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LABORATORIO DE ELECTRONICA DIGITAL PRACTICA 1: Compuertas Lógicas y tablas de verdad 1. Introducción

Una familia lógica es una colección de circuitos integrados que tienen características eléctricas similares entre sus entradas, salidas y circuitería interna, pero que realizan diferente funciones lógicas. Hasta principios de los años ochenta el mercado estaba dominado por los circuitos lógicos bipolares, fundamentalmente las series lógicos derivadas de la TTL. TTL era una de las familias lógicas de uso más extendido, en particular para aplicaciones que requerían pequeña y mediana escala de integración (SSI y MSI). Existen cuatro categorías en las que la familia TTL ha sido clasificada: TTL estándar (serie 74), TTL de alta velocidad (serie 74H), TTL de baja potencia (serie 74L) y TTL schottky (serie 74S). A pesar de que las versiones de alta velocidad y baja potencia fueron diseñadas para aplicaciones específicas las cuatro familias son compatibles y pueden ser interconectadas entre si; a la vez que la gran cantidad de combinaciones velocidad/potencia, permiten optimizar todas las secciones de acuerdo con las especificaciones de funcionamiento. 2. Objetivo Estudiar los circuitos integrados de la familia 74XX que contienen las funcione lógicas básicas y verificar la tabla de verdad de cada una de ellas. 3. Componentes y equipos -Multímetro digital, pinza lógica -Fuente de voltaje 0 – 12V _Protoboard -Resistencia de 330 ohms, 2 resistencias de 1Kohms -1 Led, 2 pulsadores o switches -Integrados

4. Procedimiento 4.1 Seleccionar tres tipos de compuertas lógicas y para cada uno estos tres tipos, seleccione un integrado. Polarizar y verificar la tabla de verdad. Para ello consulte en el manual de TTL los siguientes circuitos integrados:

Un ejemplo de un diagrama para el montaje y verificación de las compuertas se muestra en la figura.

A) OR: 7432

Tabla de verdad

A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

Y 0 1 1 1

Simulación (en Multisim 10)

10kΩ

10kΩ 1A VCC 1B 4B 1Y 4A 2A 4Y 2B 3B 2Y 3A GND 3Y

74LS32N 330Ω

5V

B) NAND: 7400

Tabla de verdad

A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

Y 1 1 1 0

Simulación (en Multisim 10)

10kΩ

10kΩ 1A VCC 1B 4A 1Y 4B 2A 4Y 2B 3A 2Y 3B GND 3Y

74LS00D 330Ω

5V

C) AND: 7408

Tabla de verdad

A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

Y 0 0 0 1

Simulación (en Multisim 10)

10kΩ

5V

10kΩ 1A VCC 1B 4B 1Y 4A 2A 4Y 2B 3B 2Y 3A GND 3Y

74LS08D 330Ω

Los circuitos montados físicamente fueron mostrados a la profesora, demostrando las tablas de verdad de cada uno en el laboratorio.

4.2 Consultar, para cada uno de los integrados seleccionados a) rangos de polarización del integrado.
74LS00D 4.75V-5.25V
74LS32N 4.75V-5.25V
74LS08D 4.75V-5.25V

b) Tiempos de retardo máximos de la compuerta (tPLH y tPHL)
74LS00D tPLH=15ns tPHL=15ns
74LS32N tPLH=22ns tPHL=22ns
74LS08D tPLH=15ns tPHL=20ns

c) Valores máximos de la corriente (ICCH e ICCL)
74LS00D ICCH=1.6mA ICCL=4.4mA


74LS32N ICCH=6.2mA ICCL=9.8mA
74LS08D ICCH=4.8mA ICCL=8.8mA

d) Fan in de la compuerta
74LS00D Fan in = alrededor de 40μA por entrada en el estado de salida de nivel alto y alrededor de -1.6mA por entrada en el estado de salida de un nivel bajo.


74LS32N Fan in = alrededor de 40μA por entrada en el estado de salida de nivel alto y alrededor de -1.6mA por entrada en el estado de salida de un nivel bajo.


74LS08D Fan in = alrededor de 40μA por entrada en el estado de salida de nivel alto y alrededor de -1.6mA por entrada en el estado de salida de un nivel bajo.

e) Calcular el tiempo de propagación promedio máximo, usando la ecuación 1
74LS00D Tiempo_propagacion prom=(tPLH + tPHL)/2 = (15ns + 15nsL)/2 = 15ns
74LS32N Tiempo_propagacion prom=(tPLH + tPHL)/2 = (22ns + 22nsL)/2 = 22ns
74LS08D Tiempo_propagacion prom=(tPLH + tPHL)/2 = (15ns + 20nsL)/2 = 17.5ns

f) Calcular la disipación de potencia promedio máxima, usando las ecuaciones 2 y 3
74LS00D P dmedia(integrado) = ( ICCH* Vcc + ICCL *Vcc)/2 *5V)/2 = 15mA

= ( 1.6mA* 5V + 4.4mA

Pdmedia(compuerta) = Pdmedia(integraqdo)/Num compuertas = 15mA/4 = 3.75mA
74LS32N P dmedia(integrado) = ( ICCH* Vcc + ICCL *Vcc)/2 *5V)/2 = 40mA

= ( 6.2mA* 5V + 9.8mA

Pdmedia(compuerta) = Pdmedia(integraqdo)/Num compuertas = 40mA/4 = 10mA
74LS08D P dmedia(integrado) = ( ICCH* Vcc + ICCL *Vcc)/2 *5V)/2 = 34mA

= ( 4.8mA* 5V + 8.8mA

Pdmedia(compuerta) = Pdmedia(integraqdo)/Num compuertas = 34mA/4 = 8.5mA

Tiempo_propagacion prom = (tPLH + tPHL)/2…………….…………… ecuación 1 P dmedia(integrado) ( ICCH* Vcc + ICCL *Vcc)/2 …………………….. ecuación 2 Pdmedia(compuerta) = Pdmedia(integraqdo)/Num compuertas .………ecuación 3