4ESO Tecnología - Electrónica digital 03 - Multiplicación y Negación (Puerta lógicas AND y NOT)

Summary

El video ofrece una explicación detallada de las operaciones de puertas lógicas fundamentales en electrónica digital, centrando la atención en la puerta AND y la negación NOT. Se describe cómo la puerta AND actúa como un conector en serie, requiriendo que ambas entradas (variables) estén en estado 1 para que la salida sea 1, ilustrando esto con un ejemplo de circuito eléctrico con interruptores. Además, se introduce la puerta NOT como una operación sencilla que invierte el estado de entrada, mostrando su representación gráfica y cómo afecta el flujo de corriente en un circuito. La tabla de verdad se utiliza para analizar todas las posibilidades de entrada y salida, destacando la importancia de estas operaciones básicas para resolver problemas y diseñar circuitos lógicos en electrónica digital.

Takeaways

• 📌 La operación de suma en electrónica digital no es como la suma matemática, sino que se asocia a una puerta lógica que representa la disyunción ('OR').
• 🔍 En la multiplicación, que en electrónica se representa con un punto, se utiliza la puerta lógica AND para simular la conjunción ('AND'), donde ambas entradas deben ser verdaderas (1) para que la salida sea verdadera (1).
• 💡 En un circuito eléctrico, la analogía de la multiplicación se representa con interruptores en serie; solo si ambos están cerrados (1) la bombilla se enciende.
• ⚙️ La tabla de verdad es una herramienta fundamental para entender cómo funcionan las puertas lógicas, mostrando todas las combinaciones posibles de entradas y su resultado en la salida.
• 🤔 La puerta lógica AND se representa con un símbolo que parece un 'boomerang' entrando hacia adentro, indicando que ambas entradas deben ser verdaderas para una salida verdadera.
• 🛑 La negación, representada por la puerta lógica NOT, es una operación simple que invierte el valor de entrada: si entra un 1, sale un 0, y viceversa.
• 🔁 La puerta lógica NOT se representa con un triángulo o 'culito', y es útil para invertir señales en un circuito.
• 📘 La intersección en términos de conjuntos se relaciona con la puerta lógica AND, donde se requiere que todos los elementos (entradas) estén presentes para un resultado verdadero.
• 🔌 La salida de una puerta lógica AND es 1 solo si ambas entradas (variables) son 1, de lo contrario es 0.
• 🚫 La salida de una puerta lógica OR (suma) es 1 si al menos una de las entradas es 1.
• ⚠️ Es importante no confundir la suma lógica con la adición matemática; en electrónica, la suma lógica es una operación de inclusión.

Q & A

¿Cuál es la operación lógica que se explica en el video después de la suma?

La operación lógica que se explica después de la suma es la multiplicación, representada por el símbolo del punto.

¿Cómo se configura un circuito eléctrico para representar la multiplicación lógica?

En un circuito eléctrico, la multiplicación lógica se representa colocando los interruptores en serie. Así, para que la corriente fluya y encienda la lámpara, ambos interruptores deben estar cerrados.

¿Cuál es el resultado en una puerta lógica AND si cualquiera de las entradas es cero?

El resultado en una puerta lógica AND será cero si cualquiera de las entradas es cero.

¿Qué simboliza el 'circulito' al lado de una puerta lógica?

El 'circulito' simboliza la negación. Significa que lo que sale es la negación de lo que entra en la puerta lógica.

¿Cuál es la función de la puerta lógica NOT?

La puerta lógica NOT realiza la operación de negación. Si la entrada es 1, la salida será 0, y si la entrada es 0, la salida será 1.

¿Cuántas entradas tiene una puerta lógica NOT?

La puerta lógica NOT tiene una sola entrada.

¿Cómo se representa la tabla de verdad para una puerta lógica NOT?

La tabla de verdad para una puerta lógica NOT tiene dos filas: si la entrada es 0, la salida es 1, y si la entrada es 1, la salida es 0.

¿Qué condiciones deben cumplirse para que una puerta lógica AND produzca un valor de salida de 1?

Para que una puerta lógica AND produzca un valor de salida de 1, todas las entradas deben ser 1.

¿Cómo se diferencia el comportamiento de las puertas lógicas OR y AND?

La puerta lógica OR produce una salida de 1 si al menos una de sus entradas es 1, mientras que la puerta lógica AND solo produce una salida de 1 si todas las entradas son 1.

¿Cómo se puede relacionar la puerta lógica AND con el concepto de circuitos en serie?

La puerta lógica AND puede relacionarse con los circuitos en serie, ya que ambos requieren que todos los componentes estén cerrados o conectados para que la corriente fluya.

Outlines

00:00

😀 Introducción a la puerta lógica AND

El primer párrafo introduce la operación lógica AND y cómo se relaciona con la suma en electrónica digital. Se explica que, al igual que la suma lógica (OR), la multiplicación (AND) también se asocia con una puerta lógica. Se menciona que para que la salida sea 1, ambas variables deben ser 1. Se utiliza el ejemplo de interruptores en serie para ilustrar cómo funciona la puerta AND, donde la bombilla encenderá solo si ambos interruptores están cerrados (1).

05:00

😉 Tabla de verdad para la función lógica AND

Este párrafo se enfoca en la representación y la tabla de verdad de la puerta lógica AND. Se describe cómo se estructura la tabla de verdad con todas las posibles combinaciones de entradas para dos variables. Se resalta que la salida será 1 solo si ambas entradas son 1, de lo contrario, será 0. La tabla de verdad es una herramienta clave para entender cómo funciona la lógica AND en circuitos electrónicos.

10:01

😌 Funcionamiento de la puerta lógica AND y su importancia

El tercer párrafo profundiza en el funcionamiento de la puerta lógica AND, destacando que la corriente debe pasar por ambos elementos para que la salida sea 1. Se compara con la intersección en matemáticas y se recomienda asociar la puerta AND con un circuito en serie. Se enfatiza la importancia de entender que ambas condiciones deben cumplirse para obtener una salida válida.

15:03

🙂 Operación de negación y su representación

Este párrafo aborda la operación de negación (NOT) y su representación en circuitos lógicos. Se describe el símbolo de negación y cómo se relaciona con una sola entrada. Se explica que la salida es el opuesto de la entrada; si la entrada es 1, la salida es 0, y viceversa. La puerta lógica NOT se representa con un triángulo invertido y es fundamental para invertir señales en circuitos electrónicos.

20:07

🤓 Resumen de operaciones lógicas básicas

El último párrafo ofrece un resumen de las operaciones lógicas básicas que se han discutido: suma (OR), multiplicación (AND) y negación (NOT). Se destaca la importancia de entender estas operaciones para resolver problemas de circuitos con puertas lógicas. Se motiva a los estudiantes asegurándose de que, una vez comprendidas estas nociones básicas, el resto del tema será más sencillo de entender.

Keywords

💡Electrónica digital

Electrónica digital es una rama de la electrónica que se enfoca en la manipulación y procesamiento de señales binarias, es decir, que solo tienen dos estados posibles, generalmente representados por 0 y 1. En el vídeo, se utiliza como el tema central en torno al cual se desarrollan las explicaciones sobre puertas lógicas y sus operaciones.

💡Puerta lógica

Una puerta lógica es un componente básico en la electrónica digital que realiza una función lógica de una o más entradas, produciendo una salida. En el contexto del vídeo, las puertas lógicas son las herramientas utilizadas para ilustrar conceptos matemáticos y para construir circuitos que realizan operaciones lógicas.

💡Suma

En el vídeo, la 'suma' se refiere a una operación lógica conocida como OR, donde la salida es 1 si al menos una de las entradas es 1. Se asocia con la puerta lógica OR y se ilustra con interruptores en paralelo en un circuito eléctrico.

💡Multiplicación

Aquí, la 'multiplicación' hace referencia a la operación lógica AND, donde la salida es 1 solo si todas las entradas son 1. En el vídeo, se relaciona con un circuito en serie, donde ambos interruptores deben estar cerrados para que la bombilla se encienda, representando así la salida 1.

💡Negación

La negación, o NOT, es una operación lógica que invierte el estado de una entrada. Si la entrada es 0, la salida es 1, y viceversa. En el vídeo, se describe cómo la puerta lógica NOT puede representar esta operación, con un ejemplo de un interruptor que cambia el flujo de corriente.

💡Tabla de verdad

Una tabla de verdad es una herramienta utilizada en la lógica para documentar todas las posibles combinaciones de entradas y sus correspondientes salidas para una función lógica. En el vídeo, se menciona como un método para entender cómo funcionan las puertas lógicas y se utiliza para explicar la lógica detrás de las operaciones AND y OR.

💡Interruptor

Un interruptor en el contexto del vídeo es un elemento de un circuito que puede estar en posición abierta (0) o cerrada (1), controlando así el flujo de corriente. Se utiliza como analogía para explicar cómo funcionan las puertas lógicas en un circuito, donde un interruptor cerrado permite el paso de corriente (representa un 1) y uno abierto no lo hace (representa un 0).

💡Circuito eléctrico

Un circuito eléctrico es una conexión de componentes eléctricos que permite el flujo de corriente. En el vídeo, se utiliza un circuito con interruptores y bombillas para ilustrar de manera práctica cómo funcionan las operaciones lógicas de suma y multiplicación.

💡Entrada y salida

Las entradas y salidas son puntos de conexión en una puerta lógica o en un circuito que permiten el flujo de información binaria. En el vídeo, se discute cómo las condiciones de las entradas determinan el estado de la salida en las operaciones lógicas AND y OR.

💡AND

AND es una operación lógica que produce una salida verdadera (1) solo si todas las entradas son verdaderas. En el vídeo, se asocia con la multiplicación y se ilustra con un circuito en serie donde ambos interruptores deben estar cerrados para obtener una salida de 1.

💡OR

OR es una operación lógica que produce una salida verdadera (1) si al menos una de las entradas es verdadera. En el vídeo, se relaciona con la suma y se ejemplifica con un circuito en paralelo donde un solo interruptor cerrado es suficiente para obtener una salida de 1.

Highlights

Explicación de la operación de la puerta lógica AND en electrónica digital.

Comparación entre la suma y la multiplicación en el contexto de puertas lógicas.

La importancia de cumplir ambas condiciones (a y b) para obtener una salida válida en una operación AND.

Representación de la multiplicación lógica a través de un circuito eléctrico en serie.

Ejemplo práctico con interruptores para ilustrar la operación AND.

Condiciones para que una bombilla encienda representando la salida de una puerta lógica AND.

La tabla de verdad como herramienta para entender la función lógica AND.

Representación gráfica de la puerta lógica AND y su simbolismo.

La intersección en términos de conjuntos como analogía para la operación AND.

Introducción a la puerta lógica OR y su relación con la suma.

Explicación de la puerta lógica NOT y su función de negación.

Representación de la puerta lógica NOT y su símbolo.

La tabla de verdad para la operación de negación en una única variable.

Importancia de las tres operaciones básicas (SUMA, MULTIPLICACIÓN, NEGACIÓN) en la resolución de circuitos lógicos.

Aplicación de estas operaciones para resolver un gran número de ejercicios y situaciones en electrónica digital.

El concepto de afianzar conocimientos teóricos a través de la práctica con ejercicios de circuitos lógicos.

El mensaje de que los conceptos básicos son fundamentales para entender el resto del tema en electrónica digital.

Transcripts

buenas pues en este vídeo ahora lo que

voy a hacer va a ser

explicaros la siguiente operación

asociada puerta lógica del tema de

electrónica digital vale entonces en

este caso vimos en el tema perdón en el

tema en la operación anterior vimos la

suma vale y la suma establecíamos que la

suma en realidad más que sumar como tal

más que decir dos más tres son cinco

decíamos que dos o tres

y la suma la hablábamos de la suma como

vale y se la asociamos a una puerta

lógica que era la puerta lógica ahora

pues en la multiplicación en vez de la

multiplicación es con el punto el

símbolo es el puntito vale entonces en

vez de hablar de multiplicar por la

recomendación es

la salida s sigue tiene la operación

multiplicación con las variables

igual que en la operación anterior

tenemos

variables

y ven y las variables pues pueden ser 1

0

vale pues

en la suma era joven en la

multiplicación s para que se cumpla ese

para que se cumpla ese para que la

salida sea válida o sea 1

tiene que cumplirse

y ve esté multiplicado es ir a and be a

y b vale tiene que cumplirse las dos

estas dos condiciones estas dos

variables

vale entonces bueno voy a ir un poco más

rápido que con la suma vale porque es

los conceptos iniciales son iguales

entonces os voy a poner para la

explicación

el ejemplo con el circuito eléctrico y

si en el caso de la suma en el circuito

poníamos unos interruptores

en paralelo

en la multiplicación

les vamos a poner

en serie

entonces aquí tenemos nuestra variable a

nuestra variable b que son interruptores

a es 1

si está cerrado

a es cero si está abierto

no deja pasar la corriente y con ver es

lo mismo vale cerrado

abierto entonces

para que se encienda está bombilla

si se cumplen

que a está cerrado

pero ve está abierto es decir uno de

ellos es uno uno de ellos está cerrado

se encenderá la lámpara o no

[Música]

pues no nos enciende si cualquiera si en

cualquiera de los dos si hay uno de los

dos que está en posición cero abierto

pues no va a dejar pasar la corriente no

se va a encender la lámpara luego la

condición para llegar a la salida y la

salida es 1

bombilla encendida

0

apagada para que la sal y para que la

salida para que la salida la bombilla se

encienda tiene que estar a en posición 1

y y esto es lo importante y ve en

posición 1 también si no pues esto no me

funciona vale como la puerta lógica que

es ese mecanismo que va a hacer que esto

lo pueda colocar todo junto

haga esta operación y me saque una única

con una única salida en este caso es

esta isla

puerta

lógica and and y su representación

[Música]

es así vale ya no son arcos así cerrados

recordad aquí esta es la hora

vale veis que se mete ahí hacia adentro

como un boomerang esta es planeta y aquí

circular vale y aquí tenemos las dos

entradas

en sus variables y aquí tenemos la

salida a puede ser cero o uno puede ser

cero o uno la salida puede ser cero o

uno vale y entonces hacemos la tabla de

verdad con todas las posibilidades todas

las posibilidades que tenemos en

nuestros circuitos de

que esto me funcione vale en función del

número de variables lo vamos a hacer

esta tabla de verdad la vamos a hacer

para la función lógica and vale esta es

la función lógica de la multiplicación

[Música]

y con dos variables entonces al igual

que hicimos con la suma

vemos la tabla de verdad tenemos una

variable

la segunda variable y la salida que es

y

de vale entonces

analizando cómo funciona cómo funciona

la multiplicación que se tiene que

cumplir una y la otra y la otra vale

pues podemos establecer si llegamos a

tener

una solución

marjah

al entonces teniendo

dos variables pues vamos a tener cuatro

posibilidades que los dos

si atendemos a este esquema eléctrico

que los dos estén cerrados

si a es 0 no deja pasar nada y b es 0 se

enciende esta lámpara si se enciende

pongo un 1 si no es se enciende pongo un

cero no se entiende por cero

sí

está así ha abierto no deja pasar la

corriente y ve sí que me deja pasar la

corriente ve de sí que deja pasar la

corriente se enciende la lámpara pues no

no se entiende porque si ya no deja

pasar pues aquí se estropea toda mi

historieta con lo cual nada pero si es

al revés ahora es a la que se cierra y

deja pasar pero ve no deja pasar se

enciende pues no es igual queda arriba

y en el caso de que a

esté cerrada y b&b también esté cerrado

entonces se enciende la corriente se

enciende la lámpara entonces sí entonces

sí eso sí lo representamos

cada una de esas líneas

con la puerta lógica a esteroides 0 la

salida es 0 0 x 0 cuánto es

pues es 0 vale

0 y 0 10 y 0 es 0

tengo 0

y uno

la salida es 0 0 y 1

cuánto es cero y uno es uno bueno pues

no cero y uno

es cero en lógica binaria vale

1 y 0

pues sí 0 y 1 era cero pues muy 0

también es 0 y 1 y 1

2 11

es

vale uno y uno es uno

la salida cuando los dos funcionan

multiplicándose y este y este hacen que

esto sea uno vale esto es fundamental si

aquí a esta puerta lógica a este

cacharrito que yo tengo aquí le llega

corriente por uno solo por uno por aquí

no sale corriente le tiene que llegar

corriente por los dos para que por aquí

salga corriente vale esto lo lo lo vais

a ver durante todo el tema en los

distintos ejercicios vale

si lo vemos aquí como los conjuntos

tenemos el conjunto

el conjunto de que elementos de esto que

tengo yo aquí están en a y en b pues la

intersección vale la intersección

entonces la puerta lógica i

la puerta lógica y la que se relaciona

con la función lógica multiplicación

tiene estas operaciones y os recomiendo

que la asociase al circuito en serie que

esto sí que lo entendéis absolutamente

todos vale porque lo tenéis ya

completamente asumido de los temas

anteriores

y para que aquí salga uno para que la

salida sea uno tenemos que tener este y

este me tienen que funcionar este y este

y los dos los dos si tengo solo uno no

me va a funcionar vale en la suma me

valía con uno de los dos no valía con la

o con la vez o con la hábil ave con los

dos en la multiplicación sólo me

interesan sólo los dos a la vez si no

esto no funciona vale y lo veis aquí y

se explica con el circuito en serie vale

entonces

la operación de la multiplicación y la

puerta lógica and ya estaría vista y nos

quedaría a explicar la negación vale que

es mucho más sencilla

que os lo explico aquí en un pispás vale

negación

la negación

cuál es el símbolo de la negación es un

símbolo como un menos pero que en

realidad está encima está encima de lo

que estamos negando vale encima es como

una capucha por encima vale entonces

esa es la función lógica la negación la

puerta lógica not i

si hemos estado viendo antes dos

variables a ive vale dos variables aquí

en realidad tenemos sólo una entrada

vale

sólo una entrada sólo hay una variable

por ejemplo la entonces la salida

vale la cuánto vale

10 en cuidado con esto o 10 sólo puede

tener dos opciones la salida es la

negación de la anp

vale la salida la s

puede ser 10 y cuál es la operación que

hace puedes negar la entrada negar la

entrada s es la negada veis la rayita

encima de la variable vale esa es lo que

está diciendo que la negra anegada y la

leemos así ha negado con capucha encima

a negada o sea no o sea al revés vale

cuál es la puerta lógica que realiza

esta operación esta operación es

sencillamente que si por aquí entra una

cosa 1 o 0

cuando sale sale la otra si entraba uno

pues sale cero a cero pues saldrá uno

cuál es la puerta

lógica asociada pues es la

puerta lógica

no se la llama y su representación es

este triangulito

es decir culito ahí delante es decir

culito ahí delante cuando veáis en

alguna otra puerta lógica ahora hemos

visto sólo estas tres que son las

básicas pero hay otras que combinan

éstas entre sí hay un circulito es que

por ahí

algo que se está negando vale entonces

por aquí entra alguna entre la

y por aquí

salem y cuál es la salida pues la noaa

el sale la noaa si tenemos

este conjunto que se le llama

cuál es lo que no está pues todo lo de

fuera bueno

la tabla de la verdad chupa chup a la

tabla de la verdad porque porque sólo

tengo una

ahora sólo tengo una variable para esta

operación

tengo la variable a si sólo tengo una

variable cuántas posibilidades tengo

porque la tabla de verdad es cuántas

posibilidades en total

puedo tener de combinar todas las cosas

todas las variables que tenga pues si

solo tengo una tengo dos posibilidades o

1 o 0

y la salida

qué es

no

y negada pues ésta puede valer cero o

puede valer

1

ok entonces si vale cero

y lo niego digo no pues que es al

contrario uno si vale uno y lo niego que

va a salir por ahí pues sale de lo

contrario sale cero le sale lo

o puesto lo contrario lo otro

si por aquí entra uno por aquí que sale

0 por aquí viene la corriente porque

venía corriente y tengo puesta esta

puerta lógica por aquí que salen pues la

corriente no no sabe la corriente si

entraba corriente no sale corriente

vale por aquí

no entra la corriente porque no llega la

corriente que sale por aquí pues

corriente

así que sabe señal por aquí sale señal

vale

esto en como se marca esta operación

pues qué

lo contrario del 0 que es el 1

del 1

el 0

y no tiene más no tiene más la negación

no la puerta lógica not

es así de sencillito vale entonces

con estas 3

con estas tres con su ma

multiplicación

y negación

con estas tres vamos a poder realizar ya

un montonazo de ejercicios y vamos a

poder empezar a plantear situaciones

vale y operaciones

entonces lo que tenéis que tener es

estas tres clarísimas no tenéis que

tener absolutamente ninguna duda d

lo que son estas tres operaciones vale

la suma la suma repaso la suma

para que por aquí salga para que la

salida sea uno

v

con que a o b a o b sea uno la salida

tendrá será uno vale b es uno pues la

salida es uno a es uno pues la salida es

uno las dos son uno pues la salida es

uno también vale en la multiplicación en

la multiplicación para que la salida sea

1 tienen que ser a

ve a y b 1 a y b las 21 vale pues es que

ve es 1 ya es 0

pues nada pues pues esto no funciona las

áreas 0 tienen que ser a y b

11 y 11 valen fundamental fundamental y

la negación pues es la más sencilla y es

que sienten una cosa sale la otra así de

fácil se niegan llega por aquí una cosa

lleva porque un cero porque lo negamos

sale un 1

no llega porque uno ya porque uno esto

me está transmitiendo corriente llega a

esta puerta y esta puerta dice no quiero

ahí sale lo contrario y entonces si

entraban uno pues son cero

vale bueno espero que con estos vídeos

os pueda haber ayudado a afianzar

lo he explicado en clase le haremos

bastantes ejercicios y el resto del tema

cuando veamos problemas de circuitos

pues todos los problemas

van a tener asociada a una tabla de

verdad y vamos a ver la resolución del

problema en la mayor parte de ellos

planteados en formas de circuito con

puertas lógicas vale entonces por eso

esta primera estas primeras clases son

son básicas si entráis en esto el resto

del tema os garantizo que es muy

sencillo vale lo complicado es este

primer paso bueno un saludo para todos

nos vemos adiós