Biestables

Electrónica Digital

Circuitos Biestables Profesor Víctor Escartín

CIRCUITOS BIESTABLES

Objetivos: - Conocer las principales características del biestable elemental tipo RS. - Conocer las características de los biestables tipo D, JK y T. - Conocer los principios de funcionamiento Amo – Esclavo (Master – Slave) y Disparado por Frente (Edge Trigger). - Conocer las características eléctricasmás importantes de los biestables. - Saber programar en VHDL biestables.

Sumario: - Introducción. - Biestable elemental RS. - Biestable RS con entrada de habilitación - Biestable tipo D. - Principio de funcionamiento Amo – Esclavo y disparado por frente. - Biestables tipo JK y T. - Entradas asincrónicas. - Parámetros eléctricos más importantes. - Señal de Reloj. - Características de los PALsecuénciales. - Ejemplos de programación de biestables con VHDL.

Bibliografía: Electrónica Digital, J. W. Bignell e R. L. Donovan, McGraw Hill, volume 1, 1995 Electrónica Digital, A. P. Mairton Melo, 1993 Princípios Digitais, Schaum, R. L. Tokhein, McGraw-Hill, 1996 Circuitos Digitais, A. C. de Lourenço e outros, Erica, 1996. Monografia, Alberto Hernandez, capitulo 1, Introducción al diseñodigital de circuitos lógicos secuenciales, 2002. Digital Design Principles and Practices. John F. Wakerly, Second edition, Prentice Hall, 2000 Capitulo: VII paginas: 529 a 549 Problemas. 7.2, 7.3, 7.4, 7.7, 7.8 y 7.27

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CIRCUITOS BIESTABLES.
Introducción.
En los circuitos combinacionales ya estudiados, el valor de lassalidas depende únicamente del valor de las entradas en ese momento. En los circuitos secuenciales, el valor de las salidas depende no solo del valor de las entradas sino también de lo que paso anteriormente, es decir del estado interno anterior, esta característica de recordar eventos anteriores la podemos asociar a que el circuito posee memoria. Como ejemplo de sistema secuencial tenemos elteléfono, en el cual según sea la secuencia de los dígitos marcados se selecciona un teléfono distinto. Las computadoras son un ejemplo importante de estos sistemas. Estos circuitos como ya hemos planteado, necesitan almacenar información, “tener memoria”. Hay muchos tipos de circuitos con capacidad de almacenar información, uno de los más utilizados es el biestable. Los circuitos biestables también seconocen por cerrojos (latches) o por basculas (flip – flops).

Biestable.
Desde el punto de vista teórico el biestable más simple el mostrado en la figura 1. Es un circuito sin entradas y con dos salidas. Este circuito posee dos estados estables de aquí su nombre. Si suponemos la salida Q = 1 entonces QC = 0 y por el contrario si suponemos que Q = 0, entonces QC = 1. Ambas situaciones descritasanteriormente son estables, es decir el circuito puede permanecer en esos estados indefinidamente, claro esta manteniéndole la alimentación a los CI. Este circuito es muy simple pero como no tiene entradas no se puede obligar a cambiar de estado. Cuando la fuente de alimentación se activa el circuito cae en uno de sus dos estados estables y de este no puede ser cambiado. Este circuito tiene un valorteórico pero no practico.
U1 VIn1 2 1 Vout1

Q

U2 VIn2 2 1 Vout2

QC

Figura 1, biestable formado por dos inversores. De un análisis más cuidadoso de este circuito podemos sacar aun más información. En la figura 2, se muestra la característica transferencial de un inversor
Vout

Vin

Figura 2, característica transferencial de un inversor Y en la figura 3, tenemos la característicatransferencial del circuito de la figura 1, considerando los dos inversores con la salida de uno conectado a la entrada del otro.

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estable

Vout1 = Vin2

meta estable

estable

Vout2 = Vin1

Figura 3, características transferencial de los inversores de la figura 1. En la figura anterior podemos ver los...