UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE TLAXCALA

PRESENTADO POR: Juan Carlos Juárez XochitemoFrancisco Pacheco Díaz

Jesús Abraham Nava Quiroz Filemón Moreno Gómez

DOCENTE: Elías Méndez Zapata

ASIGNATURA: Electrónica Digital

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Compuertas lógicas

GRADO Y GRUPO: 3° Cuatrimestre, Grupo “B”

FECHA: 28 de Junio de 2013

Introducción

A continuación vamos a explicar a detalle la construcción e implementación de

circuitos integrados o compuertas lógicas que utilizamos para poder hacer la

práctica, también explicaremos como fue cada conexión que se hizo para lograr

los resultados que deseamos y los valores de voltaje que tuvimos que aplicar para

que poder observar en el multímetro y lograr así que nuestro led prenda, pero

siempre con el apoyo del profesor.

Marco teórico.

Un circuito integrado (CI) es un cristal semiconductor de silicio, llamado pastilla,

que contiene componentes eléctricos tales como transistores, diodos, resistencias

y capacitores, los diversos componentes están interconectados dentro de la

pastilla para forma un circuito electrónico. La pastilla está montada en un empaque

plástico (cerámico) con sus conexiones soldadas a las patillas externas para

conformar el circuito integrado.

Objetivo

Llevar a la práctica los conocimientos adquiridos por la teoría.

Material

4 Circuitos integrados (74LS04, Compuerta NOT)

4 Circuitos integrados (74LS08, Compuerta ADN)

4 Circuitos integrados (74LS32, Compuerta OR)

Leds de varios colores

Resistencias de silicio (varias medidas)

Multímetro

Fuente de voltaje

Protoboard

Desarrollo

Para hacer esta práctica lo primero que hicimos fue analizar a detalle la

configuración de cada uno de los circuitos que íbamos a utilizar, enseguida

conectamos cada compuerta en el protoboard y alimentarlas con un voltaje de 5V

fijos para observar que nos arrojaba en la salida y estos fueron los datos obtenidos

en las diferentes mediciones;

Compuerta ADN

Entrada A Entrada B Salida Vo. de salida       

0 0 0 00 1 0 01 0 0 01 1 1 2.7V

Compuerta OR

Entrada A Entrada B Salida Vo de salida       

0 0 0 00 1 1 2.8V1 0 1 3.014V1 1 1 2.7V

Compuerta NOT

Entrada Salida Vo de salida     

1 0 0V0 1 2.8

Ya que obtuvimos estos resultados se pasó a realizar e implementar las funciones

booleanas y ejercicios diferentes que vimos en clase, primero se realizó el

siguiente ejemplo;

1.- Hay 3 personas que quieren ir a la final del torneo y para que las 3 personas

vallan debe existir 2 respuestas positivas, de lo contrario no irán.

Ya con estos datos podemos pasar a realizar la tabla de verdad y su función

booleana.

Tabla de verdad

Persona A Persona B Persona C Respuesta (S)       

0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1

Nota; 1 significa respuesta positiva y el 0 significa respuesta negativa

Ahora pasamos a hacer la función booleana y es la siguiente;

S = A’BC + AB’C + ABC’ + ABC

Implementación; con el apoyo de multisim, se puede apreciar el comportamiento del led, pues tiene que prender solo cuando se activan 2 de los 3 interruptores como lo dice la tabla de verdad, para ilustrar un poco más lo dicho anteriormente observe las siguientes imágenes que muestran cuando el led prende.

5 V 5 V

5 V

5 V

En estas 4 imágenes del circuito se muestra como se cumple la tabla de verdad, pues al activar solo 2 de los 3 swichs prende el led.

Foto del circuito armado

Pasando al siguiente problema el cual dice así;

2.- Se desea automatizar el encendido de las lámparas del salón de clases del 3°

“B” de la UPTlax. El sistema debe operar bajo las siguientes condiciones:

* Si hay personas en el salón y hay poca luz encienden las lámparas

* En algún otro caso permanecerán apagadas

Una vez que tenemos estos datos pasamos a la elaboración de la tabla de verdad

y su respectiva función booleana.

Tabla de verdad;

A (personas) B (luz) S (lámparas)     

0 0 00 1 01 0 01 1 1

Nota: A = personas (el número 1 significa que hay personas y 0 significa que no

hay personas)

B = Luz en el salón (el número 0 significa que hay luz y 1 significa que hay poca

luz) y por ultimo S = representa a las lámparas.

Ya que tenemos esos datos podemos hacer la función booleana, y por lo tanto

queda así;

S = AB

Implementación; como lo dice la tabla de verdad y la función booleana el led solo va a prender cuando las dos entradas estén activas, de lo contrario no prendera y para ejemplificar esto observe la siguiente imagen del circuito hecho en multisim, y lo cual comprueba lo mencionado anteriormente;

J1

U10A

74LS08DV15 V

LED1

J1

U10A

74LS08DV15 V

LED1

J1

U10A

74LS08DV15 V

LED1

J1

U10A

74LS08DV15 V

LED1

circuito con los swichs cerradosCircuito con los 2 swichs abiertos

Circuito con un swich abierto y otro cerrado

Circuito armado e implementado en el protoboard

En las imágenes muestra el accionar del circuito, pues como se mencionó

anteriormente el led solo se va activar cuando los dos swichs estén cerrados, de lo

contrario no prendera.

Siguiendo con los problemas, el siguiente dice así;

3.- Se tiene el control de tres tanques de agua para un área residencial, como no

es conveniente que el agua este estancada, la bomba de llenado solo se activara

si dos o más tanque de agua están vacíos.

Ya que tenemos esta información pasamos a la elaboración de la tabla de verdad

y es la siguiente;

Tanque 1 (A) Tanque 2 (B) Tanque 3 (C ) Activación de las bombas (Z)       

0 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 0

Nota: el numero 1 significa que está lleno el tanque y el numero 0 significa que el

tanque está vacío.

Ahora podemos pasar a la elaboración de la función booleana y es la siguiente;

Z = A’ B’ C’ + A’ B’ C + A’ B C’ + A B’ C’

Implementación; como lo dice la tabla de verdad y su respectiva función booleana el led solo va a prender cuando dos o más tanques de agua estén vacíos, de lo contrario el led no va a prender, para ejemplificar más esto se presenta el siguiente circuito realizado en multisim.

5 V 5 V

5 V 5 V

Como se muestra en las imágenes el led solo prende si 2 o más tanques están vacíos.

FOTO DEL CIRCUITO ARMADO

4.- Se tienen 3 sensores que controlan el arranque y el paro de un carro

transportador, es suficiente con que al menos 2 sensores estén accionados para

que el sistema funcione, pero se debe tomar en cuenta que el operador debe tener

activo el modo automático.

Para este problema se tiene la siguiente tabla de verdad:

Sensor 1 (A) Sensor 2 (B) Sensor 3 ( C ) Modo automático (D) Activación (F)

         

0 0 0 0 0

0 0 0 1 0

0 0 1 0 0

0 0 1 1 0

0 1 0 0 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 0

0 1 1 1 1

1 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 0 1 0 0

1 0 1 1 1

1 1 0 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 0

1 1 1 1 1

Una vez teniendo la información completa pasamos a la elaboración de la función

booleana la cual quedo de la siguiente manera;

F = A’ B C D + A B’ C D + A B C’ D + A B C D

Implementación; Como se muestra en la tabla de verdad y su función booleana,

esta vez el led solo prendera cuando 2 o más sensores estén activados pero

siempre y cuando este activado el modo automático, por lo tanto el

circuito resultante que se realizó en multisim es el

siguiente;

Como lo muestran las 4 imágenes anteriores el led solo prende cuando dos o más sensores están activados y siempre tomando en cuenta el modo automático.

Circuito armado

5 V 5 V

5 V 5 V

Conclusiones personales

Francisco Pacheco:

En esta práctica se confirmó el funcionamiento y funcionamiento de las

compuertas lógicas, en cada uno de los ejercicios implementamos la expresión

booleana y se implementó en el protoboard usando las compuertas

correspondientes y antes de hacer alguna conexión se revisaron las hojas de

dataship para saber cómo se conecta las compuerta, su alimentación y su

respectiva entrada y salida.

Filemón Moreno:

Los sistemas de control están basados en compuertas lógicas, la utilización de

ellas es de suma importancia ya que con ellas podemos lograr con mayor facilidad

la utilización de diversas instalaciones. En esta práctica las compuertas que se

utilizaron fuero de operaciones básicas y sin minimizar utilización de equipo, con

ello podemos seguir todo el proceso que nos dan ciertos datos de entrada y los de

salida.

Juan Carlos Juárez:

En la práctica que se hizo nos ayudó mucho a analizar y comprender el

funcionamiento de diferentes circuitos con la integración de diferentes compuertas

lógicas y además de la ocupación del software de simulación multisim, que desde

mi punto de vista nos ayudo más a la parte de comprensión de cómo usar multisim

y agilizar el razonamiento para los circuitos integrados.

Jesús Abraham Nava:

Se aprendió la implementación de las compuertas básicas en el área de

electrónica digital, obteniendo el los conocimientos básicos para poder interpretar

los circuitos que posteriormente se analizarán.