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Introdução às Portas Lógicas

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Tudo o que você precisa saber sobre portas lógicas, os componentes básicos da eletrônica digital.

Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Coletor Aberto e Dreno Aberto

Como comentamos anteriormente, “1” significa 5V. Em algumas situações você pode precisar de uma tensão maior para controlar um dispositivo que não trabalha com 5 V. Você pode querer controlar um relé de 12 V, por exemplo. Além disso, você também pode querer controlar um circuito de 5 V que consome mais corrente do que um circuito integrado padrão pode fornecer. Nesses casos, você pode usar uma configuração de coletor aberto.

Circuitos integrados da série 74xxx (todos os circuitos integrados que usamos em nossos exemplos) são baseados em uma tecnologia chamada TTL, Lógica Transistor-Transistor. Coletor aberto significa que o transistor usado na saída da porta não tem o seu coletor internamente conectado ao sinal VCC (tensão de alimentação) do circuito integrado. Dessa forma, você tem que fazer esta conexão por contra própria. Isto significa que você precisa instalar um resistor externo (chamado “pull-up”) entre a saída e o VCC para fazer o circuito funcionar. A boa notícia é que o VCC não precisa usar o +5 V da fonte de alimentação. Você pode instalar na saída +12 V da fonte de alimentação e alimentar seu relé de 12 V diretamente, por exemplo.

O termo dreno aberto é usado por circuitos integrados que usam a tecnologia CMOS e é exatamente a mesma coisa.

Portas coletor aberto ou dreno aberto são geralmente marcadas com um asterisco.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 26: Exemplo de um circuito de coletor aberto.

A configuração de coletor aberto tem muito mais aplicações. A mais comum é uma técnica chamada wired-AND, onde uma conexão trabalha como uma porta AND. Veja no exemplo da Figura 27. A saída Y será igual a (A OR B) AND (C NAND D). A conexão trabalhará como se fosse uma porta AND.

Introdução às Portas Lógicas
Figura 27: Exemplo de um wired-AND usando uma porta lógica com coletor aberto.

Alguns circuitos integrados com coletor aberto incluem o 7403 (portas NAND, mesma pinagem do 7400), 7405 (inversores, mesma pinagem do 7404), 7409 (portas AND, mesma pinagem do 7408) e 7433 (portas NOR, mesma pinagem do 7402), apenas para mencionar alguns exemplos.

Vamos parar por aqui ou de outra forma fugiremos da proposta inicial deste tutorial.

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Comentários de usuários


Muito bom o artigo. Simples e bem explicativo.

Só não consegui entender muito bem a página 10. Se alguém puder me explicar melhor aquilo lá ficarei agradecido.

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Não tem mistério. Coletor aberto ou dreno aberto são circuitos que você usa quando quer que "1" não seja "5 V" mas outra tensão qualquer, como 12 V, por exemplo. Assim você pode ativar diretamente um circuito de 12 V (um relé, por exemplo).

Ou então para criar uma porta lógica AND "virtual", a junção das saídas será uma porta AND. Assim você economiza uma porta lógica no seu circuito.

Abraços,

Gabriel Torres

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Parabens pelo tutorial

a tempo eu procurava por um tuturial desse tipo gostei muito. Até eu que a muito pouco tempo comecei a estudar um pouco da eletrônica consegui entender bem o tutorial.

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Por indicação de meu professor eu li esse tutorial e achei muito interessante e muito bem explicativo. Gosto muito do site Clube do Hardware.

vocês estão de parabéns!

Flávio

:o

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