Cómo diseñar un circuito lógico digital

Introducción

En electrónica digital, los circuitos operan combinando señales de 5 V y 0 V, que representan estados "encendido" (1) y "apagado" (0). El álgebra de Boole hace cálculos con esos binarios; el proceso se llama "lógica digital". Los cálculos influyen directamente en el diseño del circuito, usando componentes llamados puertas lógicas (logic gates) que implementan la lógica en circuito real. Por la planificación requerida, el diseño debe empezar en papel.

Lo que necesitarás

• Lápiz
• Papel
• Hoja de datos (datasheet) de puerta AND de 2 entradas (7408)

Instrucciones: Ejemplo motor + ventilador → LED

1. Paso 1: Lista los eventos electrónicos

   Ejemplo: motor funcionando, ventilador funcionando, LED encendido.

2. Paso 2: Define entradas y salidas

   Acciones = entradas; resultado = salida. Motor y ventilador son entradas; LED es salida. LED encendido solo si AMBOS funcionan.

3. Paso 3: Escribe todas las combinaciones de entrada

   Usa 1=encendido, 0=apagado. Para 2 entradas (ventilador f, motor m): f0 m0, f1 m0, f0 m1, f1 m1.

4. Paso 4: Define la salida deseada (tabla de verdad)

   f0 m0 = L0, f1 m0 = L0, f0 m1 = L0, f1 m1 = L1. (LED solo ON si ambos ON).

5. Paso 5: Compara con tabla de verdad de puerta AND (7408)

   La tabla de verdad del AND de 2 entradas coincide exactamente. También coincide en nº de entradas (2) y salidas (1). → Puerta AND 7408 es la adecuada.

6. Paso 6: Esquematiza el circuito

   Motor y ventilador → entradas de la puerta AND. LED → salida de la puerta. El LED recibe 5 V solo cuando AMBAS entradas reciben 5 V del motor y ventilador.

Pasos siguientes para diseño real

• Simula en software (Logisim, Falstad, KiCad, LTspice digital).
• Diseña PCB con footprints correctos (DIP/SOIC para 7408).
• Añade condensadores de desacoplo (100 nF) cerca de Vcc/GND de cada CI.
• Considera fan-out, tiempos de propagación, niveles de tensión (TTL vs CMOS) y alimentación.
• Documenta: tabla de verdad, esquemático, lista de materiales (BOM), layout.