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Exp3.2 - Portas AND (E), NAND (NE), OR (OU) e NOR (NOU)

Objetivos​

  • Comprovar experimentalmente a operação das portas lógicas AND (E), NAND (NE), OR (OU) e NOR (NOU).

  • Conhecer as características físicas e elétricas dos CIs 7400, 7402, 7408 e 7432.

  • Identificar níveis lógicos, analisando-se as tensões presentes nos pontos solicitados dos circuitos.

Preparação​

Conceitos​

  1. Quadro de resumo das portas lógicas AND, NAND, OR e NOR.
Porta LógicaSímboloFunção LógicaTabela Verdade
AND(E)A-B-SS=A.BEntradasSaída
ABS
000
010
100
111
NAND(NE)A-B-SS=A.BEntradasSaída
ABS
001
011
101
110
OR(OU)A-B-SS=A+BEntradasSaída
ABS
000
011
101
111
NOR(NOU)A-B-SS=A+BEntradasSaída
ABS
001
010
100
110
  1. Diagramas de conexão de alguns Cls.

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Obs.: ( * ) saída tipo coletor aberto

Metodologia​

M1- Para conhecer o funcionamento das portas lógicas AND (E), NAND (NE), OR (OU) e NOR (NOU) serão realizados testes de operação para cada uma delas. Os testes consistirão em determinar a tabela-verdade, transformar uma porta em outra, aumentar a capacidade de entrada de uma porta e para verificar o que acontece com a tensão de saída quando nada se encontra ligado à entrada da porta.

Relação de Material​

QuantidadeDescrição
1fonte de tensão de 5V
1multimetro
1matriz de contatos
1CI 7400
1CI 7402
1CI 7408
1CI 7432
2cabos banana-banana
-fios rígidos de 0,51 mm∅

Praticando

P1- Fixar o CI 7408 na matriz de contatos.

P2- Utilizar uma fonte previamente ajustada em 5V para alimentar o CI. Manter a fonte desligada durante a montagem.

P3- Ligar o terminal da tensão positiva de 5V ao pino 14.

P4- Ligar o terminal negativo da fonte (terra do circuito) ao pino 7 do CI.

P5- Escolher uma das 4 portas AND (E) do CI7408 para iniciar a pesquisa. Por exemplo, a porta ligada aos pinos 1, 2 e 3. Os pinos 1 e 2 são terminais de entrada e o pino 3 terminal de saída.

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P6- Colocar os níveis lógicos (0,0), (0,1), (1,0) e (1,1) nas entradas da porta AND em questão.

  • Para colocar uma entrada em nível lógico 0, basta ligar o terminal correspondente ao 0V ou seja ao terra do circuito (negativo da fonte de alimentação).

Da mesma forma, para colocar uma entrada em nível lógico 1, basta ligar o terminal correspondente a 5V que alimenta o circuito (positivo da fonte de alimentação).

P7- Usar um multimetro na escala V_DCV\_{\mathrm{DC}} para analisar o nível lógico da saída, durante cada situação das entradas. (RI-I)

  • Para realizar as medidas com o multimetro, o terminal comum deve estar ligado ao negativo da fonte de alimentação (terra do circuito) e o terminal positivo, ligado ao pino 3 do CI.

P8- Substituir o CI 7408 pelo CI 7400.

P9- Fazer o mesmo teste usando uma das porta do CI 7400. (RI-I)

P10- Ainda,seguindo o mesmo procedimento, testar uma das portas OU do Cl 7432 (RI-I)

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P11- Agora, testar uma das portas NOR (NOU) do CI 7402, porém observando a posição das portas que se encontram invertidas em relação às portas dos demais Cls utilizados.(RI-II)

P12- Usando um fio, unir as entradas A e B da porta NOU. Com esta ligação, tudo se passa como se a porta tivesse uma única entrada.

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P13- Colocar as entradas que foram unidas, ligadas ao terra (nível lógico 0). Nesta condição, medir a saída para conhecer o seu estado lógico. Desligar as entradas do terra para em seguida ligá-las a +5V (nível lógico 1). Medir novamente a saída para conhecer o seu estado lógico.(RI-III)

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P14- Verificar com o multimetro o estado lógico da saída de uma porta NOU, quando nada estiver ligado à entrada, quando apenas uma das entradas estiver ligada ao Gnd e quando apenas uma das entradas estiver ligada ao Vcc.(RI-IV)

Questões​

Q1- Elaborar a tabela-verdade para os circuitos seguinte.

a)

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b)

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C)

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d)

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Q2- Durante a montagem de um circuito digital, sobre a matriz de contatos, na falta de uma porta lógica AND do CI 7408, o CI 7411 pode ser utilizado como substituto? Explique.

Instituição:
Curso: Discipl.: Série/Turma:
Prof.: Data: Conceito:
NomeNº

Relatório Imediato da Experiência 3.2

Portas AND (E), NAND (NE), OR (OU) e NOR (NOU)

I - Testes de operação das portas AND (E) - CI 7408 e NAND (NE) - CI 7400​

Os CIs foram alimentados com as tensões de 0 e 5 V, aplicadas aos pinos e , respectivamente.

Depois dos CIs estarem devidamente alimentados, para realizar o teste em cada um deles,

passou-se a colocar níveis lógicos às entradas das portas. Como nível lógico"0" foi utilizado ___ V,

ou seja, as entradas eram ligadas diretamente ao ___ Como nível lógico "1"

conectavam-se as entradas das portas ao ___.

Tabela Verdade da Porta AND
EntradasSaída
ABS
0V0V
0V5V
5V0V
5V5V
Tabela Verdade da Porta NAND
EntradasSaída
ABS
0V0V
0V5V
5V0V
5V5V

II - Testes de operação das portas OR (OU) - CI7432 e NOR (NOU) - CI7402​

O mesmo procedimento foi utilizado para determinar as tabelas-verdade das portas OR e NOR.

Tabela Verdade da Porta OR
EntradasSaída
ABS
0V0V
0V5V
5V0V
5V5V
Tabela Verdade da Porta NOR
EntradasSaída
ABS
0V0V
0V5V
5V0V
5V5V

III - Inversora construída com porta NOR de duas entradas​

Para transformar uma porta NOR em inversora, as entradas da porta foram conectadas entre si. Desta forma, garantie-se sempre o mesmo sinal lógico para ambas as entradas, eliminando-se assim as linhas intermediárias da tabela-verdade.

EntradaSaída
AS
0V
5V

IV - Entradas flutuantes​

Várias medidas foram efetuadas na saída de uma porta NOR, para verificar o nível lógico quando as entradas ou mesmo uma única entrada apresenta-se desligada no circuito . A tabela seguinte resume os resultados encontrados.

EntradasSaída
ABS
DesligadaDesligada
Desligada0V
Desligada5V

Conclusão:___