Análisis detallado de un circuito lógico con compuertas NOT, NAND y OR en Logic.ly

 

Prácticas de tablas de verdad en Logic.ly: análisis detallado de un circuito lógico

Durante las prácticas realizadas en Logic.ly, una de las actividades más importantes fue analizar circuitos que combinan diferentes compuertas lógicas para comprender cómo interactúan y producen una salida basada en varias entradas. En este texto, explicaremos paso a paso el funcionamiento de un circuito que utiliza compuertas NOT, NAND y OR, aplicando los conceptos fundamentales de la lógica digital.

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Repaso breve de las compuertas involucradas

• NOT (Inversor):
  Esta compuerta toma una sola entrada y produce su negación. Es decir, si la entrada es 1, la salida será 0, y si la entrada es 0, la salida será 1.

• NAND:
  Es una combinación de una compuerta AND seguida de una NOT. Primero evalúa la operación AND sobre sus entradas; solo da como resultado 1 cuando todas las entradas son 1. Luego, ese resultado se invierte. Por eso, la salida de una NAND es 0 solo cuando todas las entradas son 1, y 1 en los demás casos.

• OR:
  La compuerta OR funciona como una suma lógica: la salida es 1 si al menos una de las entradas es 1. Solo produce 0 cuando todas las entradas son 0.

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Descripción del circuito

En la imagen podemos ver tres entradas, etiquetadas como A, B y C. La señal A se divide en dos caminos:

1. Uno pasa por una compuerta NOT, produciendo ¬A (la negación de A).

2. El otro camino va hacia una compuerta NAND junto con la entrada C.

La entrada B se conecta directamente a la compuerta final, una OR que combina:

• La salida del NOT de A (¬A),

• La entrada B,

• La salida del NAND de A y C (¬(A·C)).

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Análisis del flujo lógico

• La compuerta NOT invierte el valor de A, por lo que si A es 1, la salida será 0, y si A es 0, la salida será 1.

• La compuerta NAND evalúa la combinación de A y C. Solo devuelve 0 cuando ambos A y C son 1 simultáneamente; en cualquier otro caso, da 1.

• La compuerta OR combina las tres señales mencionadas. Si alguna es 1, la salida será 1.

La expresión lógica del circuito puede escribirse como:

$$Salida = \overline{A} + B + \overline{(A \cdot C)}$$

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Comportamiento y significado

Este circuito genera una salida alta (1) en la mayoría de los casos, salvo cuando ocurre la combinación específica:

• A = 1,

• B = 0,

• C = 1.

Solo en esta situación la salida será 0, debido a que:

• ¬A = 0,

• B = 0,

• ¬(A·C) = ¬(1·1) = 0.

Por lo tanto, todos los términos de la suma lógica son 0, lo que produce una salida baja.

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Desarrollo de la tabla de verdad

Para comprender completamente el circuito, se construyó una tabla de verdad que considera todas las combinaciones posibles de A, B y C (de 000 a 111). La tabla muestra el valor de cada operación intermedia (¬A, A·C, ¬(A·C)) y el resultado final de la compuerta OR.

Esta tabla permitió confirmar el comportamiento esperado del circuito y visualizar en qué condiciones la salida se activa o no.

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Aplicación práctica y conclusiones

El análisis y construcción de tablas de verdad en Logic.ly facilita la comprensión del funcionamiento de circuitos digitales complejos, donde múltiples compuertas trabajan en conjunto. La práctica demuestra cómo pequeñas operaciones lógicas combinadas pueden diseñar funciones específicas y condiciones de activación.

En este caso, el circuito podría usarse, por ejemplo, como una condición de control que detecta si no se cumple una condición muy concreta (A y C activos, B inactivo) para activar o desactivar una salida.

A continuación, se presenta un video donde se explica paso a paso el funcionamiento de este circuito, con ejemplos visuales que ayudarán a entender mejor la lógica aplicada y la construcción de la tabla de verdad.