Tutorial de puerta lógica digital | Tipos básicos | ¿Cómo funciona?

Puerta Lógica Digital

Primero, necesitamos saber acerca de las puertas lógicas “Una puerta lógica es un circuito o dispositivo electrónico que toma decisiones lógicas. En otras palabras, una puerta lógica es un circuito electrónico que tiene una o más entradas y solo una salida que será alta o baja (depende del estado de la entrada). Las puertas lógicas se utilizan ampliamente en computadoras digitales y en diferentes tipos de sistemas y circuitos digitales.

Como las puertas lógicas son los componentes básicos de diferentes sistemas digitales, se pueden utilizar para crear muchos sistemas digitales. En 1854, George Boole introdujo el álgebra booleana para los cálculos. Las funciones básicas de las puertas lógicas digitales son álgebra booleana/álgebra lógica. Estas puertas lógicas realizan funciones de cálculo en muy poco tiempo, lo que hace que el cálculo sea muy fácil hoy en día.

Lógica positiva y negativa

    Los ceros y los unos son muy importantes en los sistemas informáticos, ya que ilustran dos posibles estados diferentes de un circuito o dispositivo. Estos dos estados se pueden identificar con diferentes nombres. En lógica positiva, el símbolo 1 se puede llamar ENCENDIDO, Cerrado, Alto, Más, Verdadero, Arriba, mientras que el símbolo 0 se puede conocer como Apagado, Abierto, Bajo, Menos, Falso, Abajo. En lógica negativa, la situación será opuesta. Por ejemplo, si un sistema digital está funcionando, se identificará como 1 en lógica positiva pero se llamará como 0 en lógica negativa.

Tipos de puertas lógicas

          1) O gat 2) Puerta Y     3) Puerta NO       4) Puerta NOR 5) Puerta NAND

          6) Puerta XOR 7) Puerta XNOR

Aquí vamos a discutir solo las puertas lógicas básicas.

¿Cómo funciona la puerta OR?

Ese tipo de puerta lógica que consta de dos o más de dos entradas y una sola salida. Da un alto rendimiento cuando una de sus entradas es alta y se llama puerta OR. También se le llama todas o cualquier puerta. En otras palabras, la puerta lógica da un alto rendimiento cuando cualquier entrada es alta.
En la figura anterior (a) se muestra el símbolo de puerta OR con expresión booleana. Como podemos ver, la puerta OR tiene dos entradas A, B y salida Y. En la otra figura (b) se da la tabla de verdad para la puerta OR. En el que podemos ver que en la primera opción, cuando ambas entradas están en el nivel 0, entonces una salida también es 0, pero cuando cualquiera de las entradas sube, la salida Y es 1. La operación lógica dice todo que la puerta lógica OR está sumando todo sus entradas entre sí. La figura (c) ilustra el circuito equivalente de la puerta OR. En el que dos interruptores están conectados en paralelo entre sí y conectados en serie a la lámpara. Cuando ambos interruptores están abiertos significa que ambas entradas están en el nivel 0, entonces la lámpara se apagará. Pero si alguno de los interruptores está cerrado, la batería se conectará al circuito y la lámpara se encenderá.

¿Cómo funciona la puerta AND?

Ese tipo de puerta lógica que consta de dos o más de dos entradas. Da salida baja cuando cualquiera de sus entradas es baja. Solo puede dar una salida alta cuando todas sus entradas están en un nivel alto. Multiplica sus entradas entre sí.

De las figuras anteriores, en la primera figura, se muestra el símbolo de puerta AND y la expresión booleana. Lo que demuestra claramente que la puerta AND tiene dos entradas X, Y y Z como salida. En blanco y negro, las entradas no hay nada, lo que significa que ambas entradas se multiplican entre sí. La tabla de verdad da las posibles opciones de operación lógica. Por otro lado en la figura © se muestra un circuito equivalente. ¿Cuáles son dos interruptores conectados en serie entre sí y también con la lámpara? Cuando alguno de los interruptores A o b está abierto, el circuito estará incompleto, por lo tanto, la lámpara no proporcionará luz, pero cuando ambos interruptores se cierren, el circuito estará completo y la luz comenzará a brillar.

¿Cómo funciona la puerta NO?

Otro tipo de puerta lógica que también se llama inversor. Podemos definir la puerta lógica que siempre da una salida complementaria a su entrada. Se llama puerta NO. Esta puerta lógica consta de una entrada y una salida. El símbolo de puerta NO se muestra a continuación en la figura.

En la figura anterior (a) NO se muestra el símbolo de puerta. El símbolo de puerta NO tiene forma triangular con una burbuja en el extremo. La puerta NOT tiene solo una entrada A y solo una salida Z que siempre complementa la entrada. En la siguiente figura se proporciona una tabla de verdad de la puerta NOT que ofrece todas las opciones posibles. La puerta de transistor no es el circuito equivalente para esta puerta lógica en particular. Cuando no se proporciona voltaje en la entrada base del transistor, el transistor permanece apagado y los voltajes de +Vcc fluyen hacia la salida Â. Pero cuando se proporciona algo de voltaje en la base del transistor, se enciende y la corriente fluye hacia la tierra. El punto común del que se toma la salida permanece a potencial cero. Esto en la salida de resultados es cero.