6.002 Otoo 2000 Clase 14

6.002 CIRCUITOS YELECTRNICA

La abstraccin digital

6.002 Otoo 2000 Clase 24

Repasoz Discretizar la materia acordando observar

la disciplina de materia concentrada

z Kit de herramientas de anlisis: KVL/KCL,mtodo de nodos, superposicin, Thvenin,Norton (recuerde que la superposicin, Thvenin y Norton son aplicables

Abstraccin de circuito de constantes localizadas

nicamente a los circuitos lineales).

6.002 Otoo 2000 Clase 34

Discretizar valor Abstraccin digital

Curiosamente, en breve veremos que lasherramientas aprendidas en las tres clasesanteriores son suficientes para analizar circuitos digitales sencillos.

Lectura: captulo 5 de Agarwal & Lang

Hoy

6.002 Otoo 2000 Clase 44

Procesamiento de seal analgica

Primero preguntmonos, por qu digital?Antiguamente...

Por superposicin:

El anterior es un circuito sumador.

221

11

21

20 VRR

RVRR

RV +++=

Si ,21 RR =

221

0VVV +=

1V

1R

2R+2V +

0V

ypodran representar, porejemplo, las salidas dedos sensores.

1V 2V

6.002 Otoo 2000 Clase 54

Problema de ruido

el ruido dificulta nuestra habilidad paradistinguir entre las pequeas diferencias devalor, por ejemplo, entre 3, 1 y 3,2V.

Receptor:eh?

aadir ruido aeste cable

t

6.002 Otoo 2000 Clase 64

Discretizacin del valor

Por qu resulta til esta discretizacin?

Limitar los valores para que sean uno de dos

ALTO5V

VERDADERO1

BAJO0V

FALSO0

como dos dgitos, 0 y 1

(Recuerde que los nmeros mayores de 1 se puedenrepresentar mediante mltiples dgitos binarios ycodificacin, muy similar a utilizar mltiples dgitosdecimales para representar nmeros mayores de 9. Porejemplo, el nmero binario 101 tiene un valor decimal de 5).

6.002 Otoo 2000 Clase 74

Sistema digital

transmisor receptorSV

RV

ruido

SV0 01

0V

2,5 V

5V ALTO

BAJO

t

RV0 01

0V2,5 V

5Vt

VVN 0=

NV

SV0 01

2,5 V t

Con ruidoVVN ,2.0=

SV0 01

0V2,5 V

5Vt

0,2 Vt

6.002 Otoo 2000 Clase 84

Sistema digital

Mejor inmunidad al ruidoMucho margen de ruido

Para 1: margen de ruido de 5V a 2,5V = 2,5VPara 0: margen de ruido de 0V a 2,5V = 2,5V

6.002 Otoo 2000 Clase 94

Umbrales de tensiny valores lgicos

1

0

1

0

transmisor , receptor

1

0

0V

2.5V

5V

6.002 Otoo 2000 Clase 104

reginprohibida

VH

V L

3V

2V

Pero...Qu pasa con los 2,5V?Mm... cree una tierra de nadieo una regin prohibidaPor ejemplo,

transmisor receptor

0V

5V

1 1

0 0

1 V 5V

0 0V V

H

L

6.002 Otoo 2000 Clase 114

transmisor receptor

Pero...Dnde est el margen de ruido?

Qu ocurre si el transmisor envi 1: ?VHHaga que el transmisor cumpla estndares ms rigurosos!

5V

0V

11

00

V0H

V0L

VIH

VIL

6.002 Otoo 2000 Clase 124

transmisor receptor

VH

Pero...Dnde est el margen de ruido?

Qu ocurre si el transmisor envi 1: ?

Haga que el transmisor cumpla estndares ms rigurosos!

5V

0V

1 margen de ruido:0 margen de ruido:

VIH - V0HVIL - V0L

11

00

V0H

V0L

VIH

VIL

Mrgenes de ruido

6.002 Otoo 2000 Clase 134

Los sistemas digitales siguen la disciplina esttica: si las entradas al sistema digital encuentran unos umbralesde entrada vlidos, el sistema garantiza a las salidas unosumbrales de salida vlidos.

transmisor

receptor

0 1 0 1

t

5VV0H

V0L0V

VIHVIL

0 1 0 1

t

5VV0H

V0L0V

VIHVIL

6.002 Otoo 2000 Clase 144

Procesamiento de seales digitales

Recuerde que solamente tenemos dos valores:

Siguiendo un trazado lgico: T, F

Tambin puede representar nmeros

1,0

6.002 Otoo 2000 Clase 154

Procesamiento de seales digitalesLgica booleana

Si X es verdadero e Y es verdadero, Z es verdadero, si no Z es falso.

Z = X e YX, Y, Z

son seales digitales0 , 1

Z = X YEcuacin booleana

Enumere todas las combinaciones de entrada

Representacin de la tabla de verdad:ZX Y

puerta AND ZXY

0 0 00 1 01 0 01 1 1

6.002 Otoo 2000 Clase 164

Se adhiere a la disciplina esttica. Las salidas son solamente una

funcin de las entradas.

Abstraccin combinatoriade puerta

Los diseadores de lgica digital notienen que preocuparse por lo que haydentro de una puerta.

6.002 Otoo 2000 Clase 174

Demo

Ruido

ZXYZ = X Y

Z

Y

X

6.002 Otoo 2000 Clase 184

Z = X Y

Ejemplos para la relacin

X

t

Y

t

Z

t

6.002 Otoo 2000 Clase 194

En la relacin...Otro ejemplo de una puerta

Si (A es verdadero) OR (B es verdadero)entonces C es verdaderosi no C es falso

C = A + B ecuacin booleanaOR

puerta ORCAB

ZXYNAND

Z = X Y

Ms puertasB B

Inversor

6.002 Otoo 2000 Clase 204

Identidades booleanas

AB + AC = A (B + C)

X 1 = XX 0 = XX + 1 = 1X + 0 = X

1 = 00 = 1

salida

BC B C

A

Circuitos digitalesImplementar: salida = A + B C

6002L4