Electrónica Digital
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR INSTITUTO DE MEJORAMIENTO PROFESIONAL DEL MAGISTERIO NÚCLEO ACADÉMICO TÁCHIRA
Autores: Niuman Torres
Tutora: Houseman Quintero SAN CRISTÓBAL, ENERO DE 2014
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Introducción
Al hablar de sistemas, nos referimos al enfoque sistémico con el que serán tratadas las funciones de conmutación dentro de este enfoque sistémico. Los sistemas combinacionales están formados por un conjunto de compuertas interconectadas cuya salida, en un momento dado, esta únicamente en función de la entrada, en ese mismo instante. Por esto se dice que los sistemas combinacionales no cuentan con memoria
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LOGICA COMBINACIONAL Se denomina sistema combinacional o lógica combinacional a todo sistema digital en el que sus salidas son función exclusiva del valor de sus entradas en un momento dado, sin que intervengan en ningún caso estados anteriores de las centradas o de las salidas por otra parte este cumple con una serie de funciones (OR, AND, NAND, XOR) son booleanas donde cada función se puede representar en una tabla de la verdad. Por tanto carecen de memoria y de realimentación. En electrónica digital la lógica combinacional está formada por ecuaciones simples a partir de las operaciones básicas del álgebra de Boole. Asimismo el comportamiento de los circuitos combinacionales sólo depende de las señales de entrada en un instante determinado, y no de la secuencia de entradas, es decir, de la historia del circuito. Este hecho no quiere decir que el comportamiento temporal no sea importante, de hecho una de las principales características de los circuitos que se tienen en cuenta es la velocidad de operación o el retraso de propagación. En función de este retraso, podemos encontrar dos zonas temporales de operación bien diferenciadas: estado estacionario y estado transitorio.
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Un Ejemplo, un sistema combinacional compuesto exclusivamente por una puerta AND tendría dos entradas A y B. Su función combinacional seria F = A \cdot B, para una puerta OR sería F = A + B \,. Estas operaciones se pueden combinar formando funciones más complejas. Así, el siguiente esquema se define por la función indicada debajo del mismo. Ejemplo de ecuación booleana: F = A . B + A . B
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sumadores
El semisumador solamente tiene dos líneas de entrada: los dos bits que se suman. El semisumador no admite la entrada de un acarreo. Un sumador que admita la entrada de un bit de acarreo se denomina sumador completo (FA, full adder. Su representación como bloque combinacional). El sumador completo podrá conectarse en cascada para realizar sumas de números binarios de varios bits en donde el bit de acarreo de salida entra como de entrada en el siguiente sumador completo. 1. Construir la tabla de verdad para las tres variables de entrada y las dos funciones de salida. 2. Escribir una expresión algebraica (Boole) para ambas funciones. Minimizar dichas funciones usando mapas de Karnaugh. Identificar la función XOR y expresar las funciones haciendo uso de ella. álgebra de Boole para obtener una implementación en la que se utilicen solamente puertas NAND para obtener la función. Cout
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3. Dibujar el esquema de puertas l贸gicas del sumador completo utilizando puertas XOR, AND y OR para generar las funciones Sigma y Cout a partir de las entradas A,B y Cin. Observar el esquema anterior y obtener el sumador completo a partir del esquema de bloques de dos semisumadores.
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restador
Un restador completo es un circuito combinacional que lleva acabo una sustracci贸n entre dos bits, tomando en cuenta que en 1 se ha tomado por una etapa significativa mas baja. Este circuito tiene tres entradas y dos salidas las tres entradas A,B,Cin, se denota al minuendo, sustraendo y a la toma previa , respectivamente. Las salidas S y Cout representan la diferencia y la salida tomada respectivamente. por ello se toma en cuenta que inicia el Cin, aunado los bit de minuendo y el sustraendo su diagrama a bloques .se presenta en la siguiente figura
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comparadores Un comparador simple, el amplificador operacional en bucle (sin realimentar) se comporta como un comparador lógico simple El comparador analógico se denomina también “ADC de un bit” . Si el operacional no puede soportar una tensión diferencial elevada en la entrada, se puede limitar esta tensión utilizando dos resistencias y dos diodos.
Parámetros mas importantes de un comparador Tensión de offset referida a la entrada muy pequeña. Tensión diferencial máxima en la entrada elevada Slew rate elevado.
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En conclusión Por compleja que pueda ser la lógica digital, solo está basada en tres funciones lógicas muy sencillas, a partir de las cuales se consiguen condiciones más complejas. Cualquier tecnología con elementos que funcionen según las tres funciones de base se puede aplicar en la resolución de automatismos. La función NOT es verdadera siempre que la variable a la que se aplica es falsa y será falsa en caso contrario. La función OR se aplica sobre dos o más variables y será verdadera siempre que alguna de las variables sea verdadera, será falsa cuando todas las variables sean falsas. La función AND también se aplica sobre dos o más variables y será verdadera siempre que todas las variables sean verdaderas, será falsa siempre que alguna variable sea falsa. La función NOT se representa con una barra sobre la variable o condición a la que se aplica. La función OR se representa con el signo de la suma. La función AND se representa como un producto.
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