Puerta lógica NAND: símbolo, tabla de verdad, diagrama de circuito, trabajo

La puerta lógica NAND es una de las más utilizadas en electrónica. Su símbolo, tabla de verdad y diagrama de circuito son fundamentales para comprender su funcionamiento. En este artículo exploraremos detalladamente esta puerta y su importante papel en los circuitos lógicos. Además, conoceremos cómo se utiliza y su relevancia en diversos ámbitos de trabajo. ¡Sigue leyendo para descubrir todo lo que necesitas saber sobre la puerta lógica NAND!

En este artículo, discutiremos la puerta lógica NAND, su definición, tabla de verdad, expresión booleana, circuito eléctrico equivalente y más. Entonces, comencemos con la definición básica de puerta lógica NAND.

¿Qué es la puerta NAND?

En electrónica digital, una puerta NAND es un tipo de puerta lógica universal mediante la cual se puede implementar cualquier función lógica básica. La compuerta NAND es básicamente una combinación de dos compuertas lógicas básicas, es decir, AND y NOT, por lo que también se denomina compuerta AND notada.


La puerta NAND realiza la misma operación que una puerta AND seguida de una puerta NOT, es decir

Puerta lógica NAND: símbolo, tabla de verdad, diagrama de circuito, trabajo

La puerta NAND produce una salida baja o 0 lógico, cuando todas sus entradas son altas o 1 lógico, y produce una salida alta o 1 lógico cuando cualquiera de sus entradas es baja o 0 lógico. Por lo tanto, la puerta NAND es una inversión. de la puerta AND en términos de operación.


Símbolo de la puerta NAND

El símbolo lógico básico de la puerta NAND se muestra en la siguiente figura.

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Expresión booleana de puerta NAND

El Expresión booleana de una puerta NAND de dos entradas se da a continuación.

Puerta lógica NAND: símbolo, tabla de verdad, diagrama de circuito, trabajo

Donde A y B son las variables de entrada e Y es la variable de salida de la puerta NAND dada.

El Expresión booleana de una puerta NAND de tres entradas se da de la siguiente manera:

Puerta lógica NAND: símbolo, tabla de verdad, diagrama de circuito, trabajo

Donde A, B y C son las variables de entrada e Y es la variable de salida de la puerta NAND dada.

Funcionamiento de la puerta NAND

El funcionamiento de dos entradas La puerta NAND para diferentes combinaciones posibles de entradas es la siguiente:

Puerta NAND de 2 entradas

  • Cuando A = 0 y B = 0, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 0 y B = 1, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 1 y B = 0, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 1 y B = 1, la salida Y es 0.

Puerta NAND de 3 entradas

El funcionamiento de una puerta NAND de tres entradas para las diferentes combinaciones posibles de entradas se describe a continuación:

  • Cuando A = 0, B = 0 y C = 0, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 0, B = 0 y C = 1, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 0, B = 1 y C = 0, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 0, B = 1 y C = 1, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 1, B = 0 y C = 0, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 1, B = 0 y C = 1, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 1, B = 1 y C = 0, la salida Y es 1.
  • Cuando A = 1, B = 1 y C = 1, la salida Y es 0.

Por lo tanto, a partir de esta discusión, está claro que la salida de la compuerta NAND es baja solo cuando todas sus entradas son altas, para el resto de combinaciones de entradas, la salida es alta.

Tabla de verdad de NAND Gate

Puerta NAND de 2 entradas

El siguiente es el tabla de verdad de una puerta NAND de dos entradas:

Aporte Producción
A B Y = (AB)’
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

Puerta NAND de 3 entradas

Aporte Producción
A B C Y = (AB)’
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0

Realización de NAND Gate usando Basic Logic Gates

Como se mencionó en la sección introductoria, la puerta NAND es una combinación de puertas lógicas básicas, a saber, puerta AND y puerta NOT.

Por lo tanto, podemos realizar o implementar una puerta NAND conectando una puerta AND y una puerta NOT como se muestra en la siguiente figura.

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Puerta NAND de múltiples entradas

Podemos implementar una puerta NAND de orden superior, es decir, una puerta NAND que tenga más entradas mediante el uso de puertas NAND de dos entradas.

Por ejemplo, en la siguiente figura se muestra la realización de una puerta NAND de seis entradas utilizando seis puertas NAND de dos entradas y una puerta NAND de tres entradas.

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La salida de este circuito lógico se da de la siguiente manera:

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Realización de Puertas Lógicas Básicas usando NAND Gate

Como mencionamos anteriormente, la puerta NAND es una puerta lógica universal, por lo tanto, podemos implementar cualquier lógica básica usando esta puerta NAND.

1. Puerta AND usando puerta NAND

La implementación de una puerta AND usando una puerta NAND se muestra en la siguiente figura.

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La salida de este circuito lógico es equivalente a la salida de la puerta AND, es decir

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2. Puerta OR usando puerta NAND

La implementación de una puerta OR usando NAND se muestra en la siguiente figura.

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La salida de este circuito lógico NAND es equivalente a una salida de puerta OR, es decir

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3. Puerta NO usando puerta NAND

La implementación de una puerta NOT usando una puerta NAND se muestra en la siguiente figura.

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La salida de este circuito lógico NAND es equivalente a la salida de puerta NOT, es decir

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Puerta NAND en lógica RTL

Podemos construir una puerta NAND usando RTL o Lógica de transistor de resistencia. La implementación de una puerta NAND de dos entradas en la lógica del transistor de resistencia se muestra en la siguiente figura.

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Cuando tanto el transistor T1 como el T2 conducen, obtenemos una salida baja (A = 1, B = 1, luego Y = 0). Si alguno de los transistores no conduce, obtendremos una salida alta (A = 1, B = 0, luego Y = 1)

Circuitos integrados de puerta NAND

Las puertas NAND también vienen en forma de circuitos integrados (IC). Los circuitos integrados de puerta NAND comúnmente utilizados se enumeran en la siguiente tabla.

Familia lógica Nombre y entrada de IC
Lógica TTL (Lógica transistor-transistor) 74LS00 (cuádruple 2 entradas)
Lógica TTL 74LS10 (triple 3 entradas)
Lógica TTL 74LS20 (4 entradas dobles)
Lógica TTL 74LS30 (8 entradas únicas)
Lógica CMOS (semiconductor de óxido de metal complementario) CD4011 (Cuádruple 2 entradas)
Lógica CMOS CD4023 (triple 3 entradas)
Lógica CMOS CD4012 (4 entradas dobles)

Esto es todo sobre la puerta NAND, su definición, tabla de verdad, operación, expresión booleana, etc.

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