Circuitos Electrónicos Esquemas del 1er Parcial Septiembre 2010

José Manuel Quero Reboul 2º Curso Ingeniero de Telecomunicación E.S. Ingenieros de Sevilla

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL. Vh

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

V5 V4 V3

Vl

V2 V1

t

t

Fig 1.Lógica bievaluada y multievaluada Vcc

Vo Vcc

Rc

Vo Rb Vi

0,2 0,65

Fig 2. Circuito en conmutación

Circuito combinacional

Ei

0,85

Fig 3. Función de transferencia

Si

Ei

Vi

Circuito combinacional

Si

Fig 4. Esquema de circuito combinacional

Estado Fig 5. Esquema de circuito secuencial VoH(min) ViH(min)

VoL(max)

MR1

Vo Vcc

MR0 VoL(max)

Fig 6. Márgenes de ruido

Vcc/2

Vcc

Vi

Fig 7. Función de transferencia ideal

2

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

Fig 8. Formas de onda.

Pulso real

90%

90%

Fig 9.Tiempos de subida y bajada. 10%

10% Tf

Tr

50%

50%

Vi

Fig 10. Retrasos tpHL

tpLH

Vo 50%

50%

PERIODO

CLK

Fig 11. Tiempo establecimiento y mantenimiento

Dato

t Tsetup

Thold

3

TEMA 2. SINTESIS DE CIRC. DIG. COMBINACIONALES.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

a

a

Buffer

a

a

Not

a b

a+b

Or

a b

a +b

Nor

a b

ab

And

a b

ab

Nand

a b

a + b Xor

a b

a+b

Xnor

Fig 1. Funciones lógicas

a b 00 cd

01

11

00

10 1

10 11

Fig 2. Mapa karnaugh Ejemplo 1 1

10

a

b

1

c

1

d

f

Fig 3. Realización Ejemplo 1 4

TEMA 2. SINTESIS DE CIRC. DIG. COMBINACIONALES.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

a b 00 cd

11

10

0

00

b2 b1

a2 a1 a0

01

0

01

b0 11 10

0

0

Fig 4. Mapa Karnaugh Ejemplo 2 a

b

c

d

g

Fig 5. Realización Ejemplo 2

X=1

p

z a1

b1

a2

b2

Xp

s q

Y=1

z b3

a3 Fig 6. Convertidor binario-gray

p q Xp

s

t

3dt 2dt Fig 7. Transitorios en Circuitos Combinacionales 5 dt

TEMA 3. CIRCUITOS COMBINACIONALES BÁSICOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

I0 I1

In-1

i0

...

I2

z k 2

ST

i1

=n

...

z

4:1

i2 i3

S0 S1 . . . Sk

Fig2. Multiplexor 4:1

Fig 1. Multiplexor S1

S0 I3

I2

z z

I1

Fig 3. Realización multiplexor

I0

f = ab + ab “0”

i0 i1

ST(E)

S0 S1 S2 S0

S1 i0 i1

8:1 ST

8:1

i23

i31

i3

ST

S3 S4

i0

“0”

i1

c

i2

d

i3

ST

i0 i1 i2 i3

Contador

8:1

“0”

z

8:1

i24 i25

“0”

f

S0

S1

a

b

f = abd + abc

ST

i15 i16 i1

i2

8:1

i7

i8 i1

“1”

f

S0

S1

a

b

.....

i14 i15

MUX

ST

Fig 4. Extensión de multiplexores

S Fig 5. Aplicaciones de multiplexores

6

TEMA 3. CIRCUITOS COMBINACIONALES BÁSICOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS S0 ab

a

....

....

Decodificador

S1 ab

Decodificador

S02 ab

b

S3 ab

n

2n Fig 7. Decodificador 2:4

Fig 6. Decodificador

i0 i1 i2 S0 S1

... ST

S7 S8

i0

b

i1

c

i2

...

a

ST

S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

E

S15 Entrada S16

...

Fig 9.Demux

ST

S23 S24

... ST

S31

i3 i4

f = abc + abc a

i0

b

i1

ST ST

c

i2

S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

f

Fig 8. Extensión de decodificadores Fig 10. Generación de funciones

7

TEMA 3. CIRCUITOS COMBINACIONALES BÁSICOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

E0 E1 E2

....

....

Codificador

E3 n

n 2

S0

S1

E4 E5

Fig 11. Decodificador

S2

E6 E7 E8 E9

S3 Fig 12. Codificador binario-BCD

E0

E1

E3

E2

E4

E5

E6

E7

E8

E9

R 0 R

S 1

R

S 2

R

S 3 Fig 13. Codificador Binario-BCD con matrices de diodos

Fig 14. Convertidor de código

n

n

Codificador

2n Fig 15. Convertidor con codificador y decodificador

....

n

Decodificador

....

....

....

....

Convertidor de código

n

8

TEMA 4.CIRCUITOS ARITMÉTICO-LÓGICOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

9

TEMA 4.CIRCUITOS ARITMÉTICO-LÓGICOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

10

TEMA 4.CIRCUITOS ARITMÉTICO-LÓGICOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

11

TEMA 4.CIRCUITOS ARITMÉTICO-LÓGICOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

12

TEMA 5.CIRCUITOS SECUENCIALES. BIESTABLES.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

R

Q

S

Q

S

Q

R

Q

Fig 1. Biestables con puertas NOR

S

R

GRB

CLR

Fig 2. Biestables con puertas NAND

“0”

Q

S

A B

Q

Fig 3. Símbolo biestable RS asíncrono

R

GRB

CLR

Q

Q

Fig 4. Retrasos en las señales de entrada

A B B’ 2tpd

S Q Ideal

Real Fig 5. Cronogramas

Pr S

Q

CLK

Q

R

Clr Fig 6. Biestable RS activo por nivel

13

TEMA 5.CIRCUITOS SECUENCIALES. BIESTABLES. S

… ...

GRB

Q

E R

S

GRB

S

Q

E CLR

Q

R

GRB

S

Q

E CLR

R

Q

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS GRB

S

Q

E CLR

R

Q

GRB

Q

… ...

E CLR

R

Q

CLR

Q

Clk Fig 7. Registro de desplazamiento con problemas de propagación

Pr

Pr S’

S

Q

CLK

CLK

Q

R

R’

Clr

Clr Fig 8. Biestable maestro-esclavo

S

GRB

Q

E

R

S

GRB

S

Q

Q

R

Q

Clk

E CLR

GRB

CLR

R

Q

CLR

Q

Fig 9a. Bistable MS (símbolo) Clk Fig 9. Biestable maestro-esclavo (esquemático) Pr S

S

Q CLK

Vcc

Q

R R

Clr

Fig 10. Biestable activo por flanco (acoplo capacitivo)

14

TEMA 5.CIRCUITOS SECUENCIALES. BIESTABLES.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

S

Q Clk

Clk

Q R Fig11. Biestable activo por flanco (almacenamiento capacitivo) R’

R

Clk

Q

M

S

N

Q

S’ Fig 12. Biestable activo por flanco (mediante retrasos)

CLK S

CLKant

Fig 13. Cronograma biestable activo por flanco (retrasos)

S

N

S’

D

J

GRB

J

Q

GRB

Q

J

S

Q

K

R

GRB

Q

T

K

CLR

Q

Fig 14. Biestable D apartir de JK

K

CLR

Fig 15. Biestable a partir de JK

CLR

Q

Fig 16. Biestable JK a partir de RS

15

TEMA 6. SÍNTESIS DE CIRC. SECUENCIALES SÍNCRONOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

16

TEMA 6. SÍNTESIS DE CIRC. SECUENCIALES SÍNCRONOS.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

17

TEMA 7. CIRC. SECUENCIALES: REGISTROS Y CONTADORES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

18

TEMA 7. CIRC. SECUENCIALES: REGISTROS Y CONTADORES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

19

TEMA 7. CIRC. SECUENCIALES: REGISTROS Y CONTADORES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

20

TEMA 7. CIRC. SECUENCIALES: REGISTROS Y CONTADORES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

21

TEMA 7. CIRC. SECUENCIALES: REGISTROS Y CONTADORES. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

22

TEMA 8. LÓGICA CMOS ESTATICA.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

23

TEMA 8. LÓGICA CMOS ESTATICA.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

24

TEMA 9. LÓGICAS CMOS DINAMICAS. Vdd

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS Vdd

Vdd

Vo

Vo

A

A

B

B

B1

C1

C2

B3

B2 C

C

φ

φ

Fig 1. Lógica CMOS dinámica. Puerta NAND

Fig 2. Cascada de puertas lógicas CMOS dinámicas

Vo2

Vo

A

Vdd

Vdd

Vdd

A

B

B1

C1

C2

φ

B B2

φ

B3

C A φ

B Fig 3. Lógica dominó. Fig 4. Lógica CMOS. Puerta NAND

Vdd

Vin

R

Vo

Fig 5. Circuito de Entrada CMOS

25

TEMA 10. LÓGICAS PSEUDO-NMOS Y PUERTAS DE TRANSMISIÓN.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

Vdd

Vdd

Vdd

Vo

Vo

Vo Vi2

Vi1

Vi

Vi 2

Vi 1 Fig 1. Puertas PSEUDO-nMOS Vdd

Vdd

X

Vdd - V G A

s Vi

D

Vo

Vi

D

S

B

Vo VA

Vdd

Fig 2. Transistor N como puerta de paso

X

VB

X

A

B

1 1 0 0

0 1 0 1

0 1 Z Z

Fig 3. Puerta de transmision

Vdd

Vdd X X Vo

Vi

Vi

Vo

X

X

Fig 4. De la puerta triestado a la puerta de transmisión

26

TEMA 10. LÓGICAS PSEUDO-NMOS Y PUERTAS DE TRANSMISIÓN.

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

27

TEMA 11. LÓGICA TRANSISTOR-TRANSISTOR (TTL).

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

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TEMA 11. LÓGICA TRANSISTOR-TRANSISTOR (TTL).

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

29

TEMA 11. LÓGICA TRANSISTOR-TRANSISTOR (TTL).

CIRCUITOS ELECTRÓNICOS

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