En este post vamos a explicar los conceptos y el funcionamiento de la compuerta AND, aunque el circuito no es muy usado en estos días por remplazo de los microprocesadores y tarjetas de desarrollo como el arduino, pic, entre otros; es muy importante saber el funcionamiento de este componente de electrónica digital.
Video del post
A continuación, se deja el video en donde encontrara un resumen del post.
Lógica digital
La lógica digital es una ciencia de razonamiento aplicada a circuitos eléctricos que realizan decisiones de tipo (SI) y (NO), donde una serie de circunstancias particulares ocurre, una acción resultara y siempre es el mismo para una serie dada de circunstancias.
Más información ne lógica digital.
Compuerta AND
Esta compuerta es representada por una multiplicación en el Algebra de Boole. Indica que es necesario que en todas sus entradas se tenga un estado binario 1 para que la salida otorgue un 1 binario; en caso contrario si en alginas de sus entradas es 0, la reprecentacion en su salida es 0.
La expresión booleana para la salida es A·B o simplemente AB, y se lee como “A AND (y) B ”. La salida Y es 1 únicamente cuando tanto A como B son 1.
Tabla de verdad
Esta es la tabla de verdad que describe la lógica booleana de la AND, o multiplicación booleana.
| Entradas | Salidas | |
|---|---|---|
| A | B | S |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Materiales
A continuación describo los materiales que estamos usando para este proyecto.
| Elemento | Cantidad | Descripción |
|---|---|---|
| Circuito 74ls08 | 1 | Circuito integrado de la compuerta AND |
| Dipswichs de 4 pines | 1 | Los usaremos para crear un circuito de pullup |
| Resistencias de 1kΩ | 5 | Resistencias para los led y entradas de la compuerta |
| Leds | 3 | Leds para indicar la entrada y la salda |
Construcción del circuito
El circuito es muy sencillo, para ello nos guiaremos con el siguiente esquema
Observemos que en las entradas de la compuerta son los pines 1(A) y 2(B) se encuentra la conexión pullup con las resistencias, además de la conexión de los leds que indican el estado de la entrada, para la salida pin 3(S) observamos que esta el led indicando el estado de la misma.
Compuertas de 3 y 4 entradas
Compuerta AND de 3 entradas (AND3):
- Esta compuerta tiene tres entradas, generalmente etiquetadas como A, B y C.
- La salida de una compuerta AND de 3 entradas será alta (1) solo si todas sus entradas son altas (1).
- La tabla de verdad para una compuerta AND de 3 entradas se ve así:
A | B | C | Salida
------------------------
0 | 0 | 0 | 0
0 | 0 | 1 | 0
0 | 1 | 0 | 0
0 | 1 | 1 | 0
1 | 0 | 0 | 0
1 | 0 | 1 | 0
1 | 1 | 0 | 0
1 | 1 | 1 | 1
Compuerta AND de 4 entradas (AND4):
- Esta compuerta tiene cuatro entradas, generalmente etiquetadas como A, B, C y D.
- La salida de una compuerta AND de 4 entradas será alta (1) solo si todas sus entradas son altas (1).
- La tabla de verdad para una compuerta AND de 4 entradas se ve así:
A | B | C | D | Salida
-------------------------------
0 | 0 | 0 | 0 | 0
0 | 0 | 0 | 1 | 0
0 | 0 | 1 | 0 | 0
0 | 0 | 1 | 1 | 0
0 | 1 | 0 | 0 | 0
0 | 1 | 0 | 1 | 0
0 | 1 | 1 | 0 | 0
0 | 1 | 1 | 1 | 0
1 | 0 | 0 | 0 | 0
1 | 0 | 0 | 1 | 0
1 | 0 | 1 | 0 | 0
1 | 0 | 1 | 1 | 0
1 | 1 | 0 | 0 | 0
1 | 1 | 0 | 1 | 0
1 | 1 | 1 | 0 | 0
1 | 1 | 1 | 1 | 1
Compuertas AND
Existen varios circuitos integrados (CI) que contienen compuertas AND, como pueden ser:
-
74xx08: Es un CI que contiene cuatro compuertas AND de dos entradas. Cada compuerta AND se representa como un chip independiente en la serie 74LS08.
-
74xx11: Este CI también contiene cuatro compuertas AND, pero de tres entradas cada una. Se representa como un chip independiente en la serie 74LS11.
-
74xx21: Contiene dos compuertas AND de cuatro entradas cada una. Se puede encontrar en la serie 74LS21.
-
74xx32: Contiene cuatro compuertas OR de dos entradas cada una, pero también se puede utilizar como compuertas AND mediante el uso de la función de inversión. Se encuentra en la serie 74LS32.
-
40XX82: Contiene dos compuertas AND de cuatro entradas cada una.