igual que en el caso de la compuerta lógica OR, ésta se puede encontrar en versiones de 2, 3 o más entradas.

Las tablas de verdad de estos tipos de compuertas son las siguientes:

La puerta lógica NOR, realiza la operación de suma lógica negada. En la figura pueden observarse sus símbolos en electrónica.

Símbolo de la función lógica NOR. a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizadoLa ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOR es:

Familia de circuitos digitales TTL

TTL - Viene de las iniciales de Transistor - Transistor - Logic ó Lógica Transistor Transistor.

Los circuitos TTL se alimentan con 5v y en su versión estándar poseen los siguientes parametros:

Las salidas de los circuitos TTL son fuentes de corriente en el estado alto y sumideros de corriente en el estado bajo. Siguiendo con la convención estándar de especificar la corriente entrantre a un terminal como positiva, y la saliente como negativa, los parámetros de corriente son los siguientes.

- Su realización (fabricación) es con transistores bipolares multiemisores

¿Cómo funciona un circuito integrado TTL?

1 - Si E1 o E2 están a un nivel de tensión de 0 voltios, entonces el transistor conduce, y Z = 0 Voltios2 - Si E1 y E2 están a un nivel de tensión de 5 voltios, entonces el transistor no conduce, y Z = 5 Voltios

El inversor quedaría como se muestra en la figura de la izquierda. A la derecha ejemplo del patillaje de un circuito integrado TTL

Tipos de circuitos TTL según su número de serie y tipoNo de Serie - Tipo

7400 compuertas NAND7403 compuertas NAND open collector7408 compuertas AND7432 compuertas OR7486 compuertas EXOR

Series especiales

74 LS XX Low Power Schottky (Tipo schottky de bajo consumo)

74 S XX High Speed (alta velocidad) 74 HC XX High Speed - C-MOS (Tipo C-MOS, alta velocidad)

Parámetros Eléctricos

VIH ó Vin(1) Voltaje de entrada de nivel Alto. Cualquier voltaje aplicado a la entrada mayor o igual que 2v.

VIL ó Vin(0) Voltaje de entrada de nivel Bajo. Cualquier voltaje aplicado a la entrada menor o igual a 0.8v.

IOH ó Iout(1) Corriente de salida de nivel Alto. Para garantizar el nivel Alto a la salida la corriente de salida no debe ser mayor que -0.4mA saliendo del circuito.

IOL ó Iout (0) Corriente de salida de nivel Bajo. Para garantizar el nivel Bajo a la salida no debe ser mayor que 8mA entrando al circuito.

VOH ó Vout(1) Voltaje de salida de nivel Alto. Voltaje a la salida minimo de 2.7v.

VOL ó Vout(0) Voltaje de salida de nivel Bajo. Voltaje a la salida menor o igual a 0.5v.

IIH ó Iin(1) Corriente de entrada de nivel Alto.

Cuando la entrada tiene el nivel de voltaje Alto máximo, la corriente que circula por la entrada es 20uA.

IIL ó Iin (0) Corriente de entrada de nivel Bajo. Cuando la entrada tiene aplicado nivel de voltaje Bajo la máxima corriente que puede circular en la entrada es -0.40mA.

ICCH ó ICC(1) Corriente de fuente de poder par salidas Altas. Corriente que absorbe CI 7400 de la fuente de poder cuando todas sus salidas son Altas.

ICCL ó ICC(0) Corriente de fuente de poder par salidas Bajas. Corriente que absorbe CI 7400 de la fuente de poder cuando todas sus salidas son Bajas.

tPLH ó tpd(1) Tiempo de retardo de propagación para la salida de Bajo a Alto. Tiempo transcurrido entre la aplicación de una señal a la entrada y el cambio de la salida cuando ésta cambie de Bajo a Alto.

tPHL ó tpd(0) Tiempo de retardo de propagación para la salida de Alto a Bajo. Tiempo transcurrido entre la aplicación de una nueva señal a la entrada y el cambio de la salida cuando la salida cambie de Alto a Bajo.

HOJA DE DATOS DE LA COMPUERTA NOR TTL 74LS02

CIRCUITOS

Medición de IiL, IiH, ViL, ViH IccL Medición de IoL, VoL.

Medición de IoH,IoS,VoH, IccH. Medición de tpLH y tpHL

PROCEDIMIENTOGRAFICA 1a)Incremente el valor del potenciómetro de 0% hasta que el voltaje de salida de la compuerta sea 2,4 aproximadamente; en estas condiciones medir la corriente IiLy el voltaje ViL máx

VoH [V] IiL [mA] ViL [V]

b) Continuar aumentando el valor del potenciómetro hasta que el voltaje de salida de la compuerta sea 0,8[V]; en estas condiciones medir la corriente IiH, ViH min e IccL

VoL [V] IiH [mA] ViH [V]IccL[mA

]

GRÁFICA 2a) Decremente el valor del potenciómetro a partir de su valor máximo, hasta que el voltaje VoL sea 0,8[V]en estas condiciones medir la corriente IoL

IoL [mA] VoL [V]

GRAFICA 3a) Decrementar el valor del potenciómetro a partir de su valor máximo, hasta que el voltaje VoH sea 2,4[V]; medir la corriente IoH e IccH

VoH [V] IoH [mA] IccH [mA] IccH [mA]

b) Medir la corriente IoS colocando el valor del potenciómetro al 0% por un tiempo corto lo suficiente para realizar la lectura del amperímetro

potenciómetro=0% IoS[mA]

4) GRÁFICAa) Aplicando una señal TTL a la entrada de la compuerta medir el tiempo de propagación tpHL y tpLH luego calcular el tiempo de propagación promedio de la compuerta: tp=(tpHL+tpLH)/2