Introducción a las compuertas lógicas

Las compuertas lógicas son dispositivos electrónicos y están conformados con componentes electrónicos discretos que utilizan las funciones booleanas para su funcionamiento.

En las compuertas lógicas son parte de la electrónica digital que maneja señales discretas en las cuales solo poseen dos estados posibles ya que estas señales varían de amplitud rápidamente de un límite a otro, estos límites son representados por estados bajos o altos que comúnmente se utilizan ceros y unos o lo que se conoce como números binarios. (“0” y “1”).

Para representar todas las posibles combinaciones entre la(s) entrada(s) y la salida usaremos las “tablas de verdad”, que no son más que una lista de todas las combinaciones posibles de los valores en las entradas y el valor de la salida.

A continuación platicaremos sobre las siguientes compuertas: YES, NOT, OR, AND, NOR, NAND, X-OR, X-NOR.

Compuerta YES:

La compuerta lógica YES (SI en español) realiza la función booleana de la igualdad. Su tabla de verdad se puede apreciar en la siguiente imagen así como su simbología, la salida toma siempre el valor de la entrada.

En electrónica, generalmente se utilizan estas compuertas como amplificadores de corriente (buffers en ingles), para permitir manejar dispositivos que tienen consumos de corriente elevados desde otros que solo pueden entregar corrientes pequeñas.

Por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 7407 que contiene 6 compuertas YES en su interior además de ser de la familia TTL.
Compuerta NOT:

Esta compuerta tiene como salida un valor opuesto al de la entrada. En efecto, su función es la negación, al igual que la compuerta YES solo puede tener una entrada.

Se utiliza cuando es necesario tener disponible un valor lógico opuesto a uno dado. La figura muestra el símbolo utilizado en los esquemas de circuitos para representar esta compuerta, y su tabla de verdad.

Se simboliza en un esquema eléctrico en el mismo símbolo que la compuerta YES, con un pequeño círculo agregado en su salida, que representa la negación.

Por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 7404 que contiene 6 compuertas NOT en su interior además de ser de la familia TTL.
Compuerta AND:

Esta compuerta realiza la función booleana de la multiplicación. Su salida será un “1” cuando todas sus entradas también estén en nivel alto. En cualquier otro caso, la salida será un “0”. En efecto, el resultado de multiplicar entre sí diferentes valores binarios solo dará como resultado “1” cuando todos ellos también sean 1.

La tabla de verdad y el esquema de más abajo corresponden a una AND de 2 entradas, pero también existen compuertas AND de 3, 4 o más entradas. Por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 7408 que contiene 4 compuertas AND de dos entradas en su interior además de ser de la familia TTL.
Compuerta OR:

La función booleana OR es la asociada a la suma. Esta compuerta presenta un estado alto en su salida (“1”) cuando al menos una de sus entradas también está en alto. En los demás casos, la salida será “0”.

Al igual que en las compuertas AND, el número de entradas puede ser mayor que dos. Por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 7432 que contiene 4 compuertas AND de dos entradas en su interior además de ser de la familia TTL.
Compuerta NAND:

Esta compuerta es simplemente la negación de la compuerta AND. Se puede ver como una compuerta AND con una compuerta NOT a la salida. Con esto se obtiene un “0” cuando todas las entradas estén en “1”.

El pequeño círculo en su salida es el que simboliza la negación. El número de entradas debe ser como mínimo de dos, pero también las hay de 3 o más entradas. Por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 7400 que contiene 4 compuertas NAND de dos entradas en su interior además de ser de la familia TTL.
Compuerta NOR:

De forma similar a la compuerta NAND, una NOR es la negación de una compuerta OR, obtenida agregando una etapa NOT en su salida.

Como podemos ver en su tabla de verdad, la salida de una compuerta NOR es “1” cuando todas sus entradas son “0”.

Igual que en casos anteriores, la negación se expresa en los esquemas mediante un círculo en la salida. El número de entradas puede ser mayor a dos, por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 7402 que contiene 4 compuertas NOR de dos entradas en su interior además de ser de la familia TTL.
Compuerta OR exclusiva (X-OR):

En una compuerta XOR la salida será “0” siempre que las entradas sean iguales entre sí. Por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 7486 que contiene 4 compuertas X-OR de dos entradas en su interior además de ser de la familia TTL.
Compuerta NOR exclusiva (X-NOR):

Para esta compuerta como es de esperarse pues es la negación de una X-OR y a continuación se muestra el símbolo y su tabla de verdad en la cual se observa la diferencia que existe entre la X-OR y esta compuerta.

Por mencionar una matrícula de este integrado puedes utilizar el 74266 que contiene 4 compuertas X-NOR de dos entradas en su interior además de ser de la familia TTL.
Espero que con esta publicación sobre compuertas tengan una clara idea de lo que se trata, además de que en la mayoría de circuitos se puede encontrar algunas compuertas de este tipo…
Introducción a las compuertas lógicas Introducción a las compuertas lógicas Reviewed by Pedro Sánchez Ramírez on 9/22/2012 Rating: 5

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