|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Blocos lógicos elementares
- Tabelas para consulta
|
↑Topo • Fim↓
|
|
|
|
| Nome |
E (AND) |
OU (OR) |
NÃO (NOT) |
OU exclusivo (XOR) |
NÃO E (NAND) |
NÃO OU (NOR) |
Flip-Flop JK |
Flip-Flop D |
Flip-Flop T |
| Símbolo |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Notação |
S = A . B |
S = A + B |
S = A |
S = A 
B |
S = (A
. B) |
S = (A
+ B) |
- |
- |
- |
Tabela de
verdade |
| A |
B |
S |
| 0 |
0 |
0 |
| 0 |
1 |
0 |
| 1 |
0 |
0 |
| 1 |
1 |
1 |
|
| A |
B |
S |
| 0 |
0 |
0 |
| 0 |
1 |
1 |
| 1 |
0 |
1 |
| 1 |
1 |
1 |
|
|
| A |
B |
S |
| 0 |
0 |
0 |
| 0 |
1 |
1 |
| 1 |
0 |
1 |
| 1 |
1 |
0 |
|
| A |
B |
S |
| 0 |
0 |
1 |
| 0 |
1 |
1 |
| 1 |
0 |
1 |
| 1 |
1 |
0 |
|
| A |
B |
S |
| 0 |
0 |
1 |
| 0 |
1 |
0 |
| 1 |
0 |
0 |
| 1 |
1 |
0 |
|
| J |
K |
Q |
| 0 |
0 |
Qa |
| 0 |
1 |
0 |
| 1 |
0 |
1 |
| 1 |
1 |
Qa |
|
|
|
| Alguns
blocos lógicos citados são formados por combinações de
blocos elementares, mas são assim considerados pela importância de
suas funções. O bloco NÃO, se junto de outros, pode ser indicado apenas
por um pequeno círculo. Alguns símbolos podem diferir um pouco
dos apresentados na página devido a diferenças de softwares
gráficos. A operação de flip-flops depende também das entradas
CK, PR e CL. Ver páginas correspondentes. |
|
|
|
Conversor tipo paralelo
|
↑Topo • Fim↓
|
|
|
|
É provavelmente a forma mais simples e direta de conversão. A Figura
01 dá o diagrama básico para saída em três dígitos binários.
Uma tensão de referência (4,8 V no exemplo) é aplicada na série de
divisores de tensão formados por R1 a R7, de idênticos valores (R).
|
|
|
Fig 01
|
|
Os blocos C1 a C7 são comparadores: se o sinal em (+) for maior que
em (-), a saída é 1 e nula nos demais casos.
Suponhamos, por exemplo, que 2 volts são aplicados na entrada
analógica: C1, C2 e C3 terão saída 1 e C4, C5, C6 e C7 terão
saída 0. Ou, de baixo para cima, 0001111.
X1 a X7 são blocos tipo OU EXCLUSIVO, ou seja, a saída é nula se as
entradas são iguais e 1 se as entradas são diferentes (ver Tabelas
para consulta).
Considerando a entrada anterior (C1 a C7 = 0001111), temos as saídas
X1 a X7 = 0010000. Portanto, um nível de tensão na entrada
analógica é convertido em uma única saída 1 nos blocos X1 a X7. Se
a entrada analógica é nula (ou melhor, menor que 0,6 V neste caso),
todas as saídas X serão nulas e, portanto, as saídas digitais ABC
também serão nulas (devido a esta situação particular, são usados
7 comparadores e 7 portas XOR e não 8).
|
Nos demais casos, apenas uma das saídas X têm valor 1, dependendo da
faixa da tensão analógica de entrada. Para a transformação em uma
seqüência de dígitos binários, os diodos nas saídas são
suficientes, dispensando decodificadores mais elaborados. Os números
binários nas saídas dos diodos indicam a situação quando a saída
da respectiva porta X está em 1. Assim, tensões analógicas na
entrada são convertidas em números binários de 3 dígitos.
É evidente que a conversão se dá de forma escalonada, isto é,
tensões que variam dentro de valores consecutivos do divisor têm a mesma saída
digital (exemplo: no circuito dado, uma tensão de 0,8 V tem a mesma
saída digital de uma tensão de 1,1 V). Isso também ocorre com os outros tipos e o valor mínimo de
variação que é perceptível pelo circuito é chamado resolução
do mesmo.
É também fácil concluir que a resolução depende do número de
dígitos binários (bits) da saída. No exemplo dado, de 3 bits, temos
resolução = 1/23 = 0,125 ou 12,5%.
Este tipo de conversor é, conforme já mencionado, simples e
eficiente. No caso de variações rápidas da tensão de entrada, a
resposta depende somente das características dos circuitos
comparadores e portas lógicas. Outro aspecto positivo: no exemplo
dado, R0 a R7 têm o mesmo valor e, portanto, a saída varia
linearmente com a entrada. O uso de valores adequadamente
diferenciados permite conversões não lineares (logarítmicas, por
exemplo).
Embora isto seja possível com outros tipos, o processo não é tão
fácil quanto a simples seleção de valores de resistores.
Entretanto, o circuito apresenta uma limitação prática devido ao elevado
número de componentes necessários. Pelo circuito dado, pode-se concluir
que o número de resistores, comparadores e portas XOR (sem contar os
diodos) é (2n - 1) para cada, onde n é o número de bits
de saída. Considerando que o mínimo usual é 8 bits, esse número
seria 255. Para 16 bits, 65535. Outros tipos foram
desenvolvidos para evitar esse inconveniente.
|
|
|
|
Conversor
tipo rampa digital
|
↑Topo • Fim↓
|
|
|
|
Este conversor usa um artifício comum a vários outros tipos:
conforme Figura 01, a saída de um contador (de 4 bits neste exemplo)
é ligada na entrada de um conversor digital analógico.
Supomos de início que a entrada de clock do contador é continuamente
alimentada com uma seqüência de pulsos. Nesta situação, a tensão
Vcon na saída S do conversor varia entre 0 e um valor Vmax, que
depende do contador e das características do conversor digital
analógico. Um ciclo dessa variação pode ser visto no gráfico na
parte inferior esquerda da figura.
|
|
|
Fig 01
|
|
Mas no circuito há um comparador e uma porta E na entrada de clock.
Enquanto a tensão Vcon for menor que a da entrada analógica
Ea, a
saída do comparador é 1 e os pulsos de clock são dirigidos ao
contador.
No momento em que Vcon se torna maior que Ea, a saída do comparador
passa para 0, bloqueando os pulsos de clock e, portanto, a contagem.
Desde que a saída do comparador também vai para a entrada de clock
dos flip-flops (tipo mestre-escravo), o valor digital da saída do
contador é armazenado nos mesmos (lembrar que flip-flops tipo
mestre-escravo só permitem a mudança de estado na transição de 1
para 0 do clock). Portanto, a saída digital armazenada nos
flip-flops tem relação linear com a entrada analógica Ea desde
que, é claro, ela esteja dentro da faixa 0-Vmax.
|
O circuito básico apresentado não opera continuamente. A contagem
pára após a primeira interrupção. O reinício é dado pela
aplicação do nível 0 na entrada clear do contador, o que pode ser
facilmente implementado de forma automática.
|
|
|
|
Conversor tipo rastreamento
|
↑Topo • Fim↓
|
|
|
|
Usa o mesmo princípio básico do tipo anterior, mas o arranjo é
mais elaborado, resultando em um circuito mais simples.
|
|
|
Fig 01
|
|
Os pulsos de clock alimentam continuamente a entrada do contador, o
qual dispõe de uma entrada digital que comuta, de acordo com o
nível lógico, o sentido da contagem (crescente ou decrescente),
conforme já visto nas páginas correspondentes (Eletrônica
Digital IIA e Eletrônica
Digital IIB).
Enquanto a entrada analógica Ea é maior que Vcon, a saída do
comparador é 1 e o contador opera de modo crescente. Quando Vcon se
torna maior que Ea, a saída do comparador vai para 0 e o contador
opera de forma decrescente.
|
Isso leva Vcon a um valor
imediatamente abaixo de Ea, invertendo o processo. Assim,
considerando Ea constante, o contador opera continuamente entre dois
valores próximos de Ea, não havendo necessidade dos flip-flops de
armazenamento. Se o valor de Ea muda, o patamar de operação
também muda.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|