jueves, 1 de enero de 2015

SECCIÓN 4: TECNOLOGIA TTL Y CIRCUITOS ESPECIALES


• Tecnología TTL
• Decodificadores
• Codificadores
• Multiplexores
• Demultiplexores


TECNOLOGIA TTL
Acrónimo inglés de Transistor-Transistor Logic o Lógica Transistor a Transistor. Tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales, en los que los elementos de entrada de la red lógica son transistores, así como los elementos de salida del dispositivo.
La familia de circuitos integrados TTL tienen las siguientes características:
-       La tensión de alimentación es 5 Voltios ( Vmin = 4.75 V y Vmax = 5.25 V)
-       Se fabrican es con transistores bipolares multiemisores.
-       Posee una alta velocidad de transmisión pero, ello afecta el consumo de energía.         
-       Su compuerta básica es la NAND

Familias
Los circuitos de tecnología TTL se prefijan normalmente con el número 74
Seguido de un código de una o varias cifras que representa la familia.
A continuación se menciona algunas familias TTL:

TTL: serie estándar.
TTL-L (low power): serie de bajo consumo.
TTL-S (schottky): serie rápida (usa diodos Schottky).
TTL-LS (low power schottky): combinación de las tecnologías L y S.
TTL-ALS (advanced low power schottky): versión mejorada de la serie LSS.
TTL-F (FAST : fairchild advanced schottky).
TTL-HCT (high speed C-MOS).

Aplicaciones
Las tecnologías LS y S también se han empleado en:

Microprocesadores
Microcontroladores
Memorias RAM
Memorias PROM



CIRCUITOS ESPECIALES

LOS DECODIFICADORES


Los decodificadores son circuitos permiten generar letras, números (en display 7seg), figuras, símbolos, etc. A partir de un valor binario a la entrada, para comprender como trabajan este circuito veamos un ejemplo.

Diseñar un decodificador que genere en un display de cátodo común, lo siguiente 


Los led del display de 7 segmentos están distribuidos de la siguiente forma


Para formar los números en el display de catodo comun, se requiere enviar un 1 logico (+5v) para encender un led interno.

1) Variable de in/out


2) Tabla de verdad



3) Función de salida

Fa = Ʃm (0, 2, 4, 5, 7)
Fb = Ʃm (0, 3, 4, 5, 6, 7)
Fc = Ʃm (0, 1, 2, 3, 4, 6, 7)
Fd = Ʃm (1, 2, 4, 5, 7)
Fe = Ʃm (1, 5, 7)
Ff  = Ʃm (1, 2, 3, 7)
Fg = Ʃm (1, 2, 3, 4, 5)


4) Minimizar y determinar nueva función de salida

Fa = Ʃm (0, 2, 4, 5, 7)



Fb = Ʃm (0, 3, 4, 5, 6, 7)



Fc = Ʃm (0, 1, 2, 3, 4, 6, 7)



Fd = Ʃm (1, 2, 4, 5, 7)



Fe = Ʃm (1, 5, 7)



Ff  = Ʃm (1, 2, 3, 7)



Fg = Ʃm (1, 2, 3, 4, 5)



5) Implementar diseño y probar



Un  ejemplo de decodificador en IC (Circuito Integrado) es el 7447 el cual es un decodificador BCD a 7-seg, muestra los números de 0 a 9



CODIFICADOR



Los codificadores son circuitos permiten convertir letras, números (en display 7seg), figuras, símbolos, etc. En código binario, para comprender como trabajan este circuito veamos un ejemplo.

Diseñar un codificador para que un teclado de 2 x 2 que active 3 alarmas S1, S2 y S3
S1 se activa si se presiona la tecla 4, S2 se activa si se presiona la tecla 2, S3 se activa si se presiona la tecla 1 y si se presiona la tecla 3 se activa S2 y S3.
Si no se presiona ninguna tecla no se activa ninguna alarma y las alarmas no se toma en cuenta si se presiona mas de una tecla.


1) variables de in/out


2) Tabla de verdad 



3) Función de salida

fS1 = Ʃm (8) + d (3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

fS2 = Ʃm (2, 4) + d (3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

fS3 = Ʃm (1, 4) + d (3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)


4) Minimizar y determinar nueva función

fS1 = Ʃm (8) + d (3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)



fS2 = Ʃm (2, 4) + d (3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)



fS3 = Ʃm (1, 4) + d (3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)





    4) Implementar diseño y probar



     Un  ejemplo de codificador en IC (Circuito Integrado) es el 74C922 el cual es un     codificador de teclado matricial a BCD, a la salida obtenemos de 0 a 15 en binario.
     
     


MULTIPLEXORES

Los multiplexores son circuitos que poseen ‘n’ entradas  y una única salida , el motivo es que solo se transmite un bit a la vez, para controlar que bit se va a transmitir a la salida, existen controles y un habilitador los cuales eligen que bit se transmite y activa o desactiva la transmisión del mismo.
Hay ‘n’ cantidad de controles para ‘n’  entradas según lo siguiente: 

2n = n entradas
*n = número de controles



 Tabla del multiplexor



Implementar diseño del multiplexor y probar



DEMULTIPLEXORES

Los demultiplexores son circuitos que poseen una única entrada  y ‘n’ salidas , el propósito es recibir un bit a la vez, para controlar por cual salida va el bit recibido a la entrada, existen controles y un habilitador los cuales eligen por cual  bit sale el dato y activa o desactiva la transmisión del mismo.
Hay ‘n’ cantidad de controles para ‘n’  salidas según lo siguiente: 

2n = n salidas
*n = número de controles




Tabla del demultiplexor



Implementar diseño del demultiplexor y probar


Multiplexores y demultiplexores en circuitos integrados: