Puerta NAND - NAND gate

Aporte Producción
A B A NAND B
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
El chip TTL 7400, que contiene cuatro NAND. Los dos pines adicionales suministran energía (+5 V) y conectan la tierra

En electrónica digital , una puerta NAND ( NOT-AND ) es una puerta lógica que produce una salida que es falsa solo si todas sus entradas son verdaderas; por tanto, su salida es complementaria a la de una puerta AND . Una salida BAJA (0) resulta solo si todas las entradas a la puerta son ALTAS (1); si alguna entrada es BAJA (0), se obtiene una salida ALTA (1). Una puerta NAND se fabrica utilizando transistores y diodos de unión. Según las leyes de De Morgan , la lógica de una puerta NAND de dos entradas puede expresarse como AB = A + B , lo que hace que una puerta NAND sea equivalente a inversores seguidos de una puerta OR .

La puerta NAND es importante porque cualquier función booleana se puede implementar utilizando una combinación de puertas NAND. Esta propiedad se llama completitud funcional . Comparte esta propiedad con la puerta NOR . Los sistemas digitales que emplean ciertos circuitos lógicos aprovechan la integridad funcional de NAND.

La función NAND ( a 1 , a 2 , ..., a n ) es lógicamente equivalente a NOT ( a 1 AND a 2 AND ... AND a n ).

Una forma de expresar A NAND B es , donde el símbolo significa Y y la barra significa la negación de la expresión debajo de él: en esencia, simplemente .

Las puertas NAND con dos o más entradas están disponibles como circuitos integrados en lógica transistor-transistor , CMOS y otras familias lógicas .

Simbolos

Hay tres símbolos para las puertas NAND: el símbolo MIL / ANSI , el símbolo IEC y el símbolo DIN obsoleto que a veces se encuentra en esquemas antiguos. Para obtener más información, consulte los símbolos de la puerta lógica . El símbolo ANSI para la puerta NAND es una puerta Y estándar con una burbuja de inversión conectada.

NAND ANSI Labelled.svg NAND IEC.svg NAND DIN.svg
Símbolo MIL / ANSI Símbolo IEC Símbolo DIN

Descripción del hardware y distribución de pines

Las puertas NAND son puertas lógicas básicas y, como tales, se reconocen en los circuitos integrados TTL y CMOS .

Diagrama de las puertas NAND en un circuito integrado CMOS tipo 4011.

Versión CMOS

El estándar, 4000 series , CMOS IC es la 4011, que incluye cuatro puertas independientes, de dos entradas, NAND.

Disponibilidad

Estos dispositivos están disponibles en la mayoría de los fabricantes de semiconductores, como Fairchild Semiconductor , Philips o Texas Instruments . Por lo general, están disponibles en formato DIL y SOIC de orificio pasante . Las hojas de datos están disponibles en la mayoría de las bases de datos de hojas de datos .

Las puertas NAND estándar de 2, 3, 4 y 8 entradas están disponibles:

  • CMOS
    • 4011: puerta NAND cuádruple de 2 entradas
    • 4023: puerta NAND triple de 3 entradas
    • 4012: puerta NAND doble de 4 entradas
    • 4068: puerta NAND mono de 8 entradas
  • TTL
    • 7400: puerta NAND cuádruple de 2 entradas
    • 7410: puerta NAND triple de 3 entradas
    • 7420: puerta NAND doble de 4 entradas
    • 7430: puerta NAND mono de 8 entradas

Implementaciones

Puerta NMOS NAND
Puerta PMOS NAND
Puerta CMOS NAND
Puerta TTL NAND
El diseño físico de un CMOS NAND
Die de un 74AHC00D quad 2-entrada de la puerta NAND fabricado por NXP Semiconductors
Implementación de silicio de 4 puertas NAND en un circuito integrado

Integridad funcional

La puerta NAND tiene la propiedad de integridad funcional , que comparte con la puerta NOR . Es decir, cualquier otra función lógica (Y, O, etc.) se puede implementar utilizando solo puertas NAND. Se puede crear un procesador completo utilizando solo puertas NAND. En los circuitos integrados TTL que utilizan transistores de emisores múltiples , también requiere menos transistores que una puerta NOR.

Como las puertas NOR son también funcionalmente completa, si no hay puertas NAND específica están disponibles, uno se puede hacer de NOR puertas utilizando NOR lógica .

Puerta deseada NOR Construcción
NAND ANSI Labelled.svg NAND de NOR.svg

Ver también

Referencias

enlaces externos