Porta Lógica AND com diodos e resistores
Utilizando um simples arranjo de resistores e diodos é possível construir portas lógicas, esse arranjo tem o nome de lógica resistor diodo. Nesta postagem vamos projetar uma porta AND ou E. Ela possui este nome por fazer exatamente o que a partícula E faz em uma frase ou a operação de multiplicação. Isso pode ser compreendido observando-se a tabela verdade desta função, na figura abaixo:
O resitor R1 tem a função de limitar a corrente no circuito da porta lógica. Sua escolha depende da tensão Vcc e da capacidade de corrente dos diodos utilizados. Vale lembrar que a tensão de saída em nível alto é (Vcc-Vd), onde Vd é a queda de tensão sobre o diodo, essa tensão fica na faixa de 0.6V até 0.45V. Quando a saída da porta AND estiver em nível baixo a tensão em seus terminais será o próprio Vd.
Para evitar a queima do diodo olhe na folha de dados qual a máxima tensão que ele suporta, afim de escolher um Vcc adequado, como também, sua corrente de trabalho, isso irá possibilitar a escolha de um valor de resistor correto. O cálculo do resistor fica R=(Vcc-Vd)/I, onde I é a corrente que deseja-se para o circuito. Essas observações valem para qualquer porta lógica construída a partir de resistores e diodos.
Uma coisa legal deste circuito é a possibilidade de se implementar uma porta AND de potência, para isso basta utilizar um resistor e diodos adequados, dentro das faixas de corrente, tensão e potência.
Para aumentar o número de entradas da porta AND basta acrescentar diodos. Porém, esse circuito tem uma séria desvantagem em relação as portas lógicas construídas com transistores: a dissipação elevada no resistor R1, PR1=(Vcc-Vd)*I. Entretanto, sua utilização em pequenos e simples circuitos pode ser considerada, seja pela facilidade de confecção da placa de circuito impresso, seja pelo seu cunho didático.
Figura 1 - Circuito da porta AND e sua tabela verdade.
Para conseguirmos sintetizar essa lógica em um circuito vamos utilizar a topologia apresentada na figura 1. Como pode ser evidenciado na tabela verdade da função lógica a única condição em que o circuito terá um sinal alto na saída ocorre quando as duas entradas, A e B, também estão em nível alto, para qualquer outra combinação de sinais a saída AB será zero, deve-se tomar cuidado que o nível baixo é compreendido, neste caso, como sendo a conexão da respectiva entrada a referência.O resitor R1 tem a função de limitar a corrente no circuito da porta lógica. Sua escolha depende da tensão Vcc e da capacidade de corrente dos diodos utilizados. Vale lembrar que a tensão de saída em nível alto é (Vcc-Vd), onde Vd é a queda de tensão sobre o diodo, essa tensão fica na faixa de 0.6V até 0.45V. Quando a saída da porta AND estiver em nível baixo a tensão em seus terminais será o próprio Vd.
Para evitar a queima do diodo olhe na folha de dados qual a máxima tensão que ele suporta, afim de escolher um Vcc adequado, como também, sua corrente de trabalho, isso irá possibilitar a escolha de um valor de resistor correto. O cálculo do resistor fica R=(Vcc-Vd)/I, onde I é a corrente que deseja-se para o circuito. Essas observações valem para qualquer porta lógica construída a partir de resistores e diodos.
Uma coisa legal deste circuito é a possibilidade de se implementar uma porta AND de potência, para isso basta utilizar um resistor e diodos adequados, dentro das faixas de corrente, tensão e potência.
Para aumentar o número de entradas da porta AND basta acrescentar diodos. Porém, esse circuito tem uma séria desvantagem em relação as portas lógicas construídas com transistores: a dissipação elevada no resistor R1, PR1=(Vcc-Vd)*I. Entretanto, sua utilização em pequenos e simples circuitos pode ser considerada, seja pela facilidade de confecção da placa de circuito impresso, seja pelo seu cunho didático.
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