PUNTA LÓGICA SENCILLA DE TRES ESTADOS

Una vez ensamblado este proyecto, se tendrá una sencilla pero útil punta de prueba lógica, la que le servirá como instrumento de prueba y diagnóstico en muchos de los proyectos, experimentos y circuitos de aplicación que podrás realizar.

La punta lógica se cuenta entre los instrumentos de diagnóstico más útiles en el campo de la electrónica digital. Ella permite detectar si el nivel de voltaje en un circuito es alto, bajo o si el punto bajo prueba está abierto o presenta un nivel de voltaje inaceptable. 

Diagrama esquemático de la punta de prueba lógica 

Funcionamiento del circuito

En primer lugar, las cinco compuertas utilizadas son compuertas NOT o inversores, cuyo funcionamiento se describe diciendo que si su entrada es baja su salida es alta, y si su entrada es alta, su salida será baja. 

Segundo, el transistor NPN que se muestra, actúa como un simple suiche o interruptor de tal manera que cuando en el punto P aparece un voltaje bajo, no se causa corriente de base y por tanto tampoco habrá corriente de colector, así que el transistor se abre y no permite flujo de corriente entre su colector (C) y su emisor (E).

Esto hace que el voltaje en la resistencia R3 sea cero voltios, o bajo, lo que a su vez ocasiona que la salida de los dos inversores, el D y el E, en paralelo, se haga alta, evitando que el LED D2 encienda. Simultáneamente, con todo esto, el voltaje bajo en P (en la sonda de la punta lógica) hace que la salida del inversor A se haga alta, lo que a su vez hace que la salida de la pareja de inversores en paralelo, B y C, se haga baja, produciendo el encendido del LED D1. 

Para el caso en que el nivel de voltaje en P sea alto, la salida de los inversores A, B y C será todo lo contrario a la descrita en el párrafo anterior y el LED D1  no se encenderá. El nivel alto de voltaje en P hará que circule corriente por la base del transistor Q1 que ahora conducirá, haciendo que aparezca un nivel de voltaje alto en la resistencia R3, lo que a su vez causará un voltaje bajo a la salida del par de inversores D y E, haciendo que el LED D2 encienda. 

Ahora, si el punto P se deja al aire, no habrá corriente de colector por el transistor debido a la ausencia de corriente de base, y por tanto el voltaje en R3 será de 0 voltios, lo que hará que a la salida de los inversores D y E se tenga un nivel de voltaje alto que impedirá que D2 encienda. 

Adicionalmente, la entrada a la compuerta inversora 1 quedará flotando, lo cual en TTL equivale a un uno lógico a la entrada. Esto hace que a la salida del inversor 1 se tenga un cero lógico y por tanto a la salida de la pareja de inversores B y C se tendrá un nivel alto de voltaje, evitando que D1 encienda. Por tanto, si la sonda de la punta de prueba se deja al aire, ninguno de los dos LEDs encenderá. 

Los inversores B y C, y D y E, se han conectado en paralelo para incrementar su capacidad de recibir corriente. 

Lista de materiales 

CANT.  REF.                DESCRIPCIÓN 

     1        IC1           Circuito integrado 74LS04

     1        R1            10kΩ-0.25w
      1        R2            1kΩ-0.25w
     1        R3            470Ω-0.25w
     2        R4, R5     220Ω-0.25w
     1        Q1           Transistor NPN 2N3904
     2        D1, D2     LEDs Rojo y Verde
     1        Base de 14 pines
     2        Caimanes pequeños rojo y negro
     1        Punta de prueba metálica

Componentes necesarios para el ensamblado de la punta lógica (La tarjeta de circuito impreso se puede hacer a través de programas como PCB Wizard, Proteus entre otros.)