PRÁCTICA No. 1 COMPUERTAS LÓGICAS

PRÁCTICA No. 1

COMPUERTAS LÓGICAS

Gámez V. José F. A01250853; Valerio F. Julio A. A01250838

Departamento de Ingeniería en Mecatrónica

Instituto Tecnológico de Monterrey

Hermosillo, México

Resumen- por medio de esta práctica se pudo conocer los diferente métodos y dispositivos que son utilizados en la electrónica, se pudo verificar sus comportamientos y como estos pueden ser utilizados en diferentes aspectos, es importante mencionar que todos estos circuitos son parte esencial de algunas carreras como es el caso de la mecatrónica, donde el uso de mejoramientos de automatismos lógicos logro revolucionar la manera de manejar algunos fenómenos importantes como lo es en caso de las industrias y el mejoramiento de artefactos lógicos como celulares y dispositivos electrónicos.

Índice de términos— Push botton, resistencias, Dip switch, Display, circuitos integrados.

1. Introducción

El displays segmentos, es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos. Cada vez es más frecuente encontrar LCD´s en estos equipos (debido a su bajísima demanda de energía), todavía hay muchos que utilizan el display de 7 segmentos por su simplicidad. Este elemento se ensambla o arma de manera que se pueda activar cada segmento (diodo LED) por separado logrando de esta manera combinar los elementos y representar todos los números en el display (del 0 al 9). El display de 7 segmentos más común es el de color, por su facilidad de visualización.

Un circuito integrado es una combinación de elementos de un circuito que están miniaturizados y que forman parte de un mismo chip o soporte. La noción, por lo tanto, también se utiliza como sinónimo de chip o microchip.

El circuito integrado está elaborado con un material semiconductor, sobre el cual se fabrican los circuitos electrónicos a través de la fotolitografía. Estos circuitos, que ocupan unos pocos milímetros, se encuentran protegidos por un encapsulado con conductores metálicos que permiten establecer la conexión entre dicha pastilla de material semiconductor y el circuito impreso.

Existen varios tipos de circuitos integrados. Entre los más avanzados y populares pueden mencionarse los microprocesadores, que se utilizan para controlar desde computadoras hasta teléfonos móviles y electrodomésticos.

Los circuitos integrados pueden clasificarse de diversas formas. Es posible hablar de los circuitos monolíticos (fabricados en un único mono cristal, por lo general silicio), los circuitos híbridos de capa fina (con componentes que exceden a la tecnología monolítica) y los circuitos híbridos de capa gruesa (sin cápsulas, con resistencias depositadas por serigrafía y cortes con láser).

Un DIP se trata de un conjunto de interruptores eléctricos que se presenta en un formato encapsulado (en lo que se denomina Dual In-line Package), la totalidad del paquete de interruptores se puede también referir como interruptor DIP en singular.

Este tipo de interruptor se diseña para ser utilizado en un tablero similar al de circuito impreso junto con otros componentes electrónicos y se utiliza comúnmente para modificar/personalizar el comportamiento hardware de un dispositivo electrónico en ciertas situaciones específicas.

1. Materiales

1.- protoboard

2.- Fuente de Voltaje 5v.

3.- Dip switch cuatro pines.

4. - Push button.

5. - LED`s.

6.- Resistencias (1k y 150).

7.- Display 7 segmentos.

8.- Circuitos integrados.

1. Procedimiento

Se realizaron cinco prácticas en el laboratorio para comprobar compuertas lógicas. A continuación se describen cada una de las prácticas.

1.- Inversor.- Para construir el este circuito se utilizó una fuente de voltaje de 5V, un circuito integrado 74LS04, 2 LED´s, 1 resistencia de 1kΩ y otra de 150Ω, 1 dip switch de 4 pines y un protoboard.

[pic 1]

        Diagrama de compuerta NOT.

A continuación se muestra el circuito montado:

        Compuerta NOT.

2.- Comprobación de tablas de verdad de compuertas lógicas elementales.- Se realizaron 2 circuitos idénticos, en base a resistencias de 1k Ω y 150 Ω, una fuente de 5 y 3 LED´s, con la única diferencia que uno fue para comprobar la compuerta AND (con un CI 74LS08), y el otro, la compuerta OR (con un CI 74LS32).

[pic 2]

        Diagrama de compuerta AND.

[pic 3]

        Diagrama de compuerta OR

Enseguida se muestran las conexiones de los circuitos, AND y OR:

        Compuerta AND 1.

        Compuerta AND 2.

Compuerta OR.

3.- Comprobación de tablas de verdad lógicas elementales negadas.- Se armaron dos circuitos con ayuda de resistencias de resistencias de 1k Ω y 150 Ω, una fuente de 5 y 3 LED´s, con la diferencia de que uno fue para comprobar la compuerta NAND (con un CI 74LS00), y el otro, la compuerta NOR (con un CI 74LS02).

[pic 4]

        Diagrama de circuito NAND.

[pic 5]

        Diagrama de circuito NOR.

Aquí se muestran los circuitos armados:

        Compuerta NAND 1.

        Compuerta NAND 2.

        Compuerta NOR.

4.- Compuerta XOR.- Esta práctica tuvo lugar para comprobar la compuerta XOR, para lo cual utilizamos los mismos materiales que en las prácticas 2 y 3 pero con la combinación de los CI 74LS04 (NOT), 74LS08 (AND) y 74LS32 (OR).

Enseguida se muestra el circuito terminado:

        Compuerta XOR.

5.- Uso de compuertas NAND.- Esta práctica fue de simulación en el software LabVIEW y trataba de obtener la misma salida lógica del circuito mostrado enseguida pero con puras compuertas NAND (se aprecia el circuito a simular en la parte superior y el equivalente con compuertas NAND en la parte inferior de ambas imágenes.).

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