INFORME PREVIO FINAL 1.docx

HOJA DE DATOS DE FABRICANTES, ÁLGEBRA DE BOOLE

HOJA DE DATOS DE FABRICANTES, ÁLGEBRA DE BOOLE

II..

O

OB

BJJE

ET

TIIV

VO

OS

S..

1.

1. IdentIdentifcar los ciifcar los circuircuitos integtos integradorados de tecnols de tecnología diogía digitagital.l. 2.

2. ComComro!aro!ar el "uncionr el "uncionamientamiento de los circo de los circuitos intuitos integradegrados TTL # CMO$os TTL # CMO$.. %.

%. &so del man&so del manual de cirual de circuitocuitos integras integrados # la termidos # la terminolognología emlía emleada.eada.

IIII..

M

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LE

ES

S..

1.

1. ''uente de auente de alimentlimentaci(aci(n reguln regulada )arada )aria!leia!les *+ ,-C.s *+ ,-C. 2.

2. 2 2 PrPrototo!o!oaoardrd.. %.

%. 1 1 alalicicatate de e de uuntnta.a. /.

/. 1 1 alalicicatate de e de cocortrte.e. +.

+. Ca!lCa!le te tele"(ele"(nico nico ara ara cone0cone0ionesiones.. .

. RResiesistestencincias das de %%e %% # 3 4 # 3 4.. 5.

5. --iiododos os LELE--..

CIRCUITOS INTEGRADOS:

CIRCUITOS INTEGRADOS:

C

CAA66TTII--AA-- CCOO--II77OO 'A'AMMIILLIIAA --EE$$CCRRIIPPCCIIOO66   55//LL$$ TTTTLL 6A6A66- - dde e ddoos s eennttrraaddaass   55//LL$$22 TTTTLL 6O6OR R dde e ddoos s eennttrraaddaass  ++ 55//LL$$// TTTTLL 66OOTT8 8 II66,,EERR$$OORR  // 55//LL$$99 TTTTLL AA66- - dde e ddoos s eennttrraaddaass  %% 55//LL$$%%22 TTTTLL OOR R dde e ddoos s eennttrraaddaass 

%% 55//LL$$99 TTTTLL OORR::EE;;CCLL&&$$II,,OO 

%% 55//11 TTTTLL 66AA66- - dde e ddoos s eennttrraaddaas s OO..CC.. 

%% 55//++ TTTTLL <<ee0 0 II66,,EERR$$OOR R OO..CC.. 

%% 55//== TTTTLL AA66- - dde e ddoos s eennttrraaddaas s OO..CC.. 

%% 55//%%%% TTTTLL 6O6OR R BB&&''''EER R OO..CC..  %% 55//1122++ TTTTLL BB&&''''EER R TTRRI I $$TTAATTEE  %% 55//1122 TTTTLL BB&&''''EER R TTRRI I $$TTAATTEE  22 ++++++ TTIIMMEERR

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1.

1. De !"#

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1 1

" N'/ee+ 0'&*+ TTL.

En el estudio de circuitos l(gicos e0isten cuatro esecifcaciones l(gicas di"erentes >ue son? ,IL8 ,I<8 ,OL # ,O<.

 En los circuitos TTL ,IL es la tensi(n de entrada >ue reresenta a un ni)el l(gico  @BAO cu#o rango )aría desde  a .9, # ,I< es la tensi(n de entrada >ue reresenta a un ni)el l(gico 1 @ALTO con rango entre 2 # +,. El rango de )alores de .9 a 2, determina un "uncionamiento no redeci!le8 or lo tanto estos )alores no son ermitidos.

,OL # ,O< reresentan tensiones de salida # sus )alores se muestran en la fgura unto con los )alores de las tensiones de entrada.

 N'/ee+ 0'&*+ CMOS.

La tecnología CMO$ es la mDs utiliada actualmente en construcci(n de circuitos integrados digitales # oseen amlios mDrgenes de tensi(n de alimentaci(n @,--8 algunos )alores tíicos son *1, # *+,. En la fgura se muestran los ni)eles l(gicos de entrada # salida ara ,-- F *+,.

& I#!$#'%"% " ($'%*.

La inmunidad de ruido Gace re"erencia a la sensi!ilidad de un circuito digital al ruido electromagnHtico am!iental8 se defne como la caacidad ara tolerar ciertas )ariaciones de tensi(n no deseadas en sus entradas sin >ue cam!ie el estado de salida.

La inmunidad al ruido es una consideraci(n imortante en el diseo de sistemas >ue de!en tra!aar en am!ientes ruidosos como autom()iles8 ma>uinas8 circuitos de control industrial8 etc.

% M"(e# %e ($'%*.

Para no )erse a"ectados ad)ersamente or el ruido8 los CI de!en tener cierta inmunidad al ruido8 >ue se defne como la caacidad

ara tolerar ciertas )ariaciones de tensi(n no deseadas en sus entradas sin >ue cam!ie el estado de salida.

Por eemlo8 en el caso de la l(gica TTL8 suongamos >ue dos uertas se conectan de "orma >ue una @A roorciona una entrada a la otra @B. $i A estD roorcionando un 1 a B con 2./, @V OH@min # or el ruido

esta tensi(n !aa Gasta menos de 2, @ V IH@min8 el 1 odría ser

interretado como un . Por tanto8 el margen de ruido ara el ni)el alto @V NH es de ./,. Es decir?

V NHFV OH@min:V IH@min.

IdHntica situaci(n ocurre ara el ni)el !ao. $i un  estD siendo

reresentado or ./, a la salida de  A # de!ido al ruido esta tensi(n asa a ser mDs de .9,8 el  odría ser interretado como un 1. Por tanto8 el margen de ruido ara el ni)el !ao @ V NL es de ./,. Así?

V NLFV IL@max :V OL@max .

En el caso de CMO$8 V NHF1./, # V NLF 1./8 lo >ue indica >ue la "amilia

CMO$ es mDs inmune al ruido >ue la TTL.

e D'+'2"&'0# %e 2*)e#&'".

 Teniendo resente >ue los ni)eles de tensi(n de entrada # salida de los circuitos digitales ueden adotar dos )alores er"ectamente defnidos @L o < # la disiaci(n de otencia ara cada uno de estos dos estados es di"erente8 la disiaci(n de otencia en circuitos digitales se defne !ao las condiciones de un ciclo de tra!ao del + JK es decir8 tra!aando en un rHgimen en >ue la mitad del tiemo Ga# ni)eles !aos # la otra mitad ni)eles altos.

Cuanto menor sea el consumo or uerta l(gica8 ara una determinada tecnología de "a!ricaci(n8 ma#or serD el nmero de uertas >ue se odrDn integrar so!re un mismo cGi sin suerar los límites de disiaci(n del sustrato del mismo. -e aGí la imortancia8 ara altas densidades de integraci(n8 de >ue la disiaci(n de otencia sea lo menor osi!le.

-esde el unto de )ista glo!al de un e>uio digital8 la otencia disiada es un arDmetro imortante @>ue deende del consumo de cada uno de los elementos >ue lo constitu#en8 >ue de!erD reducirse en la medida de lo osi!le8 #a >ue ello suone minimiar los costos de re"rigeraci(n8 "uente de alimentaci(n # líneas de distri!uci(n.

En algunas tecnologías aenas e0iste consumo de energía cuando los ni)eles de tensiones no )arían8 ero sí >ue e0iste cuando se roducen transiciones de ni)el alto a !ao o )ice)ersa. En estos casos es comn distinguir entre disiaci(n de otencia en condiciones estDticas @sin transiciones entre ni)eles # en condiciones dinDmicas @con transici(n de ni)eles.

 Re)"(%* %e 2(*2""&'0#.

-efnimos como retardo de roagaci(n o tiemo de roagaci(n el tiemo transcurrido desde >ue la seal de entrada asa or un determinado )alor Gasta >ue la salida reacciona a dicGo )alor. ,amos a tener dos tiemos de roagaci(n?

 TlG F Tiemo de aso de ni)el alto a !ao? es el tiemo entre un determinado unto del imulso de entrada # el corresondiente imulso de salida8 cuando la salida cam!ia de  a 1.

 TGl F Tiemo de aso de ni)el !ao a alto? es el tiemo entre un determinado unto del imulso de entrada # el corresondiente imulso de salida8 cuando la salida cam!ia de 1 a .

Como norma se suele emlear el tiemo medio de roagaci(n o retardo medio de roagaci(n8 >ue se calcula como?

 Td F @TGl * TlG2

 P(*%$&)* /e*&'%"%-2*)e#&'".

El roducto )elocidad otencia es el roducto del retardo de roagaci(n # la disiaci(n de otencia8 $ir)e ara comrar distintas series de disositi)os l(gicos8 se e0resa en 8 cuanto menor sea este )alor meores características resentara el disositi)o.

Para comuertas TTL estDndar a 1N< el roducto )elocidad otencia es de = mientras >ue ara CMO$ es de +.

4 F"# '#  F"# *$).

El 'an in mide el e"ecto de carga >ue resenta una entrada a una salida. Cada entrada de un circuito TTL estDndar se comorta como una "uente de corriente caa de suministrar 1.9mA. A este )alor de corriente se le denomina un "an in de 1.

El 'an out mide la caacidad de una salida de manear una o mDs entradas. Cada salida del circuito estDndar TTL se comorta como un disiador de corriente caa de acetar Gasta 19mA8 es decir8 manear Gasta 1 entradas TTL estDndares. Por tanto8 el "an out de una salida TTL es 1.

. O)e#e( " &$(/" %e )("#+e(e#&'" %e " 2$e()" NAND " 2"()'( %e

C.I. 78LS99.

U1A 74LS00D R1 5kΩ Key=A50% V1 5 V V1 V2

3. U)''"#%* e !"#$" %e C.I. TTL, /e('&"( e# e "*(")*('* "

0'&" %e $#&'*#"!'e#)* %e *+ +'$'e#)e+ C.I. /e('&"#%* +$

)"" %e $#&'*#"!'e#)*:

04 1 1 0 74LS02–NORdedosentradas X5  2.5 V J2 V2 12 V R3 220Ω LED3 U6A 74LS02D  A B X 01 0 0 1 02 0 1 0 03 1 0 0 04 1 1 0 74LS04 – NOT X5  2.5 V J2 V2 12 V R3 220Ω LED3 U6A 74LS04D B X 01 0 1 02 1 0 

74LS08–AND dedosentradas X5  2.5 V J2 V2 12 V R3 220Ω LED3 U6A 74LS08D  A B X 01 0 0 0 02 0 1 0 03 1 0 0 04 1 1 1 74LS32–ORdedosentradas X5  2.5 V J2 V2 12 V R3 220Ω LED3 U6A 74LS32D  A B X 01 0 0 0 02 0 1 1 03 1 0 1 04 1 1 1 74LS86 – OR-EXCLUSIVO 5

X5  2.5 V J2 V2 12 V R3 220Ω LED3 U6A 74LS86D  A B X 01 0 0 0 02 0 1 1 03 1 0 1 04 1 1 0

8. I!2e!e#)"( e# e "*(")*('* e &'(&$')* 0'&* !*+)("%* 

4"&'e#%* $+* %e $#" )"" %e &*!'#"&'*#e+ 4""( e /"*( %e

;<,=,,. Ve('&"( *+ /"*(e+ )e0('&*+ &*# *+ *)e#'%*+ e# e

"*(")*('*. C*#+'%e(e " e#)("%" < " !>+ +'#'&")'/".

 Ta!la de )erdad W X Y Z SALIDA 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 9

0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1

La "unci(n re>uerida serD?

S

= ´

+

+ ´

´

5. O)e#e( " &$(/" %e )("#+e(e#&'" %e " 2$e()" !*+)("%" e# e

*+&'*+&*2'*.

6. I!2e!e#)"( e# e "*(")*('* e &'(&$')* 0'&* !*+)("%* e# "

$(", e#"( $#" )"" %e &*!'#"&'*#e+,  %e)e(!'#"( S  C.

C*#)("+)"( *+ /"*(e+ )e0('&*+  2(>&)'&*+.

Ecuaciones lógicas: Salida C: A .

(

)+

(

)

S"'%" S

S"'%" C

Tabla lógica:

7. De)e(!'#e " $#&'0# B**e"#" %e +"'%" e# e &'(&$')* !*+)("%*,

'#%'&"#%* " )"" %e &*!'#"&'*#e+, Ve('&"( e# e "*(")*('*

+$ $#&'*#"!'e#)*, %*#%e ? e+ " e#)("%" !>+ +'#'&")'/",

+'$'e#%* A, B, C e# e+e *(%e#. De)e(!'#"( *+ /"*(e+ %e S  C

.

La

ta!la de )erdad es?

X A B C S2 C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 11  A B C S C 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0  2 0 1 0 1 0  3 0 1 1 0 1  4 1 0 0 1 0 5 1 0 1 0 1 6 1 1 0 0 1 7 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1

O!tenemos las siguientes "unciones?

S₂

=

(

)+ ´

(

)

C 2

=

+(

)(

)