CIRCUITOS COMBINACIONALES

Universidad Nacional Mayor de San MarcosFacultad de ingeniera Electrnica

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES I

Informe de Laboratorio N2

Profesor: Dr. Rubn Alarcn MatuttiALUMNO:CODIGO: Palomino Romero Jos Antonio 11190103

13 de Abril del 2015

A) Resolver como mnimo una pregunta de cada seccin del capitulo 3:

Seccin 3.3

3.1 Dibujar la forma de onda de la salida para la compuerta OR de la figura:

Simulando el circuito en el dsch aadiendo una compuerta NOT a la entrada C para que la seal empieze desde 1:

Obtenemos el siguiente diagrama de tiempos:

3.2 Del circuito anterior con A=0 dibujar la seal de salida:

Simulando el circuito en DSCH y cambiando ahora el clock de la entrada A por un button apagado (0), el circuito queda:

Si el estado de A permanece siempre en apagado (0) entonces la grfica de la salida solo depender de los estados de B o C.

Obtenemos el siguiente diagrama de tiempo:

3.3 Del circuito anterior con A=1 dibujar la seal de salida:

Simulando el circuito en DSCH y agregando una compuerta NOT luego del button A para que as al iniciar la simulacin la entrada A tenga el valor 1 desde el tiempo 0,el circuito queda:

Al ser una compuerta OR si el estado de A permanece en 1 en todo momento ser suficiente para que en la salida siempre se obtenga un valor 1 out2 = 1 + B + C, para cualquier valor que tome B o C, out2 = 1.

Lo comprobamos con el diagrama de tiempo:

Seccin 3.4

3.6 Cambiar la compuerta OR por una compuerta AND del circuito anterior:

a) Dibujar la forma de onda de la salida:

b) Haciendo A=0 dibujar la forma de onda de la salida:

Haciendo A=0 hacemos que la salida siempre sea 0 ya que la operacin and es out2=A.B.C y ya que A=0, out2=0.B.C por lo tanto out2=0

Lo comprobamos con el diagrama de tiempo:

c) Haciendo A=1 dibujar la seal de salida:

Como en la pregunta anterior colocamos una compuerta NOT luego de la entrada A para que as esta mantenga el valor A=1 desde el tiempo 0.

Ya que la entrada A=1 la salida out2 solo depender de los valores que tomen B o C, ya que out2 = A.B.C , out2 = 1.B.C , por lo tanto out2 = B.C. .

Obtenemos el siguiente diagrama de tiempo:

Secciones del 3.5 al 3.7

3.13 Para el circuito hacer la tabla de verdad para las 32 posibles combinaciones de las 5 entradas:

Aadiendo 1 clock a cada entrada para as poder hacer posibles las 32 combinaciones gracias al dsch obtenemos el siguiente diagrama de tiempo:

Con el diagrama de tiempo armamos la tabla de verdad de la siguiente forma:

ABCDEX

000000

000011

000100

000111

001000

001011

001100

001111

010000

010011

010100

010111

011000

011010

011100

011111

100000

100011

100100

100111

101000

101010

101100

101111

110000

110011

110100

110111

111000

111010

111100

111111

Seccin 3.9

3.20 Determinar la tabla de verdad del circuito:

Usando clocks en las entradas para as poder generar las 16 posibles combinaciones armamos la tabla de verdad con el siguiente diagrama de tiempo:

ABCDX

00001

00011

00101

00111

01001

01011

01101

01111

10001

10011

10101

10111

11000

11011

11101

11111

Secciones del 3.11 al 3.12

3.27 Del circuito, con los teoremas de Morgan simplificar la expresin de salida del circuito.

Siendo las entradas A, B, C la salida viene a ser

Ahora utilizando el teorema de Morgan para el producto :

La salida quedara como :

Y ahora utilizando el teorema de Boole :

La salida simplificada quedara como:

Secciones del 3.13 al 3.14

3.36 A)Determinar las condiciones de entrada para que la salida Z se active.

Primero haremos un anlisis de forma terica y luego usaremos el dsch para encontrar la respuesta:

1) En la salida encontramos una compuerta AND por lo que la salida tendr un valor 1 solo si ambas entradas P y Q son 1.

2) Para la entrada P de la compuerta AND de salida, esta solo tomar un valor 1si las entradas M y N toman un valor 1.

3) Para que las entradas M y N tomen un valor 1 , las entradas A y B tienen q tomar como nico valor A=0 y B=0.

4) Para que la entrada Q tome un valor 1 las entradas C y D tendrn que tomar como valores : C=1 y D=1.

De esta forma obtendramos en la salida el valor 1 con las siguientes condiciones de entrada: A=0, B=0, C=1, D=1.

Ahora mostraremos la solucin usando DSCH para comprobar el resultado obtenido tericamente:

Usando los clocks de la figura anterior obtenemos el siguiente diagrama de tiempo con las 16 combinaciones posibles que producen las 4 entradas A,B,C,D donde observamos que la nica salida Z en la cual se produce un 1 ocurre cuando las entradas estn en los siguientes estados: A=0, B=0, C=1, D=1.

Por lo tanto queda comprobado con el programa DSCH el resultado obtenido tericamente.

B) Resolver las preguntas obligatorias:

3.7 Modificar el circuito de la figura de tal manera que la alarma se active solo si la presin y la temperatura excedan sus lmites mximos al mismo tiempo:

Como vemos en el circuito de la figura tenemos una compuerta OR la cual har que la alarma se active si es que la presin o la temperatura alcanzan el estado 1 al exceder el lmite mximo establecido por el comparador.

Como el problema nos pide modificar el circuito para que la alarma se active solo si ambos alcanzan el estado 1 entonces tenemos que cambiar la compuerta OR por una compuerta AND, la cual har que la salida sea 1 solo si ambas entradas (temperatura y presin) toman por valor 1.

Por lo que el circuito quedara de la siguiente forma al cambiar la compuerta OR por una compuerta AND.

3.12 a)Escribir la funcin booleana y la tabla de verdad del siguiente circuito:

La funcin booleana para la salida x, sera:

Y la tabla de verdad la determinamos con el programa DSCH usando un clock para cada entrada A,B y C de la siguiente forma:

Ajustando los clocks para tener las 8 posibles combinaciones para las entradas A,B y C el diagrama de tiempo queda dado de la siguiente forma:

Con lo que podemos armar la tabla de verdad para el circuito:

ABC

0000

0010

0100

0110

1000

1010

1100

1111

b) Hallar la funcin booleana y la tabla de verdad para el circuito:

La funcin booleana para la salida x vendra a ser:

Y la tabla de verdad la determinamos con el programa DSCH usando un clock para cada entrada A,B,C y D de la siguiente forma:

Ajustando los clocks para tener las 16 posibles combinaciones para las entradas A,B,C y D el diagrama de tiempo queda dado de la siguiente forma:

Siendo

Ahora con los datos obtenidos en el diagrama de tiempo podemos establecer la tabla de verdad para el circuito:

ABCD

00001

00011

00100

00111

01000

01010

01100

01110

10001

10011

10100

10110

11000

11010

11100

11110

3.32 Establecer las condiciones de entrada para que el sensor del avin se active:

Como podemos observar en la figura la luz de advertencia se encender solo si la salida W toma el estado 1 lo cual esta condicionado por una compuerta AND que solo dar como salida W=1 si es que ambas entradas son 1, entonces la entrada T tiene que estar siempre en estado 1 , ahora evaluando la otra entrada de la compuerta AND, observamos que hay una compuerta OR la cual tendr el estado 1 si cualquiera de sus 2 entradas toma el valor 1.

Por lo tanto simulamos el circuito en DSCH para ver el diagrama de tiempo para las posibles 8 combinaciones y con esto observamos en una tabla de verdad en que casos se obtiene el estado 1 en la salida W:

Simulando el circuito queda de la siguiente forma:

Y ajustando los clocks para obtener las posibles 8 combinaciones, obtenemos el siguiente diagrama de tiempo:

Con lo que obtenemos la siguiente tabla de verdad:

ABC

0000

0010

0100

0110

1001

1010

1101

1111

En donde observamos que la luz de advertencia solo se activara en los siguientes casos:

a) A=1, B=0 y C=0 ; segn las condiciones del problema esto suceder si:

A=1 ocurrir si es que la presin es mayor que 220psiB=0 ocurrir si es que la temperatura es menor que 200FC=0 ocurrir si es que la velocidad es menor que 4800rpm

b) A=1, B=1, C=0

A=1 ocurrir si es que la presin es mayor que 220psiB=1 ocurrir si es que la temperatura es mayor que 200FC=0 ocurrir si es que la velocidad es menor que 4800rpm

c) A=1, B=1, C=1

A=1 ocurrir si es que la presin es mayor que 220psiB=1 ocurrir si es que la temperatura es mayor que 200FC=1 ocurrir si es que la velocidad es mayor que 4800rpm

3.38 Determinar las condiciones de entrada para que el circuito obtenga en la salida el estado 1 :

La funcin booleana del siguiente circuito seria:

Simulando el circuito en DSCH y cambiando la compuerta OR con 4 entradas invertidas por 2 compuertas OR con 2 entradas invertidas cada una y conectadas a otra compuerta OR para as poder obtener el equivalente a una compuerta OR de entradas invertidas el circuito queda de al siguiente forma:

Con el cual ajustando los clocks para obtener las 32 posibles combinaciones se muestra el siguiente diagrama de tiempo:

Ahora con el diagrama de tiempo obtenido con las 32 posibles combinaciones armamos la tabla de verdad para as poder determinar en que condiciones de entrada obtenemos la salida en estado 1.

ABCDE

000001

000011

000101

000111

001001

001011

001100

001111

010001

010011

010101

010111

011001

011011

011101

011111

100001

100011

100101

100111

101001

101011

101100

101111

110001

110011

110100

110111

111001

111011

111100

111111

C) 1. DATASHEET del circuito integrado 74LS00

En este datasheet observamos un circuito integrado compuesto por 4 compuertas NAND, tambin cuenta con un pin de alimentacin Vcc y un pin para la tierra (GND).

Usando el dsch2 simularemos y crearemos el circuito integrado 74LS00.

A continuacin se mostrara el esquema del circuito y su respectivo equivalente en circuito integrado, el cual contar como se observa en el datasheet con 4 compuertas NAND, 1 entrada para alimentacin (Vcc) y una entra para definir la tierra (GND)

Esquema del circuito 74LS00

Equivalente en circuito integrado del circuito 74LS00:

2. DATASHEET del circuito integrado 74LS08

A continuacin se mostrara el esquema del circuito y su respectivo equivalente en circuito integrado, el cual contar como se observa en el datasheet con 4 compuertas AND, 1 entrada para alimentacin (Vcc) y una entra para definir la tierra (GND)

Esquema del circuito 74LS08:

Equivalente en circuito integrado del circuito 74LS08:

3. DATASHEET del circuito integrado 74LS32

A continuacin se mostrara el esquema del circuito y su respectivo equivalente en circuito integrado, el cual contar como se observa en el datasheet con 4 compuertas OR, 1 entrada para alimentacin (Vcc) y una entra para definir la tierra (GND)

Esquema del circuito 74LS32:

Equivalente en circuito integrado del circuito 74LS32: