• Compuertas lógicas , tipos, clasificaciones y formas de uso

Definición: Las compuertas son elementos físicos o digitales electrónicos que nos permites cambiar de estado una señal o pulso digital, también conocidas como operador booleano en la lógica de la computación, son en esencia circuitos de conmutación integrados en un chip, los tipos de compuertas lógicas que existen son: AND, NOT, NAND y XOR, etc..

Las compuertas lógicas nos permiten representar confecciones lógicas, neumáticas y electrónicas con diversos estados de estradas y salida, según su configuración actúan como interruptores normalmente abiertos o normalmente cerrados.

Son circuitos diseñados para obtener resultados booleanos, se pueden realizar múltiples combinaciones, con el objetivo de obtener miles de configuraciones complejas, actualmente se encuentran en el mercado circuitos lógicos, al mismo tiempo, se puede comprobar el comportamiento de circuitos reconfigurables o programables.

Las compuertas se componen de múltiples transistores organizados en pastillas de formas determinadas, con el objetivo de convertir las señales lógicas o pulsos en combinaciones de las mismas o nulidad de las mismas, según lo que se requiera en el diseño, las compuertas permiten visualizas conversión de sistemas numéricos y formas simples de sistemas de comunicaciones con pulsos.

Tablas de verdad: consta de números binarios (0,1) los cuales representan señales o impulsos de un sistema electrónico, estos números se utilizan con el fin de conocer que cambios o combinaciones se puede hallar al intervenir entre ellos una compuerta lógica, puede tener cualquier tamaño según sea necesario para cada circuito lógico.

Video:

Tipos:

A continuación, se presentan las diferentes compuertas existentes para los circuitos lógicos.

• Compuerta SI: Cumple la función de entregar la misma señal que recibe.
   F=A=A

• Compuerta NOT: Opera negando la señal de entrada al momento de salir de ella, cuenta con una sola entrada. F=A=Á

 

• Compuerta AND: Es una compuerta que depende de los estados de entrada para conocer el valor de su salida, por ejemplo, si existen dos unos en las entradas, eso implica que existirá un uno de igual forma en la salida, para las situaciones donde exista un cero o dos ceros en sus entradas la salida será cero, siempre. Su operación asociada es el producto. F=AxB=AB

 

• Compuerta OR: Para la compuerta OR la condición es inversa ligeramente a la compuerta AND, ya que solo cuando las dos entradas den cero, la salida cera cero, con solo un cero a la entrada que exista, la salida cera siempre uno.
  F=A+B

 

• Compuerta XOR (de dos entradas): Las compuertas XOR actúan como interruptores con condición y se rigen por la siguiente formula. F=ÀB+A´B´C

 

• Compuerta XOR (de tres entradas): Funcionan exactamente igual que las XOR de dos entradas, pero a diferencias de sus homónimas, su condición depende de una ecuación más extensa como: F=ÁBC+A´BC+AB´C=L

 

Ejemplo:

1. Construye la tabla de verdad del siguiente montaje

Al variar las entradas entre 1 y 0 obtenemos nuestros posibles resultados y los colocamos en nuestra tabla de la verdad

2. Construya el circuito correspondiente a esta tabla de verdad.

Dado que tenemos solo dos entradas aparente mente negadas con una compuerta AND para multiplicar las salidas, por esto obtenemos un circuito así.

3. Demuestre el valor de la salida del circuito matemáticamente,

 

La salida seria corresponde a:

 

salida = (((1*1)*(1*1)*(1*1))'+(0)')'=

salida = ((1*1*1)'+(0)')'=

salida = 0' = 1

salida = 1 = 1

Ejercicio:

Realice las siguientes tablas de verdad correspondientes a los siguientes circuitos lógicos

1. 

2. 

3.

Evaluación didáctica: https://www.cerebriti.com/juegos-de-matematicas/mencione-los-tipos-de-compuertas

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Bibliografía: La información anterior fue extraída de.

 

§  Libro Sistemas digitales – Autor José Luis Ramos Gonzales – Editorial RED TERCER MILENIO.

§  Libro Sistemas y Circuitos Digitales “Apuntes de clase”– Autor Universidad Pontificia de Salamanca en Madrid.

§  Libro Principios de diseño de sistemas digitales – Autor Guillermo Bosque Pérez, Pablo Fernández Rodríguez.

§  Syillabus de circuitos digitales: http://ingelectronica.udistrital.edu.co:8080/contenidos-programaticos/-/document_library_display/KfI4/view/7436831