Universidad Privada del Valle

Facultad de tecnologaingenieria mecatrnica Campus Tiquipaya

SISTEMAS DIGITALES II

Informe de Prctica de Laboratorio N 1Familia de Compuertas RTL y DTLGrupo C

Estudiante: Estela Albarracn CarmonaDocente: MSc. Ing. Gerson Prez Villarroel Cochabamba 04 de Marzo del 2015Gestin I 2015Familia de Compuertas RTL y DTL

1. OBJETIVO a) Objetivo general Disear e implementar compuertas lgicas RTL y DTL con transistores comprobando sus tablas de verdad.2.- MARCO TERICOFamilia lgica RTL RTL son las iniciales de las palabras inglesas Resistor, Transistor, Logic. Es decir es una familia cuyas puertas se construyen con resistencias y transistores. Fue la primera familia lgica en aparecer antes de la tecnologa de integracin. Pertenece a la categora de familias lgicas bipolares. El esquema bsico de una puerta NOR es el siguiente:Caractersticas de esta familiaPuerta bsica. NOR. Frecuencia de utilizacin tpica 8MHz. Inmunidad al ruido BAJA. Potencia tpica disipada 12 mW. Nmero de funciones realizables ALTO. Intervalo de temperatura de funcionamiento -55C a 125C 0C a 75C. Tensin de alimentacin 3v. Cargabilidad de salida (fan-out) BAJA.Es posible mejorar el tiempo de propagacin aadiendo un condensador en paralelo con cada una de las resistencias Rc, con lo que obtendramos una nueva familia lgica, que se denominara RCTL. Sin embargo, el elevado nmero de resistencias y condensadores dificulta la integracin por lo que tanto esta tcnica, como la RTL, no se utiliza en los modernos diseos aunque pueda an encontrarse en equipos muy antiguos. La aparicin de los circuitos DTL, con su mayor velocidad e inmunidad al ruido signific el fin de los circuitos RTL

Familia lgica DTL

Las siglas DTL vienen de las iniciales de las palabras inglesas Diode Transistor Logic. Es decir estamos tratando con una familia compuesta bsicamente por diodos y transistores (sin olvidar a las resistencias). Los diodos se encargan de realizar la parte lgica y el transistor acta como amplificador inversor. Esta separacin de funciones nos permite empezar a estudiar esta familia viendo cmo se construye la lgica con los diodos. En las DTL se observa que la impedancia de salida a nivel alto es tres veces mayor que en RTL. Si consideramos que una puerta DTL va a excitar a una serie de puertas de su misma familia conectadas a su salida, y que cada una de ellas tiene una capacidad parsita a masa, veremos que las capacidades de las puertas de carga aparecen en paralelo y de la que nos resultar una constante de tiempo de valor igual al producto del nmero de puertas por la capacidad parsita y por la resistencia de salida de la puerta que soporta la carga. De donde resultar, como principal consecuencia o caracterstica, que nos disminuir considerablemente la velocidad de conmutacin en las transiciones de un nivel a otro. Caractersticas de esta familia

Puerta bsica. NAND. Frecuencia de utilizacin tpica Entre 12MHz y 30MHz. Inmunidad al ruido BUENA. Potencia tpica disipada 8mW a 12mW. Nmero de funciones realizables ALTO. Intervalo de temperatura de funcionamiento -55C a 125C 0C a 75C. Tensin de alimentacin 5v. Cargabilidad de salida (fan-out) Limitada a 8 por el fabricante. La velocidad de conmutacin, en el caso que estamos considerando viene fijada por: la velocidad de los dispositivos que la componen y las constantes de tiempo de los circuitos.

Otro aspecto que hay que considerar es la inmunidad al ruido, debido bsicamente a las interferencias producidas por el ambiente exterior al circuito y a la alta impedancia que suelen ofrecer estas puertas. Para evitar esto ltimo se crearon las puertas HTL, de funcionamiento anlogo a las DTL, introduciendo un diodo zener en lugar del diodo convencional utilizado para las puertas DTL.3.- PROCEDIMIENTOParte 1.1

Disear e implementar un circuito NOT RTL y compruebe su tabla de verdad.

Parte 1.2

Construya una compuerta NAND DTL de dos entradas y compruebe su tabla de verdad.4.- TABLASParte 1.1ALED

01

10

Parte 1.2ABLED

001

011

101

110

5.- SIMULACINParte 1.1

Parte 1.2

6.- LAY OUT

Parte 1.1

Parte 1.2

7.-CUESTIONARIO

1.- Indique las ventajas y desventajas al trabajar entre familias RTL estndar con una DTL.R.- Con los RTL hay la posibilidad de mejorar el tiempo de propagacin aadiendo un condensador en paralelo con cada una de las resistencias Rc, con lo que obtendramos una nueva familia lgica, que se denominara RCTL. Sin embargo, el elevado nmero de resistencias y condensadores dificulta la integracin por lo que tanto esta tcnica, como la RTL, no se utiliza en los modernos diseos aunque pueda an encontrarse en equipos muy antiguos. Los circuitos DTL tienen una mayor velocidad e inmunidad al ruido2.- Qu diferencia de operacin existe entre NAND DTL frente a una HTL?R.- El HTL es una variacin del DTL que se utiliza en ambientes donde existe mucho ruido. Los valores de umbral en la entrada a una puerta lgica determinan si una entrada particular se interpreta como un 0 lgico o un 1 lgico (por ejemplo, cualquier cosa menor que 1 V es un 0 lgico y cualquier cosa por encima de 3 V es una 1 lgico. En este ejemplo, los valores de umbral son 1V y 3V). El HTL incorpora diodos Zener para crear un desplazamiento entre los niveles de voltaje de 1 y 0 lgicos. Estos dispositivos generalmente funcionan a 15 V de la fuente de alimentacin y se encontraron en el control industrial, donde el alto diferencial fue pensado para minimizar el efecto del ruido.8.- CONCLUSIONES

De acuerdo con las respuestas obtenidas de los circuitos, podemos observar que fueron las esperadas. Por lo cual podemos concluir que las conexiones de los circuitos, las tablas de verdad y los circuitos diseados fueron correctos. Tambin podemos concluir que nuestro principal objetivo, disear e implementar compuertas lgicas RTL y DTL con transistores comprobando sus tablas de verdad, fue superado, la realizacin de la prctica no present ninguna complicacin seria, el anlisis del circuito solicitado, de igual forma, resulto no ser difcil de armar.9.- RECOMENDACIONES

Se recomienda tener especial cuidado al hacer las conexiones en el circuito, para evitar un mal uso del material y resultados incorrectos. Tambin leer con atencin el cdigo de colores en las resistencias, para saber bien con lo que se est trabajando y poder anticipar los resultados para calcular la exactitud experimental. Se recomienda al momento de utilizar los transistores polarizarlos correctamente e identificar sus terminales correctamente. Verificar si las resistencias no estn quemadas o que tengan algn tipo de defecto. Verificar que los cables de conexin este en buenas condiciones. Verificar que los LEDs estn funcionando correctamente.10.- BIBLIOGRAFA

https://electrouni.files.wordpress.com/2011/09/familia-lc3b3gicas.pdfhttp://en.wikipedia.org/wiki/Resistor%E2%80%93transistor_logichttp://en.wikipedia.org/wiki/Diode%E2%80%93transistor_logichttp://en.wikipedia.org/wiki/High_Threshold_LogicEvaluacin