PRACTICA Nº1

LÓGICA FUNDAMENTALES

OBJETIVOS

• Definir los conceptos básicos, en la realización de circuitos digitales.
• Diferenciar las características de las primeras compuertas lógicas.
• Verificar las tablas diversas compuertas.
• Reconocer las principales características de la lógica TTL.
• Reconocer las principales características de la lógica CMOS.
• Describir las ventajas y desventajas de estas dos lógicas, mediante el uso de cada una en la situación más conveniente.
• Verificar la interconexión de estos dos tipos de lógicas, mediante montajes experimentales. -

PRE-LABORATORIO:

1.       Localice en los manuales las siguientes compuertas y anote en su cuaderno las características más importantes.

·   IC7400

·   74LS00

·   IC4011

2.       Representar el símbolo, función lógica y tabla de verdad de las compuertas AND, OR, NAND, NOR de 2 entradas así corno del inversor.

3.       Representar una compuerta AND con diodos y explica su funcionamiento.

4.       Representar un inversor con BJT y explicar su funcionamiento.

5.       Representar una NAND DTL y explicar su funcionamiento.

6.       Analizar el funcionamiento de una compuerta NAND TTL Standard de 2 entradas, partiendo del circuito interno. Trabaje para cada una de las posibles combinaciones de entradas.

7.       Define: Inmunidad al ruido, Retardos de. Propagación, Transitorios o picos de corriente, FAN-OUT, FAN-IN.

8.       Resumir las principales características de la lógica TTL Standard, incluyendo las series más modernas.

9.       Resumir las principales características de las diversas series en lógicas CMOS.

10.   Describir las técnicas o procedimientos que se deben usar para manejar salidas TTL con CMOS y viceversa.

11.   Describir la asignación de pines de los integrados TTL y CMOS mencionados en la lista de materiales.

MATERIALES

• Dos (2) diodos 1N4007
• Dos (2) Transistores 2N2222
• Cinco (5) Resistencia de 1K, ¼ W
• Dos (2) Resistencia de 2K, ¼ W
• Dos (2) Resistencias de 5.6 K, ¼ W
• Una (1) resistencia de 20 K, ¼ W
• Una (1) resistencia de 15 K, ¼ W
• Una (1) resistencia de 330, ¼ W
• Un (1) IC7400
• Un (1) 74LS00
• Un (1) Led
• Un (1) IC4011
• Un (1)DIP Switch 4 interruptores.
• Dos (2) hojas de papel milimetrado
• Una (1) Tijera
• Una (1) Pega

ACTIVIDADES DE LABORATORIO

1. Monte el circuito de la figura 1. Use el mejor valor alto y el mejor valor bajo del convenio que se muestra en la Tabla 1 para completar las tablas de resultados 1.1 y 1.2.

Tabla 1. Niveles Lógicos usados diodos

2. Con los componentes del montaje hecho, implemente una compuerta AND y obtenga unas tablas similares a 1.1 y 1.2 y llámelas tabla 1.3 y 1.4 respectivamente. Muestre en su cuaderno el circuito en cuestión.

Figura 1

3. Monte el circuito de la Figura 2

Figura 2

4. Coloque ambos canales del osciloscopio en GND y la base de tiempo en el modo X-Y. Lleve el punto a la esquina inferior izquierda. Ponga ambos canales en DC. Conecte la entrada VA al canal X (1volt/div) y la salida VS al canal Y (1volt/div). Observe y dibuje en papel milimitrado la curva obtenida en a pantalla del osciloscopio. Anote los valores de interés.
5. Reemplace el generador de funciones por una fuente DC y complete la tabla 1.5.

Tabla 1.5. Resultados del Punto 5

6. Conecte ahora otro inversor con BJT a la salida del primero como se muestra en la figura 3, y complete la tabla 1.6.

Figura 3

Tabla 1.6. Resultados del Punto 6

7. Alimente el integrado 7400 y aplique a unas de sus entradas la señal que se muestra en la figura 4, conecte la otra a 5v. Grafique en papel milimetrado la característica de transferencia aplicando el paso del punto 4.

Figura 4. Señal Triangular  de Entrada a la Compuerta AND

8. Monte el circuito que se muestra en la figura 5. ¿Cuál es el estado led? ¿Por qué?

Figura 5

9. Reemplace la R1 por 1K. ¿Varia el estado del led? ¿Por qué?
10. Monte el circuito que se muestra en la figura 6, mida los valores I_IH, I_IL, I_OH y I_OL, Regístrelo en una tabla.

Figura 6

11. Repita los pasos de los puntos 7 al 10, primero con el integrado 74LS00 y luego con 4011, aliméntelo V_DD= 5 V y V_SS=GND.
12. En la figura 7 la salida de una NAND 4011 debe manejarla a 3 entradas de compuerta 74LS00. En el circuito existe un problema técnico, el cual garantiza el daño inmediato del integrado 4011. realice las modificaciones necesarias para lograr una conexion sin problemas.
13. Conecte el montaje del circuito de la figura 7 con las modificaciones planteadas. Mida el valor de Io tanto en alto como en bajo.

Figura 7. Una salida CMOS maneja a compuertas TTL

POST LABORATORIO

1.       Explique el funcionamiento del siguiente circuito y genere una tabla de la verdad para el.

2.       Diseñe una compuerta NOR DTL y explique su funcionamiento

3.       Elabore una tabla resumen con los valores obtenidos en los puntos de 7 al 10, para cada una de las compuertas.

4.       De las tres curvas de transferencias obtenidas, ¿Cuál tiene los mejores valores de margen ruido y cual es el valor en cada caso?

5.       Realice las conclusiones y recomendaciones de la practica