En esta página se describe el
uso de un
simulador electrónico, se lanza el applet y se proponen una serie de ejercicios.
1.-
Manejo del Simulador.
El Applet ejecutado a continuación simula el
comportamiento de una conexión entre dos puertas lógicas
de diferentes tecnologías, tecnología TTL y CMOS. Si bien
todos los parámetros de tensión pueden modificarse
dejando de tener los valores normalizados. El applet permite estudiar
si es posible conectar directamente dos puertas, es decir, si las
tensiones son compatibles y la tensión asociada con el valor
lógico “1” puesta por una salida es reconocida como tal por la
entrada siguiente.
Bloques del simulador: El simulador tiene cuatro
zonas diferenciadas:
Circuito: La ventana del
circuito muestra el circuito con los parámetros actualizados.
Hay que observar que las corriente se definen siempre como entrantes y
es el signo el que nos indica el sentido real de la corriente.
Resultados: Aparecen
comentarios sobre el estado en el que se encuentra la conexión,
si hay sobrecorriente, si no se cumplen los valores de tensión,
o si la conexión es correcta.
Embudo de conexión: Esta
zona nos presenta de forma gráfica las tensiones involucradas en
la conexión. En azul los valores representa el “1” lógico
para la puerta de la familia A y para B y el rojo representa el
“0” lógico, en amarillo el valor actual de entrada a la puerta A
y a la puerta B.
Control de parámetros: Esta
zona se controla el valor de todos los parámetros del circuito.
Modificar el valor de los parámetros de los
elementos del circuito y del transistor es sencillo. Primero se
selecciona
el parámetro y después introduce el valor sin unidades y
sin múltiplos. El valor se modifica tecleándolo
directamente en el
cuadro de texto vapl o con la
barra de desplazamiento. Obsérvese que la barra recorre desde un
mínimo y un máximo que se pueden adecuar al experimento.
En el Applet aparecen todos los parámetros de
tensión relacionados con la definición del “1” y del “0”
tanto de entrada como de salida (VIH,VIL,VOH, VOL). Picando sobre las
opciones (CMOS y TTL) en la familia A o B se restablecen los valores
normalizados. En el caso de puertas lógicas CMOS es posible
cambiar la tensión de alimentación picando sobre Vcc y
Vdd para la familia correspondiente.Para observar el comportamiento
para diferentes valores lógicos, es posible cambiar la
tensión de entrada de la puerta A (Vin) a la derecha.
Elementos en el embudo
de conexión. Este embudo permite conocer si la
conexión es posible o no, si se forma un embudo la
conexión es posible sino no lo és. Las barras establecen
los valores de entrada y de salida de las familias. El punto amarillo
es la tensión de entrada en la puerta. El embudo consiste en dos
lineas: una para el "1" lógico que va dirigida desde VOH hasta
VIH y otra para el "0". Cabe destacar que se muestra el margen de ruido
como NmH margen a nivel alto y NmL margen de ruido a nivel bajo.
2.- Lanzador applet.
3.- Ejercicios.
Definición de valor lógico.
Durante el arranque del applet las puertas A y B se
configuran con parámetros equivalentes a una
tecnología TTL. Veamos como reconoce el valor del "1"
lógico y del "0" lógico la entrada de la puerta A, y si
su valor de salida lo reconoce como un valor lógico
válido la entrada B. Para ello se modificará el parametro
VinA actualizándolo a partir de la barra de desplazamiento.
Cuando en la entrada VinA hay 5V, es decir un "1"
lógico, ¿Qué tensión aparece en la salida?
Esta misma tensión a la entrada de B, ¿Cómo es
indentificada? ¿cómo un "0" ó cómo un "1"?
Si establecemos un valor de 3V en Vin,
¿Qué es para la entrada de A? ¿un "1" o un "0"?
Este "1" lógico, ¿es el mismo que el de la salida de B?
¿Por qué?
¿Qué ocurre si en Vin hay una
tensión de aprox. 1.8V?. La puerta A, ¿Lo entiende como
un "1" o como un "0"? y si ponemos en
Vin 0.65V, ¿Qué es para la entrada de A?
Margen de ruido.
Establezcamos para ambas puertas la tecnología CMOS alimentada a
30V.
¿Cuál es el margen a nivel de ruido a
nivel alto? ¿Qué ocurre si el parámetro VOHminA lo
reducimos en 3V? ¿se modifica el margen de ruido?
¿Cuánto vale ahora?
Conexión TTL CMOS.
Es posible una conexión directa entre la
salida de una
puerta TTL y una entrada CMOS alimentadas ambas a 5V?
¿Qué falla? y si la puerta CMOS se alimenta a 3V,
¿Es posible la conexión?
