APLICACIONES DE LAS COMPUERTAS LOGICAS
Multivibrador estable utilizando puertas NAND Este multivibrador astable utiliza dos puertas NAND de la 4 disponibles en el integrado 7400 TTL circuito . Se usan dos LED para ver el estado o la salida lógica de cada puerta. Para que el circuito comience a oscilar, solo necesita conectar el circuito a la fuente de voltaje. - Los estados lógicos de salida de las puertas son siempre opuestos a los que se muestran con los LED. - El LED se enciende cuando la salida de la puerta es un nivel lógico bajo. - Cuando un LED está encendido, el otro está apagado y viceversa. La frecuencia de oscilación de este circuito depende de los valores de las resistencias R1 y R2 y de los condensadores C1 y C2.
Cuanto menor es el valor de los condensadores, mayor es la frecuencia de oscilación, porque un condensador con una baja capacidad se carga más rápido que uno con un valor más alto. Tenga en cuenta que, si este circuito oscila a una frecuencia muy alta, es posible que no pueda ver el efecto que tienen en los LED. Las resistencias en serie con los dos LED son necesarias para limitar la corriente que pasa a través de ellas y para compensar la diferencia de voltaje entre el LED y la fuente de 5V. No es necesario usar una resistencia para cada LED porque cuando el circuito está funcionando, solo hay un LED encendido a la vez. Nota: Debido a que el circuito integrado 7400 tiene 4 compuertas NAND de 2 entradas , dos osciladores astables pueden implementarse simultáneamente. Estos osciladores pueden tener la misma frecuencia o diferentes frecuencias.
1 TTL 7400 integrado circuito . (4 compuertas NAND de 2 vías ) solo se utilizan 2 compuertas. (IC1a, IC1b)
2 resistencias de 10K (R1, R2)
1 resistencia de 220 ohmios (R3)
2 condensadores de 100 uF (microfaradios) (C1, C2)
2 LED comunes de cualquier color (D1, D2)
Notas:
La fuente de voltaje debe ser de 5 V.
Las puertas NAND no utilizadas deben tener sus terminales de entrada conectadas a 5V.
Puede variar la frecuencia de oscilación cambiando los valores de los condensadores y las resistencias.
Punta lógica con display 7 segmentos Esta punta lógica con display 7 segmentos esta diseñada con tecnología TTL y no utiliza los LEDs para indicar los niveles lógicos alto y bajo, que se encuentran en muchas de las puntas lógicas que hay en el mercado. El circuito muestra la letra H cuando hay un “1” lógico o la letra L cuando hay un “0” lógico.
Éste circuito también detecta cuando hay un circuito abierto porque el display no muestra nada. Esto indica que el punto bajo prueba esta desconectado. Por ser un circuito diseñado con tecnología TTL, TTL, sólo sirve para diagnosticar circuitos de la misma tecnología.
El circuito utiliza el decodificador para display de 7 segmentos 7447.
Cuando a la entrada de la punta lógica tenemos un “1” lógico, un ‘1’ se aplica a la entrada C o 4 del circuito integrado.
Cuando a la entrada de la punta lógica tenemos un “0” lógico, un ‘1’ se aplica a las entradas A, B y D o 1, 2 y 8 del circuit o integrado.
Si conectáramos el decodificador 7447 de la forma común o tradicional al display de 7 segmentos , podríamos ver que no despliega las letras esperadas (H o L). Esto se debe, a que las conexiones desde la salida del circuito integrado hacia las entradas del display deben ser alambradas de una forma especial para obtener la letra H para el nivel lógico alto y la letra L para el nivel lógico bajo. Cuando a la entrada de la punta lógica hay un circuito abierto, las cuatro entradas del decodificador 7447 están en nivel lógico alto. Entonces A = B = C = D = 1 y el display se deshabilita.
El circuito de entrada de la punta lógica está formada de dos compuertas lógicas OR exclusiva (IC2b y IC2a) y opera de la siguiente manera: – Cuando un “0” lógico se aplica a la punta de prueba, ambas entradas de la compuerta IC2b están en “0”, así la salida también será “0”. Una de las entradas de la compuerta IC2a se mantiene en “0” a través de la resistencia R1 y la otra se mantiene en “1” a trav és de la resistencia en R2, de esta manera su salida de IC2a será “1”. La salida de IC2a se conecta a las entradas A, B y D del 7447. – Cuando en la entrada de la punta lógica tenemos un “1” lógico, una entrada de IC2b es “0” y la otra es “1”, así la salida de la compuerta IC2b será “1” lógico. Esta salida se conecta a la entrada C del 7447. Ambas entradas de IC2a están en “1”, entonces la salida estará en “0”. – Cuando en la punta de prueba se tiene un circuito abierto, l as entradas de la compuerta IC2b no se conectan a tierra sino que ‘flotan’ justo por por debajo debajo del nivel nivel mínimo del estado estado lógico “1”. Entonces Entonces la salida salida es un un “1”.
Cuando se detecta un circuito abierto, la señal medida llega a una de las entradas de la compuerta IC2a, pero las caídas de voltaje sucesivas a través de los diodos D1 y D2 hacen que esta señal de voltaje disminuya, evitando así que la entrada a la compuerta IC2a esté en alto y manteniendo la entrada en bajo a través de R1. La otra entrada, se mantiene en “1” de manera que la salida es igual a un “1” lógico. El alambrado de las salidas de del codificador 7447 al display de 7 segmentos se muestran en el diagrama anterior. A continuación se muestra el símbolo y l a tabla de verdad de la compuerta OR exclusiva (O exclusiva).
Lista de componentes para la punta lógica con display 7 segmentos.
1 circuito integrado 7447. Decodificador displays 7 segmentos (IC1)
1 display 7 segmentos de ánodo común. Litronix DL707 o similar (DS1)
1 circuito integrado 7486. 4 compuertas XOR de 2 entradas (IC2)
1 resistencia de 1k (R9)
6 resistencias de 220 ohmios (R2, R3, R4, R5, R6, R7)
1 resistencia de 470 ohmios (R8)
2 diodos. 1N4148 (D1, D2)
relés controlados por temperatura
El primer circuito energiza el re levador cuando la temperatura sube por encima del nivel preestablecido. El segundo circuito activa el relé c uando la temperatura cae por debajo del nivel preestablecido. Los dos circuitos son prácticamente idénticos. La única diferencia e ntre ellos es la polaridad del transistor. El valor del termistor no es crítico. Lo importante es el voltaje en los pines 5 y 6. Cualquier termistor de valor debería funcionar satisfactoriamente. Pero puede necesitar cambiar el valor de R1 para lograr el rango de ajuste deseado.
Rango de temperatura En general, la temperatura de operación se ajustará de aproximadamente 5ºC a 75ºC (41ºF a 167ºF). Sin embargo, este amplio rango hace que el ajuste sea grueso. Puede mejorar el control
reduciendo el valor del pot y aumentando el valor de R2. Use R2 para acercarse a la temperatura deseada, y use el potenciómetro de valor reducido para realizar el ajuste pre ciso. El relevador en realidad está controlado por el voltaje e n los pines 5 y 6. Entonces, al cambiar el valor de R2, puede extender el rango en cualquier dirección. Aumentar el valor de R2 - dará acceso a temperaturas más bajas. Y, al reducir el valor de R2, dará acceso a temperaturas más altas. Las siguientes lecturas le darán una idea de qué esperar. Ellos son tomados del prototipo. Y se hicieron usando un multímetro digital barato y un termómetro barato. Están destinados a ser una guía solamente. NO debe esperar obtener lec turas idénticas. Mi termistor midió 4.45 K a 25ºC (77ºF). Mi voltaje de suministro medía 12v4. Y el punto de conmutación de la puerta 2 se midió m idió a aproximadamente 6v7. Con R1 ajustado a 3k, el relé se energiza / desenergiza a una temperatura de aproximadamente 24ºC (75ºF). Reducir el valor de R1 (girarlo hacia la derecha) aumenta la temper atura. Aumentar el valor de R1 (girarlo hacia la izquierda) reduce la temperatura.
El sensor de temperatura t emperatura La masa del termistor es pequeña y reaccionará rápidamente a los cambios de temperatura. Esto lo hace sensible a las corrientes tér micas. Una solución es crear un entorno cerr ado, donde el termistor está protegido de corrientes momentáneas, per o aún así puede responder a c ambios más lentos en la temperatura ambiente ge neral. Otra solución es aumentar su masa, uniéndolo a un pequeño disipador de calor de metal.
El ajuste de la temperatura de funcionamiento se realiza mejor " in situ " utilizando prueba y error. Si el relé reacciona a una temperatura demasiado baja, gire R1 un poco hacia la derecha. Si reacciona a una temperatura demasiado alta, gire R1 un poco hacia la izquierda. Compuerta and Decodificador decimal Cuando se presiona un interruptor de teclado - este circuito reproducirá su valor en decimal codificado binario a partir de. He usado un teclado de 1 2 teclas.
Compuerta or Las puertas electrónicas son unos componentes en el que una unidad de ellos se compone de tres terminales fundamentalmente, uno para el A, otro para e l B y otro para la salida f(0). Pero además necesitará otro terminal para la alimentación positiva (generalmente a +5V. y otro para la masa, llamada GND.
APLICACIÓN CON PUERTA NOT Demultiplexor de 4 canales Un demultiplexor es un circuito combinacional, una especie de selector, con una entrada de señal, varias entradas selectoras que dependen del número de salidas de al menos dos. Lo que hacen estos circuitos es enviar dicha señal de entrada a una sola salida, pero solo puede presentarse e n un canal de salida la vez. El ejemplo práctico que presento es el de un demultiplexor de cuatro canales, con su respectiva entrada de señal que consta de un pulso con una frecuencia deseada, (esto es indiferente) sus dos entradas selectoras denominadas select 1 y select 2 y cuatro salidas representadas con leds. Fin d teoría, vamos con lo divertido, la práctica.
Material
1 circuito integrado 74ls04, compuerta NOT. 2 circuitos integrados 74ls11, compuerta AND de tres entradas. Si no se cuenta con este CI se pueden utilizar compuertas AND simples de dos entradas, pero para utilizar menos opté por las de tres entradas. 2 push botton o switches simulados con un cable 6 resistencias de 220Ω 4 Leds Generador de señales u oscilador con NE555. Esto e s opcional, pues solo se utiliza para visualizar que realmente entra y sale la misma señal, sin embargo, simplemente pueden emplearse 5V directos.
