CIRCUITOS COMBINATORIOS

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CIRCUITOS COMBINATORIOS
1. OBJETIVOS:
 Familiarizarse con el uso de circuitos integrados y componentes
electrónicos.
 Verificar experimentalmente el funcionamiento de las compuertas lógicas
 Verificar experimentalmente el funcionamiento de las compuertas lógicas
mediante el uso de Software de Simulación online de circuitos electrónicos.
 Diseñar un circuito combinatorio para una tabla de verdad determinada.
 Utilizar compuertas NOT, OR y AND para implementar expresiones como
suma de productos.
 Evaluar la expresión booleana del circuito a realizar.
 Diseñar un circuito combinatorio que cumpla con los requerimientos dados
por un ejercicio.
 Comprobar en el laboratorio el diseño de un circuito utilizando el álgebra de
Boole
 Analizar las ventajas que se obtienen.
2. RESUMEN
Este informe hace énfasis en el funcionamiento lógico y aplicaciones de los
circuitos combinatorios. Se realiza en forma detallada la especificación de una
compuerta lógica y los (CI) circuitos integrados a utilizar. Por consiguiente, se
verifica el cumplimiento de los requerimientos del circuito combinatorio; Que
permitan la implementación de un circuito de lógica combinacional, en la utilización
de compuertas NOT, OR, y AND.
 ABSTRACT
This report emphasizes the logical operation and applications of combinatorial
circuits . Specifying a logic gate and (CI) use integrated circuits it is done in detail.
Therefore meeting the requirements of the combinatorial circuit is verified; Allowing
the implementation of a combinational logic circuit, the use of gates NOT, OR, and
AND.
1. MARCO TEORICO
1. CIRCUITOS COMBINATORIOS
Los circuitos combinatorios o circuitos combinacionales transforman un conjunto
de entradas en un conjunto de salidas de acuerdo con una o más funciones
lógicas. Las salidas de un circuito combinacional son rigurosamente en función de
las
entradas y se utilizan después de cualquier cambio en las entradas.
Los circuitos combinatorios se emplean en las computadoras digitales para
generar decisiones de control binarias y para proporcionar los componentes
digitales requeridos para el procesamiento de datos.
 El análisis de un Circuito Combinatorio inicia con un diagrama de circuito
lógico determinado y culmina con un conjunto de funciones booleanas o
una tabla de verdad.
 El diseño de un circuito combinatorio parte del planteamiento verbal del
problema y termina con un diagrama lógico. El procedimiento es el
siguiente: 
o Se establece el problema 
o Se asignan símbolos a las variables de entrada y salida.
o Se extrae la tabla de verdad.
o Se obtienen las funciones booleanas simplificadas. 
o Se traza el diagrama lógico.
2. COMPUERTAS LÓGICAS.
Los elementos básicos de cualquier circuito digital son las compuertas lógicas
(AND, OR, XOR, NOT). Hay disponible una gran variedad de compuertas
estándar, cada una con un comportamiento perfectamente definido, y es posible
combinarlas entre sí para obtener funciones nuevas (NAND, NOR, XNOR y YES).
2.1 Compuerta Lógica AND
A) Concepto: Con dos o más entradas, esta compuerta realiza la función
booleana de la multiplicación. Su salida será un “1” cuando todas sus
entradas también estén en nivel alto. En cualquier otro caso, la salida será
un “0”. El operador AND se lo asocia a la multiplicación, de la misma forma
que al operador SI se lo asociaba a la igualdad. En efecto, el resultado de
multiplicar entre sí diferentes valores binarios solo dará como resultado “1”
cuando todos ellos también sean 1, como se puede ver en su tabla de
verdad. Matemáticamente se lo simboliza con el signo “x”.
B) Símbolo: Compuerta AND
Compuerta AND de 2 entradas
C) Ecuación Lógica: S = A x B
D) Tabla de Verdad para compuerta de 2 entradas
E) Referencias: 74LS08 (Tecnología TTL), 74HC08 (Tecnología CMOS)
2.2 Compuerta Lógica OR
A) Concepto: La función booleana que realiza la compuerta OR es la asociada
a la suma, y matemáticamente la expresamos como “+”. Esta compuerta
presenta un estado alto en su salida cuando al menos una de sus entradas
también está en estado alto. En cualquier otro caso, lasalida será 0. Tal
como ocurre con las compuertas AND, el número de entradas puede ser
mayor a dos.
B) Símbolo: Compuerta OR
Compuerta OR de 2 entradas
C) Ecuación Lógica: S = A + B
D) Tabla de Verdad para compuerta de 2 entradas
E) Referencias: 74LS32 (Tecnología TTL), 74HC32 (Tecnología CMOS)
2.3 Compuerta Lógica NOT
A) Concepto: Esta compuerta presenta en su salida un valor que es el opuesto
del que está presente en su única entrada. En efecto, su función es la
negación, y comparte con la compuerta IF la característica de tener solo
una entrada. Se utiliza cuando es necesario tener disponible un valor lógico
opuesto a uno dado. La figura muestra el símbolo utilizado en los esquemas
de circuitos para representar esta compuerta, y su tabla de verdad.
B) Símbolo: Compuerta NOT
El círculo en la salida significa negación
C) Ecuación Lógica: S = Ā 
D) Tabla de Verdad para compuerta de 2 entradas
E) Referencias: 74LS04 (Tecnología TTL), 74HC04 (Tecnología CMOS)
2.4Compuerta Lógica XOR
A) Concepto: las entradas deben ser diferentes para que la salida sea 1.
 Símbolo: Compuerta XOR
Compuerta XOR de 2 entradas
B) Ecuación Lógica: S = A B
C) Tabla de Verdad para compuerta de 2 entradas
D) Referencias: 74LS86(Tecnología TTL), 74HC86 (Tecnología CMOS)
3. SIMULACION
4. LISTA DE MATERIALES.
 Multímetro: también conocido como el tester o polímetro, es
un instrumento de medición que ofrece la posibilidad de medir
distintos parámetros eléctricos y magnitudes en el mismo
dispositivo. Las funciones más comunes son las de voltímetro,
amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por
personal en trabajos de electricidad y electrónica.
 Protoboard: Instrumento utilizado para montar y desmontar
circuitos eléctricos sin necesidad de soldadura.
 Resistencia eléctrica. Una resistencia o resistor es un elemento que causa
oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca
una diferencia de tensión (un voltaje). Las resistencias se representan con la
letra R y el valor de éstas se mide en Ohmios (Ω)
Diodo Led’s: dispositivo que emite luz visible al paso de la corriente
eléctrica a través de él. 
Dipswitch: Pequeños interruptores diseñados para trabajar en circuitos de
prueba o impresos.
Circuitos integrados. Generalmente son conocidos como chip´s o
microchip, es pequeña porción de material semiconductor, sobre la cual
que se construyen circuitos electrónicos protegidos dentro de un
encapsulado de plástico o cerámica. 
 Fuente DC de +5 VoltiosoBatería de 9 voltios con conector de batería.
Es la encargada de suministrar la energía necesaria para que el circuito
pueda funcionar.
 Punta Lógica: instrumento empleado para determinar el nivel lógico en los
distintos puntos de un circuito. El nivel lógico se suele indicar
mediante leds, generalmente rojo para el alto y verde para el
bajo. Voltaje de Alimentación: 4 a 18 VDC y se alimenta a partir
del circuito con el que se trabaje.
VII. PROCEDIMIENTO
Diseñe el circuito lógico, Dado el siguiente problema:
Un avión JET emplea un sistema para vigilar las RPM (Revoluciones por minuto),
Presión (P) y Temperatura (T) de sus motores usando sensores que operan como
sigue: 
Salida del sensor RPM = 0 solo cuando la velocidad < 4800 rpm
Salida del sensor de P = 0 solo cuando la presión < 220 Psi
Salida del sensor de T = 0 solo cuando la temperatura < 200º F
La tabla de verdad muestra ciertas combinaciones de condiciones del motor que
muestran una luz de advertencia en la cabina al piloto que indican mal
funcionamiento del mismo. 
T P R Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
TABLA 1. Datos entregados por las condiciones del motor
R = Revolucionespor minuto P = Presión T = Temperatura Y = Salida
de advertencia
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 
a. El resultado del diseño es el siguiente circuito. 
b. Armar el circuito del diseño obtenido en el protoboard:
1. Ingrese las diferente combinaciones empleando el dipswitch (pines 1, 2 y 3)
(unos=ON y ceros=OFF) a las entradas de los circuitos integrado 7404, 7432 y
7408. Mediante, observe la salida (pin 3) del circuito integrado 7408 mediante
el led (encendido=1, apagado=0). 
2. Mida el voltaje de la salida (entre PIN 3 del circuito integrado 7408 y tierra)
para cada una de las combinaciones y consigne en la tabla.
VII. DATOS TABULADOS
Para cada una de las medidas consigne los resultados en las siguientes tablas:
ENTRADAS SALIDA MEDIDA
A B C Y Volt
0 0 0 0 0,13
0 0 1 0 0,13
0 1 0 0 0,13
0 1 1 0 0,13
1 0 0 1 3,33
1 0 1 0 0,13
1 1 0 1 3,27
1 1 1 1 3,12
Tabla de resultados
VIII. ANALISIS DE RESULTADOS
Observamos cómo se implementa un circuito lógico combinatorio, a partir de los
requerimientos dados en el desarrollo de la práctica. Es decir, el uso de las
compuertas NOT, OR, y AND para transformar un conjunto de entradas en un
conjunto de salidas de acuerdo con el diseño del circuito establecido. Teniendo en
cuenta las salidas de la tabla de verdad de cada una de las combinaciones de
condiciones del motor, del ejercicio establecido.
1. ¿estime el costo en pesos del circuito original?
CIRCUITO ORIGINAL
 Y=T PR+TPR+TPR
A simple vista se puede observar que para el montaje de este circuito el costo es
superior, en este caso se utilizarían dos CI 74ls08 compuerta AND, 1 compuerta
OR 74ls32, y 1 compuerta NOT 74ls04. A diferencia del circuito reducido, por
algebra booleana. Que permite la optimización de los circuitos.
2. ¿Qué ventajas se obtienen al utilizar algebra de Boole?
 Se optimizan los circuitos en funcionalidad.
 Se reducen los costos de montaje de los circuitos.
 Permite una mejor presentación.
3. ¿Cómo formaría una operación AND de tres entradas usando 
compuertas AND de sólo dos entradas? Dibuje el circuito.
y=ABC+ABC
T
P
R
A
IX. CONCLUSIONES
Podemos concluir que los circuitos combinatorios nos permiten combinar los
circuitos integrados, es decir, en la utilización de distintas compuertas en el diseño
y montaje de un circuito lógico combinacional. A partir del conjunto de entradas y
salidas de los circuitos lógicos (CI). Dando solución a una problemática en
particular o previamente establecida, generando datos tabulados a través de la
tabla de verdad, que facilite verificar las salidas y entradas de un sistema digital.
Posteriormente la realización de un diseño lógico obtenido de expresiones
booleanas simplificadas, que a su vez nos reduzcan los gastos de montaje de
dicho circuito.
X. FE DE ERRATA
 Se hace el montaje del circuito para la verificación de las salidas y se
realiza la medición del voltaje.
 Durante la verificación de las salidas, teníamos una salida que no
coincidía con la que se especificaba; a razón de que uno de los pines
del circuito integrado 74ls04 (Compuerta NOT) estaba dañado. Se hizo
el respectivo cambio, para que el circuito trabajara de conformidad.
 Por consiguiente, hicimos nuevamente la toma de los voltajes, en este
proceso los voltajes nos estaban dando alto (superior a 5 voltios), e
iniciamos nuevamente la actividad luego de la intervención de ayuda
que nos hizo el docente.
 Se realizó la toma de los valores de voltaje una vez más y se
encontraban dentro de los rangos del 0 lógico y el 1 lógico.
B
C
	1. MARCO TEORICO