La salida de la puerta NAND no cambia a lógica 0 cuando se espera

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Tengo este circuito:

Lo estoy alimentando desde un Arduino, pero eso no tiene importancia para la operación, es simplemente una fuente conveniente de + 5v. La línea naranja es +, negra a gnd.

Si no queda claro en la imagen (las líneas se pusieron un poco desordenadas, lo siento), la idea básica es que tengo 2 interruptores conectados a tierra, ambos conectados a una resistencia de pull-up de 10k ohm desde el lado de + 5v. Las resistencias están conectadas a las puertas de entrada de una puerta NAND de entrada cuádruple 74LS20. He intentado emparejar las entradas ya que quiero que funcione como una puerta de entrada dual. Estoy usando una entrada cuádruple debido a la falta de componentes.

Cuando coloco los interruptores en la posición hacia arriba, como se muestra en la imagen, el circuito está en corto a tierra, lo que debería tirar de las clavijas de entrada hacia abajo, lo que significa que la clavija de salida está alta y el LED se ilumina. Esto funciona bien.

Sin embargo, cuando abro los interruptores, los pines de entrada están altos (lo verifiqué con un multímetro, están a + 4.98 V), pero la salida no cambia, el LED permanece encendido.

He intentado el mismo circuito con un par de circuitos integrados en caso de que uno estuviera defectuoso, pero se muestre el mismo comportamiento.

¿He cableado esto mal? Ha pasado mucho tiempo desde que me metí con esto, así que tal vez haya olvidado algo fundamentalmente intuitivo acerca de la electrónica, disculpas si ese es el caso.

    
pregunta user3662805

1 respuesta

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Como ya comentó John D , un esquema real definitivamente ayudaría a los lectores.

Sin embargo, hay un error claro:
No hay conexión desde el pin 7 IC a Gnd (0V). Agregue eso y vuelva a realizar la prueba.

Actualización: no estoy 100% seguro de mi interpretación de algunos de los cables relacionados con las conexiones Gnd (el cable solo falta en la parte superior de la foto). Sin embargo, parece que has conectado el pin IC 11 a Gnd. Eso sería correcto para un paquete 5420 inusual (versión de temperatura militar de 7420 en un paquete plano de cerámica) pero no es correcto para un paquete estándar 74LS20 en "N" (DIP de plástico) como el suyo.

Me pregunto si ha malinterpretado la hoja de datos de IC que ha estado viendo, si contiene ese pinout 5420 (inusual), con Gnd en el pin 11?

De la hoja de datos de TI , el pinout 74LS20 para el paquete "N" (DIP de plástico) es como se muestra inmediatamente a continuación. Observe que el pin 11 es "NC" (no conectado) - no Gnd; el Gnd correcto es el pin 7, como expliqué anteriormente, y esa conexión Gnd al pin 7 IC no se encuentra en su placa base:

Mientrasqueenunpaquete"W" (paquete de cerámica plana), el 5420 usa el pin 11 como Gnd:

Unpardepuntosmás:

  • DadoquenotienelaconexiónGndcorrecta,elICseestáalimentandoactualmenteconun" phantom " Gnd, quizás a través del LED. Esto no le servirá de nada al IC, aunque espero que no ocurra un daño permanente.

  • Su diseño utiliza una salida de compuerta TTL NAND (pin 6) como fuente actual para el LED. Esa no es la mejor manera de conducir cargas como los LED, ya que los TTL IC pueden "generar" mucha menos corriente (en ese IC, TI muestra un máximo de 0.4 mA) de lo que pueden "hundirse" (en ese IC, TI listar un máximo de 8mA).

    Su LED extraerá más de 0.4 mA de ese pin de salida y, por lo tanto, superará la corriente máxima de "fuente" recomendada de la salida, no es bueno para la confiabilidad.

    En su lugar, agregue un transistor a esa salida de IC para controlar el LED; o use la salida IC para "hundir" la corriente del LED, aunque esto invertirá la lógica de iluminación del LED en comparación con lo que espera. Probablemente sería más claro si investigas términos como controlador TTL LED o similar. Consulte esta respuesta para ver algunos ejemplos de salidas TTL de corriente "LED de hundimiento".

respondido por el SamGibson

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