15 dic 2020

ELECTRÓNICA BÁSICA - Puertas Lógicas (XV)

Continuamos ampliando la publicación anterior de la Electrónica Digital. Como vimos se basa tan solo en Ceros y Unos, este campo abarca desde pequeña circuitería a complejos microprocesadores. Hoy continuamos con puertas lógicas.



LAS PUERTAS LÓGICAS.


Son componentes electrónicos representados por un símbolo con una, dos, o más entradas entradas y una sola salida que realizan una función o ecuación con variables binarias, y que tiene como resultado, unos valores de salida en función de los que tenga en las entradas.
Las puertas lógicas también se pueden representar con un circuito eléctrico y tienen cada una su propia tabla de la verdad.




Tabla de la Verdad.


Estas tablas, son en las que vienen representados todos los posibles valores de entrada que puede tener y los correspondientes a la salida, según su función. Si nos plantean un problema, lo primero que deberemos saber es el número de variables de entrada que vamos a utilizar. A cada variable le asignamos una letra (A, B, C, etc.). Al elemento de salida le llamamos S.
Ahora debemos desarrollar la tabla de la verdad, escribiendo todos los posibles valores de cada una de las variables de entrada y el valor que obtendremos con esa condición en la salida. Esa tabla es lo que se conoce como "Tabla de la Verdad".
Vamos a ver un sencillo ejemplo: Tenemos un LED que solo se enciende al accionar dos pulsadores a la vez. Los pulsadores serian las entradas a y b, y la salida correspondía al LED. Este solo se enciende, es decir, estado 1, cuando a y b estén accionados, es decir en estado 1. Para el resto de combinaciones de a y b el estado de la salida será 0. Pues bien, para construir la tabla de la verdad, sabemos que tenemos dos variables de entrada a y b y con una salida, por lo que tendremos una tabla con cuatro casos posibles.




Puerta AND.


En esta puerta, la señal de salida se activa sólo cuando se activan todas las señales de entrada.
Equivale al producto lógico S = A • B y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:




Existen dos símbolos para representar la puerta AND. Ambos se pueden encontrar en circuitos electrónicos, aun que el normalizado es el de la izquierda. Y al lado su circuito equivalente:




Puerta OR.


La señal de salida se activa si se enciende cualquiera de las señales de entrada.
Equivale a la suma lógica S = A + B y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:




La puerta OR se representa mediante uno de estos dos símbolos. El primero es el normalizado. Y a la derecha su circuito equivalente:




Puerta NOT.


La señal de salida se activa al apagarse la de entrada. Es la inversa. Equivale a la negación o inversión S = A’, y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad (para una entrada) y al siguiente circuito eléctrico:



La puerta NOT se representa mediante uno de estos dos símbolos y el de la izquierda es el normalizado. Recordad que se puede representar también mediante una barra encima de la A:




Puerta NAND.


La señal de salida se activa siempre que no se activen todas las de entrada. Equivale a combinar una puerta AND y una NOT, es decir NO AND.
La puerta NAND, equivale al inverso del producto lógico S = (A x B)’ y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:




La puerta NAND se representa mediante uno de estos dos símbolos y su circuito equivalente. Es una de las puertas más fáciles de encontrar y de uso más común:




Puerta NOR.


La señal de salida se activa cuando todas las señales de entrada están inactivas. Equivale a combinar una puerta OR y una NOT.
Equivale al inverso de la suma lógica S = A+B, ó S = (A+B)’ y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:




La puerta NOR se representa mediante uno de estos dos símbolos. Al igual que la NAND, es una de las puertas más fáciles de encontrar y de uso más común:




Puerta XOR.


También llamada puerta OR Exclusiva, la señal de salida se activa cuando tan SOLO una de las señales de entrada se activa. Equivale a S = A⊕B ó S = (A•B')+(A'•B), o a la suma de dos productos lógicos, de las entradas contrapuestas, y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:



La puerta XOR se representa mediante uno de estos dos símbolos, y su circuito equivalente:




Puerta XNOR.


También llamada puerta NOR Exclusiva, la señal de salida se activa cuando todas las señales de entrada son idénticas. Equivale a combinar una puerta XOR y una NOT.
Equivale a S = (A⊕B)' ó S = (A•B)+(A'•B'), o al producto de dos sumas lógicas, de las entradas contrapuestas, y se corresponde con la siguiente tabla de la verdad y al siguiente circuito eléctrico:




La puerta XNOR se representa mediante uno de estos dos símbolos:










En próximas publicaciones, abordaremos las funciones lógicas.

Y aquí tienes la publicaciones anteriores, por si os perdisteis alguna:




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