Download Laboratorio 02. Compuertas

Universidad de Costa Rica
Escuela de Ciencias de la
Computación e informática
Prof. Sander A. Pacheco Araya
Laboratorio # 2
Objetivos:
Verificar las tablas de verdad de las compuertas AND, OR, XOR haciendo uso de circuitos integrados.
Construir las 3 compuertas básicas usando elementos electrónicos básicos: resistencias, diodos, transistores.
Construir y probar funciones booleanas con las compuertas dadas.
Materiales:
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1 fuente de poder de 5V DC, construida en el
laboratorio # 1.
1 protoboard.
compuertas AND CI 7408 o CI 4081
compuertas OR CI 7432 o CI 4071
compuertas XOR CI 7486 o CI 4030
4 LEDs
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6 resistencias de 1000  (1/4W 0 1/2W) para los
LEDs y el transistor.
2 diodos 1N1004.
1 transistor 2N2222 o equivalente.
cable telefónico.
Tester y punta lógica.
Manual de circuitos integrados (ECG o equivalente).
El profesor entregará fotocopias de las páginas
relevantes.
Procedimiento:1
1) Haciendo uso del circuito 4081 (Ver nota al pie de la página), verifique la tabla de verdad de la compuerta AND. Para
ello, conecte 2 LEDs en las entradas de una compuerta y un LED en la salida. Luego, aplique en las entradas las 4
posibles combinaciones de 0 y 5 voltios. Dibuje el circuito y sus conexiones y anote los resultados en una tabla de
verdad en su cuaderno de apuntes de laboratorio. Haga un diagrama de tiempos que muestre todas las posibles
combinaciones de valores de entrada y las salidas obtenidas. Para hacer las conexiones, use como guía los diagramas
del manual de circuitos. Recuerde conectar correctamente la entrada de alimentación y la tierra. Anote las posibles
anomalías en el funcionamiento de las compuertas, especialmente lo que ocurre si alguna de las entradas se deja sin
conectar (en el aire).
2) Repita el procedimiento anterior para las compuertas OR y XOR.
3) Construya un circuito en serie con la fuente, una resistencia y un diodo. Mida la corriente, y el voltaje en el diodo y en
la resistencia. ¿Se aproxima a 0.6V en el diodo? Ahora invierta el diodo, de modo que se oponga al paso de la corriente
y mida de nuevo los voltajes.
4) Construya una compuerta AND usando 2 diodos y una resistencia, según se estudió en clase. Verifique la tabla de
verdad para esta compuerta. Repita el procedimiento para un OR.
5) Construya una compuerta NOT usando un transistor y 2 resistencias, según se vio en clase. Verifique la tabla de verdad.
Mida la corriente de base y la corriente de colector con el transistor saturado, y calcule la ganancia del transistor.
6) Haga la tabla de verdad y construya el circuito para las funciones XOR (or exclusivo), EQ (equivalencia) e implicación,
usando compuertas AND, OR y NOT. Pruebe el circuito como en el paso 1). Si el circuito no se comportara como se
espera, use el tester o la punta lógica para probar los valores existentes en cada una de las conexiones intermedias, hasta
encontrar el error.
7) Haciendo uso de AND y OR, dibuje el diagrama lógico de las siguientes funciones booleanas. Simplifique cada función
y constrúyala con sus CIs. Verifique la tabla de verdad evaluando todas las posibles combinaciones de entrada para el
circuito.
 f(x, y, z) = (1, 2, 3, 4, 5)
 f(x, y, z) =  (3, 4, 5)
8) Construya la función f(x, y, p, q) =  (0, 3, 12, 15) utilizando únicamente 3 compuertas de las 5 usadas en este lab.
Reporte de laboratorio:
Debe incluir objetivos, materiales, procedimientos, resultados (tablas, diagramas, etc.), anomalías, conclusiones,
bibliografía, tal como se indicó en el primer laboratorio.
1
Recuerden que si usan lógica CMOS sólo deben usar este tipo de compuertas, por lo que las indicaciones son en esta
tecnología sino usan TTL, exclusivamente.