¿Que son los Circuitos Digitales?

Todos los circuitos cuyos componentes realizan operaciones análogas a las que indican los operadores lógicos se llaman "Circuitos Lógicos" o "circuitos digitales".

Un circuito lógico es aquél que maneja la información en forma binaria, es decir, con valores de "1" y "0".
Estos dos niveles lógicos de voltaje fijos representan:
  • "1" nivel alto o "high".
  • "0" nivel bajo o "low".
Los Circuitos Lógicos están compuestos por elementos digitales como la compuerta AND (Y), compuerta OR (O), compuerta NOT (NO) y otras combinaciones muy complejas de los circuitos antes mencionados.















Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico con una función booleana. Suman, multiplican, niegan o afirman, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas. Se pueden aplicar a tecnología electrónica, eléctrica, mecánica, hidráulica y neumática. Son circuitos de conmutación integrados en un chip.

Lógica directa

La puerta lógica , realiza la función booleana igualdad. En la práctica se suele utilizar como amplificador de corriente o como seguidor de tensión, para adaptar impedancias (buffer en inglés).
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta SÍ es:
F = A \,
Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta SI
Entrada A Salida A
0
0
1
1

Puerta AND

La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND (\scriptstyle AND \equiv Y \equiv \and  ), realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta AND es:
F = (A)*(B)\,
Su tabla de verdad es la siguiente:

Tabla de verdad puerta AND
Entrada A Entrada B Salida  A \and B
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Así, desde el punto de vista de la aritmética módulo 2, la compuerta AND implementa el producto módulo 2.


Puerta OR

Puerta OR con transistores
Símbolo de la función lógica O: a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR (\scriptstyle OR \equiv O \equiv \or ), realiza la operación de suma lógica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:
F = A + B\,


Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta OR
Entrada A Entrada B Salida  A \or B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Podemos definir la puerta O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico si al menos una de sus entradas está a 1.


Puerta OR-exclusiva (XOR)


Símbolo de la función lógica O-exclusiva: a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado
La puerta lógica OR-exclusiva, más conocida por su nombre en inglés XOR, realiza la función booleana A'B+AB'. Su símbolo es \oplus (signo más "+" inscrito en un círculo). En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.
La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:
F = A \oplus B\,
F=\overline{A}B + A\overline{B}\,
Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta XOR
Entrada A Entrada B Salida A \oplus B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Se puede definir esta puerta como aquella que da por resultado uno, cuando los valores en las entradas son distintos. ej: 1 y 0, 0 y 1 (en una compuerta de dos entradas). Se obtiene cuando ambas entradas tienen distinto valor.
Si la puerta tuviese tres o más entradas , la XOR tomaría la función de suma de paridad, cuenta el número de unos a la entrada y si son un número impar, pone un 1 a la salida, para que el número de unos pase a ser par. Esto es así porque la operación XOR es asociativa, para tres entradas escribiríamos: a\oplus(b\oplusc) o bien (a\oplusb)\oplusc. Su tabla de verdad sería:
XOR de tres entradas
Entrada A Entrada B Entrada C Salida A \oplus B \oplus C
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
Desde el punto de vista de la aritmética módulo 2, la puerta XOR implementa la suma módulo 2, pero mucho más simple de ver, la salida tendrá un 1 siempre que el número de entradas a 1 sea impar.

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