¿Qué son las compuertas lógicas?
Las compuertas lógicas son uno de los componentes principales dentro de la electrónica digital, y esto se debe a que se caracterizan por representar un valor de verdadero o uno de falso en su salida. A pesar de que solo representan dos valores, estos dispositivos son capaces de realizar diferentes operaciones lógicas, como; multiplicar, sumar, negar, afirmar, incluir o excluir. Todo depende de que tipo de compuerta se este utilizando.
¿Cómo funcionan las compuertas lógicas
Para entender el funcionamiento de las compuertas lógicas, primero debemos entender a que se refieren los estados altos y bajos de un circuito, ya que muchas veces se puede llegar a la confusión de porque se utilizan estos conceptos. La manera más sencilla de entenderlos, es sabiendo que las compuertas lógicas tienen un rango de funcionamiento de 0 a 5 volts, y que dentro de este rango existe un umbral que nos indica cuando se cambia de un estado a otro. (Para tener un estado alto necesitamos un voltaje de 3.5 hasta 5, y para tener un estado bajo necesitamos un voltaje menor a 2.5)
El funcionamiento de las compuertas depende de que tipo es el que se esta utilizando, ya que cada una reacciona de manera diferente, pero en términos generales, se encargan de verificar el estado lógico de cada una de sus entradas, y las comparan para poder arrojar un resultado.
Tablas de verdad de las compuerta lógicas
Las tablas de verdad son una herramienta que se utiliza para conocer previamente el comportamiento de una compuerta lógica, en palabras sencillas, estas tablas representan todas las combinaciones que pueden tener los circuitos en sus entradas y el valor que toma la salida en cada caso.
Tipos de compuertas lógicas
Dentro de los tipos de compuertas podemos encontrar diferentes tipos, y cada una representa una operación lógica:
Compuerta AND
El funcionamiento de esta compuerta es el de todo o nada, ya que solo funciona cuando sus dos entradas tienen un nivel alto. A esta compuerta también se le puede conocer como multiplicadora, debido a que su funcionamiento es idéntico al de las multiplicaciones de números binarios.
Compuerta NAND
El funcionamiento de esta compuerta es prácticamente la negación de una AND, ya que funciona de manera inversa, es decir, cuando sus entradas tienen un nivel alto no funciona y cuando existe cualquier otra combinación se activa.
Compuerta OR
El funcionamiento de este dispositivo hace referencia a una suma de números binarios y es bastante sencillo de comprender, ya que esta compuerta se activa con tan solo tener una señal alta en cualquiera de sus entradas.
Compuerta NOR
Esta compuerta es la negación de la OR, es decir que, funciona a la inversa, cuando una de sus entradas esta activa la compuerta manda una señal baja en su salida.
Compuerta XOR
Esta es una de las compuertas con complejas de utilizar, ya que su salida solo se activa cuando sus entradas son diferentes. Por ejemplo A=1 y B=0. También se le conoce como compuerta OR exclusiva.
Compuerta XNOR
Esta compuerta es la negación de la XOR. su salida se activa solo en condiciones especificas, cuando todas sus entradas están en 0 o en 1.
Compuerta NOT
Esta compuerta básicamente es un inversor, solo tiene una entrada, si en la entrada tenemos un estado alto la salida lo invierte y lo convierte a bajo.
Compuerta SI
Esta compuerta sirve como protección para elementos de mayor valor, ya que la entrada es igual a la salida.
