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TEMA 5: CIRCUITOS DIGITALES Electrónica General y Aplicada -----------------------------------------------------------CIRCUITOS DIGITALES * Utilizados en calculadoras, computadoras, control, comunicaciones,tec. * Operan sobre señales de entradas binario y producen señales de salida de valores binario. * La operación y análisis de los circuitos digitales se describe por medio del álgebra de Boole.Fue ideada a mediados del siglo XIX por George Boole, quien en 1854 editó "Investigación en las leyes del pensamiento", pretendía establecer una matemática que permitiera representar el pensamiento, realizar operaciones y saca conclusiones. En 1938, C.E. Shannon publicó " Análisis simbólico de circuitos de conmutación mediante relay" Se pretendía analizar y diseñar matemáticamente elcomportamiento de circuitos eléctricos empleados en telefonía y comunicaciones. Las operaciones básicas del álgebra Booleana son: * Intersección, producto lógico, "Y" (and)------ AND * Unión, suma lógica, "O" (or) ----------------- OR * Complementación,negación "N" (not)------------ NOT A las que le corresponden 3 circuitos básicos. Las señales de E/S son niveles de tensión : Alto/Bajo; aprox. 5V/0V. Unológico/cero lógico. Un bit se caracteriza por uno de los niveles de tensión. "Uno lógico/Cero lógico". Un bit se caracteriza por uno de los niveles de tensión. * Si la tensión mas positiva se considera en "Uno" y la otra en "Cero" se denomina Lógica POSITIVA. * Al revés, es de lógica NEGATIVA. * Los niveles no son ABSOLUTOS y se definen con un margen de tensión para cada nivel.

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TEMA 5:CIRCUITOS DIGITALES Electrónica General y Aplicada ------------------------------------------------------------

-FIG 5.1Circuitos Básicos: Con fines didácticos se parte de una lógica con diodos (DL) * Suponemos lógica positiva. * Si cualquiera de las entradas A,B está en BAJO, el diodo correspondiente conduce y VA aprox.=V0 / VB aprox.=0 . Es decir polarización directa y V0=0.7 si no están R1/R2. * Siambas entradas A y B están en ALTO, ningún diodo conduce y V0 aprox.=Vcc

-FIG 5.2-

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TEMA 5: CIRCUITOS DIGITALES Electrónica General y Aplicada -----------------------------------------------------------* En el siguiente circuito si al menos una entrada A o B está en ALTO (VA>0), es decir, polarización directa, conducen y VA aprox.=V0=4,3 V si no están R1 y R2. (caída en diodos)

-FIG5.3-

* En el transistor en conexión EC, se invierte la señal de entrada. Los parámetros se eligen para que le transistor opere en CORTE/SATURACION. En CORTE, V0 aprox=Vcc=V(1). En SATURACION, despreciando VCEsat= 0 V0=V(0)= 0v

-FIG 5.4En resumen: A 0 0 B 0 1 S 0 0 A 0 0 B 0 1 S 0 1 A 1 0 S 0 1

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TEMA 5: CIRCUITOS DIGITALES Electrónica General y Aplicada-----------------------------------------------------------1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

-FIG 5.5Connection diagrams:

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TEMA 5: CIRCUITOS DIGITALES Electrónica General y Aplicada ------------------------------------------------------------

-FIG 5.6-

-FIG 5.7-

-FIG 5.8-

-FIG 5.9-

-FIG 5.10-

-FIG 5.11-

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TEMA 5: CIRCUITOS DIGITALES Electrónica General y Aplicada------------------------------------------------------------

EN RESUMEN: PRODUCTO LOGICO SUMA LOGICA NEGACIONES

S= A.B S= A+B S=A Todo el análisis y diseño de circuitos digitales (o circuitos lógicos) se realiza a travez del álgebra Booleana que corresponde a un conjunto de reglas (reglas del álgebra de conjuntos). _ _ 0+0 = 0 0.0 = 0 0 = 1 0+A = A A+A = 1 _ _ 0+1 = 1 0.1 = 0 1 = 1 1+A = 1 A.A = 0 1+0 = 1 0 1+1 = 10 A A.(B+C) =A.B + A.C A+(B.C) = (A+B).(A+C) } } Propiedad Distributiva ___ _ _ A+B = A.B } ___ } A.B = A+B } 1.1 = 1 1.A = A A.A = 1.0 = 0 0.A = 0 A+A =

A.(B+C) = A } A+(B.C) = A }

Absorción

Morgan

Circuitos Combinacionales En el instante t, el estado de las salidas depende exclusivamente del estado de las entradas en ese mismo instante t. Aplicación 1: OR-EXCLUSIVO A 0 0 1 0 B 0 1 0 1 C 0 1 1...
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