Digitales Info 1

7/17/2019 Digitales Info 1

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UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANAINGENIERIA ELECTRÓNICA

LABORATORIO CIRCUITOS DIGITALES

PRACTICA No. 1Aplicación De Compe!"a# Ló$ica# Uni%e!#ale#

Nom&!e#' (e#)# Al&e!"o *)+i$a ,#"!e#. Có-i$o' /11102 (o3an Se&a#"i4n Ola5a #il%a. Có-i$o' /111201

Abstract– This document shows information of the logic families CMOS and TTL, their current and voltage profiles, used for desing of a equation.

Palabras claves familia logica compuerta !"!# $ !O%# funcion logica.

OB(ETIVOS

• Implementar una función lógica con compuertas NOR de las familias TTL y CMOS.

•

Verificar las correspondencias entre los niveles lógicos altos !" y #a$os %" en las entradas y salidade una compuerta con los perfiles de tensión.

• Verificar las diferencias de los perfiles de tensión entre las familias TTL y CMOS

(USTI6ICACION&sta pr'ctica se reali(ó principalmente para conocer las caracter)sticas del funcionamiento de CIs entre las

familias TTL*+LS%," y CMOS+%%!"- sus caracter)sticas- sus diferencias y sus respuestas a diferente tipos

de circuitos conectados a las salidas de cada compuerta utili(ando para ello la universalidad de las compuertas

de#ido a las caracter)sticas de cada familia.

AN7LISIS DE RESULTADOS

Segn los datos o#tenidos en la pr'ctica se procedió al c'lculo de las corrientes.

CALCULOS DE CORRIENTES'

a.8 Con "!an#i#"o! &ipola! en la #ali-a'

Compe!"a 9:LS/'

V;/0.11 V VCC / 2 V VLED / ,.%3 V <min" = ,%%

I D=Vcc−V LED−V CE

RC ; I D=

(5−2.09

−0.7 ) v

122Ω =18,11mA

I B=

V OH −V BE RB

; I B=

(3.88−0.7)v26.3 kΩ

=0.12mA



Compe!"a ://1'

V;/ !.3+ V VCC / 2 V VLED /!-!43V

I B=

V x−V BE

RB

; I B=

(1.91−0.7 ) v

42.3 KΩ

=0.0286mA

I C =

Vcc−V LED−V CE RC

I C =

(5−2.05−0.5 ) v120Ω

=20.4mA

&.8 Con LED pe#"o a "ie!!a'

Compe!"a 9:LS/'

V; / 0.00 V VLED = ,.*4V R > / *, Ω

I OH =V

x−V LED RH

I OH =(3.33−2.76) v

72Ω I OH =7.91mA

Compe!"a ://1'

V; / 0.!0* V VLED = ,.*,V R

H =149Ω

I OH =

V x−V LED R H

; I OH =

(3.137−2.72)v149

=2,79mA

c.8 Con LED pe#"o a Vcc'

Compe!"a 9:LS/'

V; / %.!%30V VLED = %.!%3* V VCC / 2 V R

L=145

Ω

I OL=V

CC −V OL−V LED RL

;I OL=(5−0.1093−0.1097)v

145Ω ; I OL=32.9mA

Compe!"a ://1'



V; / %.%%%, V VLED /%.%%%, V VCC / 2 V R

L=123Ω

I OL=V

CC −V OL−V LED RL

I OL=(5−0.0002−0.0002)v

150 I OL=33.33mA

TTL CMOS TTL CMOS TTL CMOS TTL CMOS

Circuito 5

en alto I B ?mA8

I C ?mA8 I

OH ?mA8 I OL ?mA8

Circuito 6

en alto%.!, %.%,14 !1.!! ,%.+

Circuito C

en 5lto*.3! ,-*3

Circuito 7

en #a$o0,.3 00.00

CUESTIONARIO

a" Compare los resultados o#tenidos en las salidas parciales y final con los niveles de volta$e alto y #a$odados en los perfiles de tensión para las entradas y salidas de las compuertas lógicas TTL y CMOS y

e8pli9ue.

Teniendo en cuenta la ta#la de los perfiles de tensión y los datos o#tenidos al :acer las respectivasmediciones para am#as compuertas se nota claramente 9ue los datos concuerdan con los perfiles de

tensión; <ara el CI *+LS%,TTL"- el rango de volta$e salida en alto fue de +.1 a +.3 "V tomando eso

como un !" lógico- cuando el volta$e de salida fue #a$o estuvo en el rango de %.!+"V para

+%%!CMOS" el rango de volta$e salida en alto fue de 2.%,3"V- el valor de 2.%3, se sale del perfil detensión- tomando eso como un !" lógico- cuando el volta$e de salida fue #a$o estuvo en el rango de

%.%%%, a %.%%%0"V.

#" Compare los resultados de los volta$es medidos en las salidas parciales con el de la salida finalcuando dic:as salidas se encuentran en alto y e8pli9ue las diferencias 9ue se presenten. &stas

comparaciones se :acen separadamente para el integrado de la familia TTL y de la familia CMOS.

=amilia TTL> <ara la función lógica ( ´ A +B ) C - en el momento de :acer las diferentes

com#inaciones de 5- 6 y C no podemos :acer 9ue las salidas parciales tomen un nivel lógico de ! al

mismo tiempo; los volta$es de salidas parciales cumplen con los perfiles de tensión para cada

compuerta pero con una pe9ue?a variación de volta$e en cada una de ellas.

=amilia CMOS> los volta$es de salida para cada salida no presentan cam#ios- todos los volta$es para

cada compuerta son iguales ya sea si su estado es alto o #alo.



c" Compare los resultados o#tenidos en las salidas del integrado TTL con las del integrado CMOS y

e8pli9ue las diferencias 9ue encuentre.

Las diferencias 9ue se presentan en los volta$es de cada salida final son correspondientes al perfil de

tensión de cada integrado- ya 9ue tienen un rango y todos los volta$es de salida estar'n dentro de

estos valores ya enmarcados para cual9uiera de los dos casos TTL o CMOS".

d" &8pli9ue la ra(ón por la cual el visuali(ador en la cone8ión 7" muestra el estado complementario de

la salida de la compuerta.

&n el circuito 7- con la salida en #a$o vemos 9ue el visuali(ador L&7"- se enciende y la ra(ón es por9ue la salida del CIs est' a menor tensión 9ue el Vcc por lo tanto el diodo L&7 9ueda polari(ado

en directo por lo 9ue fluir' una corriente encendiendo de esta manera- y mostrando el estado

complementado de la salida de la compuerta.

CONCLUSIONES'

• 5l dise?ar circuitos con compuertas lógicas de#emos anali(ar las diferentes opciones con las

cuales podemos reali(ar nuestro circuito con el fin de poder minimi(ar compuertas y costos lo

cual es importante en el momento de aplicarlo a producciones masivas.

• La universalidad de las compuertas es una :erramienta #astante efectiva ya 9ue teniendo

compuertas NOR o N5N7 podemos construir las siguientes compuertas OR-5N7 @ NOT"- esto

das m's competitividad al ingeniero para solucionar pro#lemas de electrónica digital en el

momento de re9uerir alguna compuerta #'sica y no tenerla en el momento.

• &l funcionamiento de un circuito digital- al medir varia#les en las diferentes salidas parciales

puede cam#iar cuando tra#a$amos con la universalidad de las compuertas- esto es por9ue en el

momento de dise?ar podemos reducir el circuito cuando tenemos dos compuertas NOT continuas-

por ende se cancela ya 9ue funcionan como una do#le negación- cam#i'ndonos los resultados en

las salidas parciales por omitir algunas compuertas- pero la salida final no se altera- siguefuncionando igual a lo acorde en nuestra ta#la de verdad de nuestro dise?o.

• Los CIs TTL y CMOS" sirven para diferentes aplicaciones- #'sicamente los dos funcionan de la

misma manera- pero es importante conocer m's a profundidad las caracter)sticas venta$as y

desventa$as" de cada uno para aplicarse en dise?os de ingenier)a de forma adecuada.

BIBLIOGRA6IA

• Sistemas digitales- principios y aplicaciones- Tocci- Aidmer- <rentice Ball- 1va. &d.- ,%%0



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