Electronica digital (parte1)
El motivo de estas lecciones no pretende sentar las bases de los conocimientos sobre electrónica digital. No obstante, si pueden aclarar algunos conceptos puntuales, que por cualquier motivo no se hayan retenido en su momento, si todo este trabajo lograra hacer entender un sólo concepto en alguno de los visitantes, ya me daría por satisfecho. De todos modos, GRACIAS, por anticipado.
En esta parte, vamos a repasar cómo se comportan las puertas AND,
OR, INV, NAND y la NOR, para luego explicar cómo lo
hace una puerta Trigger-Schmitt.
Una puerta AND de 2 entradas y una salida, en su tabla de la verdad, se
establece que siempre que una entrada esté a 0 la salida también lo estrá. O
sea, que ambas entradas deben estar altas a 1 (H) para que la salida también esté
alta H.
En el caso de una puerta OR (O), de 2 entradas, en
su tabla de la verdad establece que, su salida se establecerá a nivel alto H
cuando al menos una de sus entradas esté también a nivel alto H.
El caso especial de una puerta inversora INV (NO), dispone de una
entrada y una salida y su tabla de la verdad establece, que su salida siempre será
el complemento del nivel de la entrada, de ahí que algunos le llamen puerta
complementaria o negada, es decir, un nivel H en la entrada dará un nivel L en la
salida.
La inclusión de un inversor en cada una de las entradas, de una puerta, produce lo que se llama una puerta con lógica negativa, existen dispositivos lógicos que no siguen la representación lógica positiva, si no que siguen otra que es completamente diferente y se le llama lógica negativa.
En ella el "1" es representado por el valor eléctrico más negativo 0 V y el "0" por el más positivo +5 V. De ahí la necesidad de saber la lógica con la que trabaja un circuito para interpretar sus resultados.
Tanto en la lógica negativa como en la lógica positiva, en ambos casos las tablas de la verdad de cada uno de ellos, da como resultado final la misma salida. En realidad la puerta en cuanto al comportamiento electrónico es el mismo, solo cambia al interpretar el algebra de Boole.Bien, dicho lo anterior, se entiende que al aplicarse un
inversor en cada entrada de una puerta AND, ésta en su conjunto
independientemente de la lógica, se convierte en lo que se conoce como una puerta NAND,
y su tabla de la verdad así lo demuestra, comparense ambas tablas AND y NAND
y se apreciará que ambas salidas son complementarias entre sí.
Un inversor en cada entrada de una puerta OR, ésta en su
conjunto independientemente de la lógica, se convierte en lo que se conoce como
una puerta NOR, y su tabla de la verdad así lo demuestra, comparense ambas
tablas OR y NOR y se apreciará que ambas salidas son complementarias
entre sí.
Un paso más, cuando a una puerta OR se conecta su salida a una de sus entradas, qué ocurre. Al aplicar un 1 a la entrada libre, la salida pasa a 1 que lo realimenta por la mencionada entrada, permaneciendo así hasta cortar su alimentación, un comportamiento como una memoria de 1 solo bit.
Existen unas puertas especiales, las cuales disponen de tres estados, el tercer estado es de alta impedancia, Z. Cuando una puerta a su salida no se sabe con certeza en qué estado se encuentra, la salida de esta puerta se pone en estado Z y de esta forma, se evita dañar la puerta.
La puerta Trigger-schmitt, es un caso especial, se comporta de forma lógica como una puerta NAND, pero el circuito que la cunstituye, además recorta la señal y la escuadra, de manera que su salida es realmente cuadrada, utilizandose esencialmente para este cometido. Vease la figura 1.
figura 1
Observese que, el pulso a la salida Q es ligeramente más largo que los rebotes del Interruptor, así debeser.
Ahora, repasemos el caso de la bácula RS, así llamada porque, sus dos entradas Reset y Set. Dispone de dos salidas que son complementarias, Q y Q negada. Su salida Q estará a 1, al alimentala y funciona así:
-
1. - Al aplicar un 1 en su entrada R, la salida Q pasa a 0 y permanece así, aunque se aplique un nuevo 1 en la misma entrada R, el estado de la salida Q, continua a 0.
-
2. - Al aplicar un 1 en la entrada S, la salida Q pasa denuevo a 1, con el primer impulso y permanece a 1, hasta repetir el paso anterior.
Se comporta como una memoria guardando un 1 (dato) de forma
permanente. Es decir, al aplicarle un impulso en su entrada Set (puesta a
1), su salida Q pasa a estado alto 1. Si volvemos a aplicar otro impulso en la
misma entrada S, nada cambia, si queremos que cambie su estado, se deberá
aplicar un nuevo impulso, esta vez, en la otra entrada Reset o Puesta A
Cero.
