Puertas NAND comunes

Las puertas lógicas son los componentes fundamentales del mundo digital. En el artículo anterior hemos conocido las puertas lógicas primarias. Estas puertas primarias pueden construirse a partir de las puertas comunes. Hay dos puertas comunes dentro de la lógica digital. Son las puertas NAND y NOR.

Si estas compuertas se fabrican correctamente, se pueden construir diferentes compuertas primarias de forma sencilla. Por eso se denominan puertas comunes. Como son sencillas de fabricar y económicas, estas puertas son muy utilizadas.

Este texto explica una de las puertas más comunes, denominada puerta NAND.

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Imagen lógica de la puerta NAND y circuito de correspondencia

La puerta NAND es la mezcla de la puerta AND y la puerta NOT. Tiene la capacidad de realizar las operaciones de tres puertas lógicas similares a la puerta OR, la puerta AND y la puerta NOT. Las salidas de las puertas AND y NAND son inversas entre sí. Debes saber que la puerta AND se construye a partir de la puerta AND.

Tiene 2 entradas X, Y y una sola salida, Z. A continuación se demuestra el circuito de igualdad de la puerta NAND mediante diodos y transistores.

Las entradas de la puerta NAND se utilizan a través de diodos y éstos se conectan al BJT.

Cuando las entradas de cada diodo de la puerta NAND están conectadas a una fase de tensión excesiva, es decir, +5 V (lógica ALTA), probablemente los dos diodos estarán polarizados al revés. Como los diodos no conducen, cada uno de ellos estará probablemente en estado OFF. En esta situación, el transistor Q1 tiene éxito al conducir la tensión de disponibilidad de la resistencia.

Esto hace que el transistor esté en estado ON, por lo que la tensión en la salida Vce (Sat) será probablemente 0. En el método idéntico, si aplicamos la tensión baja suministrada a cada uno de los diodos (lógica baja), es decir, 0, entonces no hay flujo presente a través del transistor, por lo que debería pasar a OFF. Esto hace que la salida cambie a HIGH.

A continuación se presenta el circuito y la imagen lógica de la puerta NAND.

La expresión matemática de la operación de la puerta NAND viene dada por Z =(X.Y) ̅. El lugar, la barra » ̅» representa la operación inversa.

Tabla de realidad de la puerta Nand

Desde el escritorio de la realidad, se puede observar que la salida de la puerta NAND será probablemente excesiva si alguna de sus entradas está en estado bajo. Cambiaría a ALTO si cada una de las entradas fuera Excesiva.

Tabla de verdad de la puerta NAND

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2 – Entra en el transistor de puerta NAND

La puerta NAND puede diseñarse adicionalmente utilizando transistores. Para diseñar una puerta NAND con dos transistores, añadimos dos resistencias a las bases de los dos transistores. La tensión de disponibilidad de +6 V llega al colector del primer transistor a través de una resistencia.

La salida se recoge a través del colector del transistor y la resistencia. Los dos transistores están conectados en secuencia, es decir, el emisor del transistor primario está conectado al colector del segundo transistor y el emisor del segundo transistor está conectado a tierra.

TRANSISTOR DE PUERTA NAND

Las resistencias conectadas en el aspecto de la entrada son cada 10K ohmios.

Funcionamiento por impulsos

Si aplicamos 2 indicadores de reloj totalmente diferentes porque las entradas de la puerta NAND X e Y, entonces la salida de la puerta NAND se comprueba desde abajo (X, Y son entradas y Z es la salida)

Funcionamiento del PULSO

Cuando cada entrada es excesiva, la salida de la puerta NAND será probablemente BAJA y cuando ambas entradas son bajas, la salida pasa a fase ALTA. Al final de los pulsos de reloj dentro de lo anterior, la salida está en fase excesiva ya que una de las muchas entradas está baja.

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Pasarela NAND común

Las puertas NAND se denominan «puertas comunes». Es porque , Esta puerta puede funcionar como cualquiera de las puertas lógicas fundamentales, simplemente haciendo algunos ajustes en su aspecto de entrada. En gran medida, queremos las puertas NAND sobre las puertas NOR para diseñar las puertas lógicas primarias opuestas. Veamos por qué son más populares y cómo podemos diseñar diferentes puertas mediante el uso de la puerta NAND.

¿Por qué queremos la puerta NAND en lugar de la puerta NOR para diseñar circuitos lógicos primarios?

El ámbito ocupado por la puerta NOR es mayor que el de la puerta NAND. Como el espacio ocupado es excesivo, la capacitancia relacionada con la puerta NOR puede ser excesiva. Este desencadenamiento puede provocar un retraso adicional, porque el tiempo necesario para que la entrada tenga éxito en la salida se convierte en excesivo.

Una razón más para optar por la puerta NAND es su bajo «esfuerzo lógico». Podemos entender una puerta lógica mediante 2 estrategias. La técnica principal y más utilizada es la de las operaciones booleanas y la segunda es la del esfuerzo lógico. El esfuerzo lógico de una puerta lógica NOR es de 5/3 y para la puerta NAND es de 4/3.

La puerta de bajo esfuerzo lógico es la más alta que se puede utilizar. Por lo tanto, como la puerta NAND tiene un esfuerzo lógico bajo, su tasa y su salida más alta se ofrecen cuando la carga en su entrada disminuye.

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Compuertas lógicas primarias utilizando sólo compuertas NAND

Podemos diseñar puertas lógicas primarias similares a las puertas AND, OR y NOT. Veamos que una puerta NAND puede realizar las tres formas de funcionamiento.

2 ENTRADAS Y PUERTA

2 ENTRADAS O

Puerta NO

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3 -Introduce el puerto NAND

Las puertas NAND de entrada múltiple pueden diseñarse conectando diferentes puertas lógicas en su aspecto de entrada. Veamos la imagen lógica y la tabla de realidad de las puertas NAND de tres entradas. No hay ningún cambio en la expresión booleana con el cambio en la variedad de entradas. La salida de la puerta NAND es la inversa de la multiplicación de las entradas NAND.

3-Introduce la imagen de la puerta NAND

3-ENTER NAND

La expresión booleana de la puerta NAND de 3 entradas es Q = (A.B.C) ̅

Tabla de realidad de tres – introduce la puerta NAND

La tabla de realidad de la puerta NAND de tres entradas se da a continuación

tABLE TRUE 3 IP

La salida de las tres entradas de la puerta NAND es BAJA cuando las tres entradas son ALTAS y será ALTA para todas las diferentes mezclas de entradas.

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4-Introducir el puerto NAND

Al igual que las compuertas NAND de 3 entradas, también podemos diseñar la compuerta NAND de 4 entradas.

4 IP NAND

Su expresión booleana es Q = (A.B.C.D.) ̅

La puerta NAND impar se puede diseñar haciendo una de las muchas entradas «no utilizadas». El funcionamiento de la puerta NAND lógica también se denomina Ejecución de carrera de Shaffer. Se indica con una flecha hacia arriba o una barra vertical, como A NAND B = A|B o A↑B.

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Por lo general, en torno a la lógica TTL y CMOS Puerta NAND IC

Puerta NAND IC

cI de puerta NAND lógica de 2 entradas 7400

Las especificaciones de la 7400 NAND IC son

  • La mayoría proporciona una tensión de 5,25 V.
  • Tensión mínima Introduce 2,0.
  • La salida actual es de 8mAV.
  • La temperatura de trabajo es de 75º como máximo.

7400

7400 PINES

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Extremos de la puerta NAND

La puerta NAND lógica tiene muchas funciones, como la alarma antirrobo, el timbre de congelación, etc.

Alarma antirrobo o antirreglamentaria

El circuito de alarma antirrobo se comprueba desde abajo. Tiene una puerta NAND con una entrada LDR. LDR son las siglas en inglés de Resistencia Dependiente Suave. Cuando el cambio de alarma está cerrado, probablemente una de las muchas entradas de la puerta NAND estará baja. Y si la LDR está guardada en suave, entonces la segunda entrada puede estar baja. Por tanto, las dos entradas de la puerta NAND están bajas. Entonces, si se da alguna de las dos condiciones, la salida de la puerta NAND se pone en ALTO, tras lo cual suena la alarma antirrobo, como indicación de alerta.
Alarma antirrobo o antirreglamentaria

La alarma antirrobo es una máquina digital que se utiliza para detectar entradas no autorizadas, y como alarma de seguridad y antirrobo. Se utilizan en las empresas, además de en las funciones de seguridad doméstica y marítima frente a los intrusos. Estas alarmas pueden conectarse a unidades de televisión y a técnicas de vigilancia por circuito cerrado de televisión.

Zumbido de aviso de congelación

Este circuito de aviso de congelación utiliza la puerta NAND como puerta NOT. La puerta de entrada NAND simple (que funciona como puerta NOT) tiene dos termistores en su aspecto de entrada. Cada vez que el termistor esté frío, su resistencia será probablemente excesiva, por lo que la entrada de la puerta NAND estará probablemente en ALTO. Como la puerta NAND funciona como una puerta NOT, la salida de la puerta NOT será probablemente BAJA.
Del mismo modo, cuando el termistor se calienta, su resistencia disminuye. Así, la caída de tensión a través del Termistor será probablemente baja, haciendo que la entrada de la puerta NAND se convierta en BAJA.

Zumbido de aviso de congelación

Cuando la tensión caiga a través de los 2 termistores, probablemente será baja, entonces la salida de la puerta NAND cambiará a excesiva, tras lo cual sonará el zumbador.

La alarma antirrobo se activa sin problemas

Este circuito está formado por puertas NAND conectadas dentro del tipo de circuito de cierre fácil. Cuando el interruptor está conectado a «A», las entradas de la campana probablemente estarán apagadas. En esta situación no hay impacto de la LDR (que está conectada como una de las muchas entradas del latch) en el circuito. Sin embargo, cuando el interruptor está en «B», la campana probablemente estará encendida debido al impacto de la LDR. El zumbador sonará al mismo tiempo que el sol o el resplandor parpadearán suavemente, así como parpadearán tanto como la alerta. El zumbador puede apagarse simplemente volviendo a colocar el engranaje en la posición «A».

Alarma antirrobo activada por la luz

Sistema de riego automatizado

Esta invención tecnológica es beneficiosa para la recogida de agua por la noche. Este circuito sólo funciona cuando la LDR está apagada (normalmente ocurre por la noche) y cuando el entorno del termistor es húmedo. Este circuito tiene un relé que se comporta como un interruptor que permite el bombeo de agua sólo cuando se cumplen las 2 situaciones de entrada de la puerta NAND.

Sistema de riego automático

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