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Electrónica Digital II
Salidas Lógicas Tri-Estado
Salidas Lógicas Tri-estado
Una salida con tres estados posibles es una salida Tri-Estado o Tri-State. Los tres estados son
conocidos como Alto (1), Bajo (0) y de Alta Impedancia o Hi-Z. Los dispositivos que utilizan estas salidas
constan de una entrada adicional llamada habilitación o Enable para establecer las salidas del dispositivo
en el estado de alta impedancia.
En el estado de Alta Impedancia, la salida se comporta como si aun no estuviera conectada al
circuito, excepto por una pequeña corriente de fuga que puede fluir hacia adentro o hacia afuera de la
Terminal de salida.
Los dispositivos con salidas de tres estados se diseñan normalmente de modo que el retardo de
la habilitación de salida, de Hi-Z a bajo o alto, sea un poco más largo que el retardo de deshabilitación de
salida, bajo o alto hacia Hi-Z.
El concepto entero del tercer estado (Hi-Z) es quitar con eficacia la influencia del dispositivo del
resto del circuito. Si más de un dispositivo está conectado eléctricamente, poner una salida en Hi-Z el
estado es de uso frecuente prevenir cortocircuitos (cuando un dispositivo conduce arriba (1 lógico)
contra otro dispositivo que conduce el punto bajo (0 lógico).
La salida triestado combina las ventajas de los circuitos tótem-pole y de colector abierto.
Cuando se selecciona el funcionamiento lógico normal, mediante la entrada de habilitación, el
circuito triestado funciona de la misma forma que una puerta normal. Cuando el modo de
funcionamiento es de alta impedancia, la salida se desconecta del resto del circuito.
La siguiente figura ilustra el circuito básico de un inversor triestado TTL. Cuando la entrada de
habilitación está a nivel bajo, Q2 no conduce y el circuito de salida funciona en la configuración tótempole normal. Cuando la entrada de habilitación está a nivel alto, Q2 conduce. Entonces en el segundo
emisor de Q1 se produce un nivel bajo, haciendo que Q3 y Q5 se bloqueen y el diodo D1 se polarice en
directa, lo que hace que Q4 se bloquee también.
En este caso los transistores tótem-pole actúan como un circuito abierto y la salida está
desconectada por completo de la circuitería interna.
Elaborado por: Carlos Eduardo Rodriguez
Electrónica Digital II
Salidas Lógicas Tri-Estado
Al tratarse de una TTL inversora su equivalente sería el siguiente dispositivo:
A simple vista podemos ver que la disposición de entradas es similar
debido a que el dispositivo TTL consta de una sola entrada y la habilitación
adicional típica de un dispositivo Tri-Estado. La tabla de verdad sería la siguiente:
Enable
L
L
H
H
Entrada
L
H
L
H
1
Enable
Salida
Hi-Z
Hi-Z
L
H
Cuando esta tercera entrada esta activada (Enable=1) este actúa como un circuito abierto
impidiendo el paso de la señal, o sea, opera como un inversor normal, debido a que el voltaje en alto en
Enable no afecta a Q1 o a D2.
Cuando esta tercera entrada esta desactivada (Enable=0) este actúa como un circuito cerrado
permitiendo el paso de la señal, o sea, pasa al estado de Alta Impedancia, independientemente del
estado de la entrada lógica.
Elaborado por: Carlos Eduardo Rodriguez
Electrónica Digital II
Salidas Lógicas Tri-Estado
Un buffer de tres estados es un circuito utilizado para controlar el paso de una señal lógica de la
entrada a la salida. Algunos buffers de tres estados también invierten la señal de entrada.
Dos de los circuitos con buffers de tres
estados que más comúnmente se utilizan son el
74LS125 y el 74LS126, los cuales se muestran
en la figura. Ambos contienen cuatro buffers de
tres estados sin inversión.
U2
74LS126
4C
4A
3C
3A
2C
2A
1C
1A
4Y
3Y
2Y
1Y
U3
74LS125
4C
4A
3C
3A
2C
2A
1C
1A
4Y
3Y
2Y
1Y
U4
74LS374
OE
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
CP
Q7
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0
Además existen buffers con salidas de
tres estados como el 74LS374 como el de la figura, que es un registro octal con flip-flops tipo D y salidas
de tres estados. Este tipo de registro puede conectarse a las líneas de un canal común, junto con las
salidas de otros dispositivos similares, para permitir la transferencia eficiente de datos sobre el canal.
La explicación anterior para este tipo de circuitos así como su análisis y operación aplica para
tecnología TTL o CMOS. Un ejemplo de tecnología CMOS es el circuito 74HC125.
Elaborado por: Carlos Eduardo Rodriguez