INVERSOR LÓGICO.
En las clases prácticas siguientes veremos componentes que se usan hoy en día en muchos proyectos y circuitos eléctricos. Empezando en esta práctica con la puerta negada y el integrado 74LS04 de tecnología TTL que sigue siendo muy usado hoy en día.
Función inversor.
La función inversora es una función que invierte el estado de una entrada a la salida de dicha función. Por lo que una puerta inversora cambia el estado de la señal de entrada a la salida (si la entrada recibe un 1, la salida de la puerta inversora será un 0 y viceversa).
Supón el siguiente circuito:
Puedes ver que tenemos dos entradas conectadas al integrado 74LS04 (pines 1 y 3 del integrado); dichas entradas están en paralelo con un pulsador conectado a masa a través de una resistencia limitadora.
Mientras que los pulsadores que son de tipo NA (normalmente abierto) no estén presionados, no existirá tensión en las entradas del integrado 74LS04, por lo tanto, las salidas de este integrado (pines 2 y 4), están en estado alto(1), porque sus entradas están en estado bajo (0). Esta situación enciende los LEDs conectados a cada salida del integrado.
Si se pulsa cualquiera de los pulsadores (o los dos a la vez), se apagarán los LEDs correspondientes a las salidas, porque ahora a la entrada existe tensión y eso hace que el inversor a la salida devuelva un cero.
Ya está, no hay más secretos en el funcionamiento del 74LS04. Si en una entrada recibe un 0, en su salida devolverá un 1; si en la entrada recibe un 1, a la salida devolverá un 0.
Integrado 74LS04
La puerta lógica 74LS04 es un integrado que dispone de varias puertas inversoras en su interior. En un total de 6 puertas inversoras, por lo que se pueden conectar 6 entradas y obtener 6 salidas en total.
El integrado 74LS04 forma parte de la familia de los TTL (Transistor - Transistor - Logic), que se caracteríza en la miniaturización de los componentes eléctricos insertados dentro de una placa conductora. Por así decirlo, la familia TTL inserta dentro de un substrato común, diferentes componentes que forman un circuitos eléctrico.
Observa el siguiente circuito:
Puedes ver que cuando se aplica tensión a la entrada del transistor de entrada, a la salida se obtiene un nivel bajo. ¿Porqué? Pues analizando el circuito vemos que la entrada del transistor por defecto está ligada al transistor Q1. Este transistor se alimenta a través de la resistencia R4 a través de la fuente de alimentación. como su colector se conecta directamente a Q3, mientras que por Q1, no hay pulso de entrada sobre su emisor, circulará una corriente de fuga base colector sobre Q3, que hará que conduzca el transistor Q5 y se produzca una salida de nivel alto. Cuando se produzca un pulso positivo sobre la entrada de Q1 se producirá una corriente que pondrá a la saturación dicho transistor y hará que Q3 también sature. Al aumentar la corriente de este último transistor, aumentará la corriente por el circuito y hará que conduzca Q4, lo que pondrá en corto la salida porque el diodo impide que la corriente se pierda por la salida.
Basicamente te he descrito el funcionamiento de una puerta inversora con tecnología TTL. Así que volvamos al integrado 74LS04.
El 74LS04 está formado por 14 pines en un encapsulado PDIP14. Se alimenta a trávés del PIN 14 y su masa es el PIN 7 como puedes ver en el esquema anterior. Además está formado por 6 puertas negadas las cuales puedes ver su representación de pines en la siguiente imagen:
Por lo que cada par de pines de dicho integrado (pin de entrada y pin de salida), corresponde al circuito con transistores indicado en la parte superior de esta práctica.
Y sabiendo que dicho circuito integrado tiene 6 puertas negadas, podríamos utilizar, si quisieramos, las 6 puertas en nuestros circuitos digitales.
Por ejemplo, en los circuitos que podemos usarlos, por ejemplo está en crear un juego de caracteres que te muestre según configures las entradas del display de 7 segmentos. Aunque se suelen usar para inversores lógicos en amplificación, memorias ROM y sistemas de comunicaciones.
Bien espero que te haya gustado esta práctica y en la siguiente clase entraremos en detalle sobre la comparación de las familias lógicas en la electrónica digital.
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