Experimento 8 - Inversor "Schmitt Trigger"

Na literatura técnica você encontra a seguinte descrição: "Um circuito "Schmitt Trigger" é um circuito comparador que compreende um feedback positivo, de modo que os limites de ativação e desativação não coincidem." 

Você encontra o Schmitt Trigger inversor como um circuito integrado em CIs comerciais. No entanto, você deve procurá-lo em eletrônica digital, onde os componentes são oferecidos como "Schmitt Trigger Inverter".

Vários circuitos integrados oferecem inversor Schmitt Trigger . Um deles é o C-MOS 40106 ...

Diagrama de circuito do inversor Schmitt Trigger.

Circuito Schmitt Trigger inversor com C-MOS 40106. ( Ampliar )

Ao girar o potenciômetro P1 , você rapidamente percebe que o inversor Schmitt Trigger de fato se comporta como o circuito Schmitt Trigger do mostrado abaixo .

Nota: O feedback não está mais conectado ao divisor de tensão, mas ao sinal de entrada no potenciômetro P1 ! Mais sobre isso depois...

Invertendo Schmitt-Trigger Um Schmitt-Trigger, com o perfil de tensão mostrado , é chamado de Schmitt-Trigger inversor .

Perfil de tensão de um gatilho Schmitt inversor.

Experimento 7 - Porta XNOR

Totalmente análogo às portas NAND e NOR, a porta XNOR é uma combinação de uma porta XOR e uma porta NOT.

A B Q 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Tabela verdade da lógica XNOR .

Símbolo XNOR em diagramas de circuitos.

Um circuito XNOR . ( Ampliar )

Portas XNOR na prática Embora discretas, as portas XNOR desempenham um papel muito importante na computação moderna. Usando essa lógica, um computador compara se dois números são idênticos . Você reconhece da tabela verdade que o resultado de Q só pode ser igual a 1 quando A e B são idênticos. Para mais informações, veja o tópico Comparadores Digitais .

Agora você conheceu sete portões. Fala-se frequentemente dos sete portas básicas. Portanto, nem sempre fica claro o que se quer dizer com "portas básicas".

No entanto, para confundi-lo completamente, você aprenderá nos próximo experimento que, na verdade, só precisa de uma porta básica.

Experimento 6 - Porta XOR

Há um uso diferente de OR, que tem a lógica correspondente de "OU.....OU". Uma maneira diferente de declarar isso é " A ou B , mas não ambos". Essa lógica é representada pela porta XOR (de eXclusive OR).

A B Q 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Tabela verdade da lógica XOR .

Símbolo XOR em diagramas de circuitos.

Um circuito XOR . ( Ampliar )

Você realiza o circuito XOR substituindo o CI do experimento 2 pelo CI C-MOS 4070 . De acordo com a definição de portas básicas, você deve ser capaz de realizar uma porta XOR com uma combinação de portas NOT -, AND - e OR .... © Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/05/2023

Experimento 5 - Porta NAND

Nos próximos três experimentos, você conhecerá mais três portas. Essas portas combinam uma porta AND, OR ou XOR com a porta NOT e, portanto, negam o resultado Q . Aqui, você conhecerá a porta NAND.

A porta NAND resulta da combinação de uma porta AND e NOT . Você reconhece na tabela verdade o resultado negado de uma porta AND .

A B Q 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Tabela verdade da lógica NAND .

Símbolo NAND em diagramas de circuitos.

Um circuito NAND . ( Ampliar )

Com o circuito mostrado, você é capaz de construir um circuito NAND . Novamente, você só precisa substituir o CI do Experimento 2 pelo C-MOS CI 4011 . No próximo experimento você nega a porta OU ... © Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/05/2023

 

Experimento 4 - Porta NOR

A porta NOR resulta da combinação de uma porta OR e NOT.

A B Q 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 Tabela verdade da lógica NOR .

Símbolo NOR em diagramas de circuitos.

Um circuito NOR . ( Ampliar )

Com o circuito mostrado e o C-MOS 4001 você pode construir o circuito NOR . No entanto, você também pode deixar esse circuito de fora. O princípio dos circuitos certamente está claro para você. Tudo o que resta é a "negação" da porta XOR ...

O circuito de portas lógicas com transistores e resistores está disponível em: 25_01_01 Portas lógicas com transistores. 

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/05/2023

Experimento 3 - Porta OR

Outra possibilidade é a porta OR. Ela combina duas entradas com a lógica OR. O resultado Q é igual a 1 se as entradas A OR B , OR ambas forem iguais a 1.

Também para essa combinação lógica, há uma lógica correspondente no uso da linguagem: "A bicicleta está trancada quando está trancada com um cadeado em U ou com uma corrente". Para você, é intuitivamente óbvio que a bicicleta também está trancada quando está trancada com um cadeado em U e com uma corrente.

A B Q 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Tabela verdade da lógica OR .

Símbolo OR em diagramas de circuitos.

A maneira mais fácil de realizar um circuito com lógica OR é substituindo o CI do Experimento 2 pelo CI C-MOS 4071 .

Um circuito OR . ( Ampliar )

Portas Básicos As três portas ( NOT , AND e OR ), que você conheceu até agora, são chamados de portas básicas. Mas o que são portas básicos? Há uma definição simples: Todas as outras portas podem ser representadas como uma combinação de portas básicas. Mas falaremos mais sobre isso depois, porque há várias maneiras de determinar portas básicas.

Talvez você esteja se perguntando sobre a lógica OR . Na linguagem OR é frequentemente usado em outro contexto lógico...

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/05/2023

Experimento 2 - Porta AND

A porta AND combina duas entradas com a lógica AND. Com a lógica AND o resultado Q só pode ser igual a 1 se as entradas A AND B forem iguais a 1.

Essa lógica é a mesma lógica do uso da linguagem : "A casa está fechada ( Q ), se a janela ( A ) e a porta ( B ) estiverem fechadas".

• Se a janela e a porta estiverem abertas (A = 0, B = 0), a casa estará aberta (Q = 0).
• Se a janela estiver aberta (A = 0) e a porta estiver fechada (B = 1), a casa estará aberta (Q = 0).
• Se a janela estiver fechada (A = 1) e a porta estiver aberta (B = 0), a casa estará aberta (Q = 0).
• Se a janela e a porta estiverem fechadas (A = 1, B = 1), a casa estará fechada (Q = 1).

Isto é mostrado na tabela verdade...

A B Q 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Tabela verdade da lógica AND .

Símbolo AND em diagramas de circuitos.

Um circuito AND .

Com uma das quatro portas AND no C-MOS IC 4081, você pode construir um circuito lógico AND como mostrado na imagem.

A lógica AND não é a única maneira de combinar logicamente duas entradas...

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/05/2023

Experimento 1 - Porta NOT

A operação lógica mais simples é a lógica NOT. A porta lógica correspondente tem apenas uma entrada e uma saída.

A tabela verdade mostra a lógica NOT . O resultado na saída Q nega a entrada A ...

• Se a entrada A = 0, o resultado é Q = 1.
• Se a entrada A = 1, o resultado é Q = 0.

A Q 0 1 1 0 Tabela verdade da lógica NOT .

Símbolo NÃO em diagramas de circuitos.

Um circuito NOT . 

Com o circuito mostrado, você percebe a lógica NOT . Você usa o C-MOS IC 4069 , que tem seis portas NOT . O circuito mostrado é, portanto, apenas um exemplo, já que você pode usar qualquer uma das seis portas.

Como último passo, você conecta a bateria...

• Como o interruptor está aberto ( A = 0 ), o LED está aceso ( Q = 1 ).
• Se você pressionar e fechar o interruptor ( A = 1 ), o LED apaga ( Q = 0 ).

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/05/2023