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a. Para determinar qué circuito tiene mejor inmunidad al ruido en estado BAJO y en estado ALTO, debemos comparar los valores de Vil y Vol de cada circuito. Circuito A: Vil = 0.9V, Vol = 0.4V Circuito B: Vil = 0.7V, Vol = 0.3V En estado BAJO, cuanto mayor sea el valor de Vil y menor sea el valor de Vol, mejor será la inmunidad al ruido. Por lo tanto, el Circuito B tiene mejor inmunidad al ruido en estado BAJO. En estado ALTO, ocurre lo contrario: cuanto menor sea el valor de Vil y mayor sea el valor de Vol, mejor será la inmunidad al ruido. Por lo tanto, el Circuito A tiene mejor inmunidad al ruido en estado ALTO. b. Para determinar cuál de los circuitos puede operar a frecuencias más altas, podemos comparar los tiempos de propagación inversa (Tphi) de cada circuito. Circuito A: Tphi = 8 ns Circuito B: Tphi = 14 ns Cuanto menor sea el tiempo de propagación inversa, mayor será la capacidad del circuito para operar a altas frecuencias. Por lo tanto, el Circuito A puede operar a frecuencias más altas. c. Para determinar cuál circuito consume más corriente de la fuente, podemos comparar las tensiones de entrada alta (Vih) de cada circuito. Circuito A: Vih = 1.6V Circuito B: Vih = 1.8V Cuanto mayor sea el valor de Vih, mayor será la corriente consumida por el circuito. Por lo tanto, el Circuito B consume más corriente de la fuente. d. Para determinar cuál circuito probablemente tiene un mejor margen de ruido en alterna, podemos comparar la diferencia entre Vih y Vil de cada circuito. Circuito A: Margen de ruido en alterna = Vih - Vil = 0.7V Circuito B: Margen de ruido en alterna = Vih - Vil = 1.1V Cuanto mayor sea la diferencia entre Vih y Vil, mejor será el margen de ruido en alterna. Por lo tanto, el Circuito B probablemente tiene un mejor margen de ruido en alterna. e. Las apreciaciones se basan en las características específicas de cada circuito, como los valores de voltaje de entrada y salida, tiempos de propagación y consumo de corriente. 2¨En una salida TTL, la corriente se absorbe en el estado ALTO. Específicamente, la salida "1" en un circuito TTL se establece conectando un resistor de pull-up a la fuente de alimentación positiva, lo que permite que la corriente fluya desde la fuente hacia la salida. 3[ Bajo condiciones normales, el mayor voltaje de estado bajo (Vol) que debería aparecer en la salida de cualquier circuito de la serie 7400 es de 0.5V. Esto asegura que se cumpla la especificación de un nivel lógico bajo para una entrada de otro dispositivo TTL conectado a la salida. 4[[Para determinar la máxima disipación de potencia de una sola compuerta NAND de la serie 74AL00 cuando todas sus entradas están en BAJO, necesitamos consultar la hoja de datos del circuito integrado. Desafortunadamente, como modelo de lenguaje, no tengo acceso directo al contenido específico del libro Tocci ni a la página 527 mencionada. Sin embargo, puedo proporcionarte información general sobre cómo encontrar esa información en una hoja de datos típica. En la hoja de datos, busca los parámetros relacionados con la disipación de potencia, como "Power Dissipation" o "Quiescent Power Consumption". Es posible que encuentres diferentes valores para la disipación de potencia, dependiendo de las condiciones de funcionamiento específicas, como la frecuencia de reloj y la carga en las salidas. Para calcular la disipación de potencia máxima, debes encontrar el valor correspondiente cuando todas las entradas están en estado BAJO. Esto te dará una idea del consumo de energía máximo en esa condición específica. 5[[ Para determinar cuál de las series 7400 posee una menor disipación de potencia, es necesario comparar las especificaciones de disipación de potencia de las diferentes series. Estas especificaciones también se pueden encontrar en las hojas de datos de cada serie. La disipación de potencia puede variar según la tecnología y las características específicas de cada serie. Por ejemplo, las series "L" (baja potencia) de la familia 7400, como 74L00, suelen tener una disipación de potencia más baja que las series estándar. Sin embargo, también es importante considerar otros factores, como la velocidad de conmutación y las características eléctricas requeridas para tu aplicación. Recomendaría consultar las hojas de datos de las series 7400 individuales y comparar las especificaciones de disipación de potencia para determinar cuál de ellas tiene la menor disipación de potencia en función de tus necesidades específicas. 6___El FAN-OUT se refiere a la capacidad de salida de un dispositivo lógico para impulsar cargas (otros dispositivos o circuitos) conectados a su salida. Si el FAN-OUT de un circuito se excede, puede provocar una degradación en el rendimiento y la distorsión de las señales. Para determinar si el FAN-OUT del 74LS86 se está excediendo, debes considerar la capacidad de carga máxima que el circuito puede manejar en su salida. Esta información se puede encontrar en la hoja de datos del 74LS86. Si el número de cargas conectadas a la salida excede la capacidad de carga máxima permitida, esto podría causar una caída en el voltaje de salida y un deterioro en el rendimiento del circuito. En ese caso, sería necesario tomar medidas para solucionar el problema, como agregar un buffer o amplificador de salida para impulsar las cargas adicionales. 7_____El tiempo que se debe esperar para que un cambio en la entrada A se vea reflejado en la salida W depende de varios factores, como el tiempo de propagación del circuito y las características específicas de los componentes utilizados. Para determinar el tiempo máximo de propagación, es necesario consultar la hoja de datos del 74LS86 y analizar los tiempos de retardo y los tiempos de propagación mencionados allí. El tiempo máximo de propagación generalmente se mide desde el momento en que se produce el cambio en la entrada hasta el momento en que se refleja en la salida. Recuerda que el tiempo de propagación puede variar dependiendo de las condiciones de carga y la capacidad de conducción de corriente del circuito. 8__ Las maneras aceptables de manejar las entradas no empleadas de una compuerta NAND y AND de la familia TTL son: 1. a. Desconectadas: Esta opción implica dejar las entradas no utilizadas sin conexión. Es aceptable en la mayoría de los casos, ya que las entradas flotantes en una compuerta TTL generalmente se interpretan como un nivel lógico alto debido a las resistencias internas de pull-up. Sin embargo, puede haber riesgo de ruido o interferencia si las entradas no utilizadas están expuestas a fuentes externas de señales. 2. b. Conectadas a masa directamente: Conectar las entradas no utilizadas a masa (0V) es una práctica común en la familia TTL. Esto garantiza un nivel lógico bajo estable en las entradas no utilizadas y ayuda a reducir la susceptibilidad al ruido y la interferencia. 3. c. Conectar a una entrada usada: Es posible conectar una entrada no utilizada a una entrada utilizada en el mismo dispositivo TTL. Esto generalmente se hace para asegurar que la entrada no utilizada se mantenga en un nivel lógico deseado. Sin embargo, esto puede tener implicaciones en el diseño y puede afectar el comportamiento de las entradas utilizadas, por lo que se debe tener cuidado al utilizar esta opción. 4. d. Conectar a +Vcc: Conectar las entradas no utilizadas a la fuente de alimentación positiva (+Vcc) puede provocar un consumo de corriente innecesario y afectar negativamente el rendimiento del circuito. Esta opción no es recomendada. 5. e. Conectar a +Vcc por medio de una R = 1K: Esta opción introduce una resistencia en la conexión a +Vcc. Aunque puede limitar el consumo de corriente, también puede afectar la respuesta del circuito y causar problemas de ruido. No es una opción comúnmente utilizada. 6. f. Conectar a masa por medio de una R = 10K: Al igual que enel caso anterior, esta opción introduce una resistencia en la conexión a masa. Si bien puede reducir el consumo de corriente, también puede afectar la respuesta del circuito y generar problemas de ruido. No es una opción comúnmente utilizada. 7. En resumen, las opciones aceptables y comúnmente utilizadas son dejar las entradas no utilizadas desconectadas o conectarlas directamente a masa (opciones a y b). Estas opciones proporcionan una mejor inmunidad al ruido y un rendimiento más estable del circuito. 9_En el caso de las compuertas OR, NOR y OR-EXC de la familia TTL, las opciones aceptables para manejar las entradas no utilizadas son las siguientes: En el caso de las compuertas OR, NOR y OR-EXC de la familia TTL, las opciones aceptables para manejar las entradas no utilizadas son las siguientes: a. Desconectadas: Dejar las entradas no utilizadas sin conexión es una opción aceptable. Las entradas flotantes se interpretarán como un nivel lógico alto debido a las resistencias de pull- up internas en la familia TTL. b. Conectadas a masa directamente: Conectar las entradas no utilizadas a masa (0V) es una práctica común y aceptable en la familia TTL. Esto asegura un nivel lógico bajo estable en las entradas no utilizadas y ayuda a reducir el riesgo de ruido e interferencia. c. Conectar a una entrada usada: En algunos casos, puedes conectar una entrada no utilizada a una entrada utilizada en el mismo dispositivo TTL para mantener un nivel lógico deseado. Sin embargo, debes tener cuidado al utilizar esta opción, ya que puede afectar el comportamiento de las entradas utilizadas y el funcionamiento del circuito. d. Conectar a +Vcc: No es recomendable conectar las entradas no utilizadas a la fuente de alimentación positiva (+Vcc) directamente, ya que puede generar un consumo de corriente innecesario y afectar el rendimiento del circuito. En resumen, las opciones aceptables para manejar las entradas no utilizadas de las compuertas OR, NOR y OR-EXC de la familia TTL son dejarlas desconectadas o conectarlas directamente a masa (opciones a y b). Estas opciones proporcionan una mejor inmunidad al ruido y un rendimiento más estable del circuito. 10_ a) Para determinar la salida X para las condiciones de la tabla anterior, debemos considerar el funcionamiento de una compuerta NAND TRI-STATE. En una compuerta NAND TRI-STATE, la salida puede estar en uno de los tres estados posibles: alto (1), bajo (0) o alta impedancia (Z). Cuando la entrada habilitadora está en alto, la compuerta funciona como una compuerta NAND convencional. Cuando la entrada habilitadora está en bajo, la salida se coloca en estado de alta impedancia, lo que significa que no impulsa ningún valor lógico en la línea de salida. Según la tabla proporcionada: A | B | C | Salida X 0 | 1 | 0 | 1 1 | 1 | 0 | Z 1 | 1 | 1 | Z 0 | 0 | 1 | 0 b) Para determinar el tiempo que se debe esperar en el peor caso desde que se habilita la compuerta TRI-STATE hasta que la salida llega a su valor final, debemos considerar los tiempos de propagación de la compuerta y las condiciones proporcionadas. Supongamos que el tiempo de propagación máximo de la compuerta TRI-STATE es de 10 ns (nanosegundos). Además, se nos indica que las entradas están estables 1 ms (milisegundo) antes de habilitar la compuerta. En este caso, debemos considerar el peor escenario posible. Cuando la compuerta TRI-STATE se habilita, la salida puede cambiar desde el estado de alta impedancia (Z) a un estado lógico definido (0 o 1). Por lo tanto, debemos considerar el tiempo de propagación máximo para que la salida cambie de alta impedancia a un valor lógico válido. Por lo tanto, el tiempo máximo que debemos esperar en este caso sería el tiempo de propagación máximo de la compuerta TRI-STATE, que es de 10 ns. c) Para determinar el tiempo que se debe esperar, en el peor caso, desde que se varía la entrada A de 0 a 1 para que la salida llegue a su estado final, debemos considerar los tiempos de propagación de la compuerta y las condiciones proporcionadas. Se nos indica que la entrada B está en 1 desde hace 1 ms (milisegundo) y la compuerta TSL está habilitada desde hace 5 ms. En este caso, debemos considerar el peor escenario posible. Supongamos que el tiempo de propagación máximo de la compuerta TSL es de 15 ns. Dado que la entrada B está en 1 desde hace 1 ms, no afectará el tiempo de propagación del cambio en la entrada A. Por lo tanto, solo debemos considerar el tiempo de propagación máximo de la compuerta TSL, que es de 15 ns.
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