¿Puerta OR frente a la conexión de dos cables?

Question

No soy una persona muy eléctrica, pero estoy tratando de tener una idea al respecto, así que ten en cuenta que tengo muy poca experiencia fuera de la física eléctrica de nivel universitario con el cálculo, y una fuerte base en la lógica matemática. Estaba aprendiendo sobre cosas que se pueden hacer con puertas lógicas y me encontré con un sumador. Me gusta probar las cosas antes de ver la respuesta, así que se me ocurrió mi propio sumador. La única diferencia entre mi sumador y el del libro que estoy leyendo es que hay una puerta OR al final de su sumador para el cable de salida, mientras que yo sólo he juntado dos cables. Me parece que juntar dos hilos es idéntico a una puerta OR, ya que no hay electricidad fuera del nodo si no hay electricidad dentro, y hay algo de electricidad fuera del nodo si hay algo dentro de una o ambas fuentes.

Mi pregunta es: ¿Cuál es la diferencia entre juntar dos cables y hacer una compuerta OR propiamente dicha?

Mi opinión es que tiene algo que ver con la cantidad de electricidad (¿corriente?) en el cable de salida de la puerta de 3 nodos/OR, pero mi comprensión de los circuitos está un poco oxidada. Gracias por su ayuda.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Answer 1

Lo que hay que entender es cómo se representan los niveles lógicos H y L. Ambos niveles lógicos H y L están representados por dos tensiones, es decir, L hace NO significa potencial flotante o "no conectado".

L significa que la tensión es (cercana a) 0V, es decir, la conexión a GND.

Y, por supuesto, H se indica con una tensión más alta, por ejemplo, 5V, es decir, la conexión a la tensión de alimentación positiva.

Por lo tanto, si dos salidas digitales tienen valores diferentes (H y L) al conectarlas se produciría un cortocircuito, no una puerta OR.

En la mayoría de los casos, en la lógica digital conectar dos salidas juntas es un error.

Las excepciones son

• las llamadas salidas triestatales que pueden estar en un tercer estado "Z". Z significa en realidad alta impedancia, es decir, "sin conexión" y
• llamadas salidas de colector abierto (o drenaje abierto) que pueden ser conectadas en AND (similar a lo que querías hacer para OR). Pero entonces necesitas una resistencia pull-up adicional.

Answer 2

Para evitar que las dos salidas "choquen" cuando una es alta y la otra baja, los dos cables simples se convierten en una puerta OR de diodo: -

Esto suele funcionar bastante bien, pero hay una ligera degeneración (0,5V) en el nivel de alta tensión que llega a la salida debido a la caída de voltios del diodo hacia adelante. Esta es la característica de avance de un diodo 1N4148: -

Si se elige R para provocar una corriente de unos 0,1 mA, la caída de voltios será de unos 0,5 voltios.

Answer 3

¿Puede funcionar?

Esto puede funcionar SÓLO SI el LOW el nivel lógico en su circuito se representa como un punto no conectado [un punto sin tensión con respecto a cualquier otro punto de su circuito], algo así como el siguiente circuito

Así que sí, tu sumador conceptualmente funciona PERO

1 - ¿Qué pasa si los dos nodos son "ALTOS" pero uno de ellos tiene una tensión ligeramente superior a la del otro?

R: dado que existe un camino resistivo muy bajo entre ellos, tendrá un cortocircuito . Una gran cantidad de corriente fluirá que quemará su circuito

2 - ¿Y si quiero interconectar este sumador con otros dispositivos lógicos? ¿Funcionará?

A: No no funcionará, por ejemplo no se puede interconectar este tipo de sumador con un CMOS digital. Por lo tanto, es necesario construir una biblioteca de módulos digitales que todo funciona de esta manera, es necesario construir su propio Y , O , NO , NAND puertas que todos pueden trabajar con este tipo de lógica.

3 - ¿Y si solucionamos este problema y representamos el estado "LOW" como un 0 voltios y el estado "HIGH" como - por ejemplo - 5 voltios, ¿podemos interconectar este sumador con un CMOS ¿dispositivo lógico?

A: No no puedes porque siempre que uno de los dos nodos esté en HIGH y el otro en LOW tendrás un cortocircuito y una enorme cantidad de corriente fluirá lo suficiente como para quemar su circuito

Así que este tipo de lógica sólo es válida si representas el 'HIGH' y el 'LOW' con un LED o una bombilla [algo visible] , pero no es una forma práctica de implementar circuitos complejos y dispositivos de almacenamiento utilizando este tipo de lógica.

Answer 4

A veces se hace en situaciones sencillas, como la lógica de los relés (en coches, sistemas de calefacción central, etc.). Las características comunes son que la baja lógica es un circuito abierto (no conectado a tierra) y las impedancias de entrada son bajas (la bobina de un relé es su propia resistencia pull-down). Estas dos características van de la mano.

Dado que los ejemplos didácticos suelen utilizar interruptores de encendido y apagado como entradas y lámparas como salidas, es posible que funcionen de este modo, independientemente de lo que se intente explicar.

Answer 5

La razón básica de su "cable o " no es una opción viable, es que las entradas son no aislado de sí mismos y de la salida. Aislamiento es crítico para el buen funcionamiento de los circuitos lógicos.