PORTAS LÓGICAS

PORTAS LÓGICAS

INTRODUÇÃO 2

SINAIS ELÉTRICOS 2

SINAL ANALÓGICO 2

SINAL DIGITAL 2

PRICÍPIO DE FUNCIONAMENTO 3

TRANSISTOR COMUTADOR 3

PORTA LÓGICA “INVERSORA” 5

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 5

TABELA VERDADE 6

PORTA LÓGICA “OU” 6

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 7

TABELA VERDADE 7

PORTA LÓGICA “NÃO-OU” 7

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 8

TABELA VERDADE 8

PORTA LÓGICA “E” 9

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 10

TABELA VERDADE 10

PORTA LÓGICA “NÃO E” 10

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 11

TABELA VERDADE 11

INTRODUÇÃO

Atualmente a maioria dos circuitos eletrônicos faz uso de circuitos integrados, os quais desempenham inúmeras funções. Dentre estas funções estão as PORTAS LÓGICAS, que nada mais são do que a associação de componentes eletrônicos, normalmente transistores, que manipulam valores binários.

As funções básicas desempenhadas por estas portas e responsáveis pela construção de circuitos mais complexos são:

 Porta Lógica de Função “INVERSORA” / “NOT”

 Porta Lógica de Função “OU” / “OR”

 Porta Lógica de Função “NÃO OU” / “NOR”

 Porta Lógica de Função “E” / “AND”

 Porta Lógica de Função “NÃO E” / “NAND”

SINAIS ELÉTRICOS

Para o perfeito entendimento das PORTAS LÓGICAS é preciso saber a diferença entre um sinal ANALÓGICO e DIGITAL.

SINAL ANALÓGICO

Um determinado sinal elétrico é analógico quando sua amplitude varia, de forma contínua, em função do tempo. Como exemplo, podemos ver a forma de onda da energia elétrica fornecida pelas companhias de energia, na figura 1.

Fig. 1

SINAL DIGITAL

Um determinado sinal elétrico é digital quando sua amplitude varia em função do tempo, porém em níveis bem definidos, normalmente chamados de pulsos, sendo que a amplitude se mantém estável durante determinado tempo. Como exemplo, podemos ver a forma de onda da energia elétrica, na figura 2, fornecida por um circuito pisca-pisca a uma lâmpada, sendo a fonte de energia uma bateria.

Fig. 2

PRICÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Para conseguirmos fazer um circuito digital (ou Porta Lógica) funcionar não se pode fornecer sinais analógicos. Precisamos de sinais DIGITAIS.

Os sinais digitais, utilizados por estes circuitos, estão baseados em sinais elétricos bem definidos entre si. Estes sinais representam os valores “0” (zero) e “1” (um) utilizados no Sistema Binário. Normalmente o valor “0” binário está associado a um sinal elétrico próximo de Zero Volts e o “1” binário está associado a um sinal elétrico próximo da tensão de alimentação do circuito eletrônico.

Estes valores irão depender da tecnologia empregada na construção dos circuitos integrados (pastilhas de cristais) que iremos utilizar para construirmos os circuitos de controle.

Assim sendo, e levando em conta a tecnologia TTL (Transistor Transistor Logic), os valores elétricos correspondentes aos valores binários são mostrados na tabela 1:

Valor Binário Valor Elétrico

0 0,4 V

1 3,4 V

Tabela 1

TRANSISTOR COMUTADOR

Com a utilização de circuitos integrados, na construção de portas lógicas, não vemos o componente eletrônico mais utilizado para efetuar as funções lógicas básicas que é o Transistor Comutador. Este componente é semelhante a um interruptor automático que abre ou fecha seus contatos ao receber determinado sinal.

Em eletrônica dizemos que o transistor encontra-se em estado de condução ou corte

Abaixo, na figura 3, mostramos a representação gráfica dos transistores utilizados.

Transistor PNP Transistor NPN

Fig. 3

Vamos estabelecer, na tabela 2, uma relação para podermos entender o funcionamento das portas lógicas, sempre comparando com circuitos elétricos que utilizam interruptores.

Valor Binário Interruptor Transistor

0 Aberto Corte

1 Fechado Condução

Tabela 2

Vejamos a comparação nas figuras abaixo.

Fig. 4 Fig. 5

No circuito da figura 4 temos um interruptor controlando uma pequena lâmpada. A lâmpada só acenderá quando o interruptor for acionado. Da mesma forma acontece no circuito da figura 5. A lâmpada só acenderá quando o transistor receber um sinal apropriado em sua base (linha Vermelha), pois o mesmo entrará em estado de condução e fechará o polo positivo da bateria à carga (lâmpada).

PORTA LÓGICA “INVERSORA”

A porta lógica inversora, conhecida no âmbito da eletrônica digital como porta “NOT”, nada mais é do um circuito