Biestables: Tipos y Funcionamiento
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Biestables
Los biestables son circuitos secuenciales cuya salida presenta dos estados estables, es decir, el circuito puede permanecer en cada uno de estos estados de forma indefinida, aunque desaparezcan las señales que los produjeron.
Pueden conseguirse mediante el empleo de diferentes tipos de tecnologías (electrónica, eléctrica, neumática...), aunque es en la tecnología electrónica donde más se han desarrollado.
Biestable RS
La sigla RS con la que se identifica este biestable se refiere a los dos tipos de entradas que poseen, denominadas por los términos ingleses reset y set.
- La entrada reset (R) permite poner la salida en estado 0.
- La entrada set (S) permite poner la salida en estado 1.
Además, el circuito dispone de dos salidas complementadas que pueden representarse por medio de dos letras cualesquiera, como por ejemplo, Q y Q'.
La tabla de verdad de este circuito será:
S (puesta a 1) | R (puesta a 0) | Qt (estado anterior) | Qt+1 (salida) | Qt+1 negado (salida complementada) |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | Indeterminado | Indeterminado |
1 | 1 | 1 | Indeterminado | Indeterminado |
El proceso que seguiremos es el habitual: confección de la tabla de verdad, análisis de ésta y establecimiento de la función lógica; simplificación de la función obtenida a través del uso de diagramas de Karnaugh y, finalmente, representación gráfica de la función por medio de puertas lógicas.
Tabla de verdad
Para obtenerla, tendremos que representar las posibles combinaciones de las variables que intervienen en la función. En nuestro caso, la salida depende de las entradas R y S, y de la situación del biestable en el momento que lo estamos estudiando, Q.
Biestable JK
El biestable JK consta de dos entradas y dos salidas complementadas. Funciona con los mismos criterios del biestable RS, pero además consigue eliminar la indeterminación que este presenta para R=1 y S=1. Su tabla de verdad simplificada es la siguiente:
J | K | Qt | Qt+1 |
0 | 0 | 0 o 1 | Qt |
0 | 1 | 0 o 1 | 0 |
1 | 0 | 0 o 1 | 1 |
1 | 1 | 0 o 1 | Qt' |
- Cuando J=0 y K=0 el valor de la salida Qt+1 coincide con el estado del circuito en el estado anterior.
- Cuando J=0 y K=1 el valor de la salida Qt+1 siempre vale cero independientemente del estado del circuito en el estado anterior.
- Cuando J=1 y K=0 el valor de la salida Qt+1 siempre vale uno independientemente del estado del circuito en el estado anterior.
- Cuando J=1 y K=1 el valor de la salida Qt+1 es el contrario al estado del circuito en el estado anterior.
Biestable T
Es un biestable JK que tiene las entradas J y K unidas en una sola, T (fig. 5). Su tabla de verdad simplificada es:
T | Qt+1 | Observaciones |
0 | Qt | No hay cambio |
1 | Qt' | Existe cambio |
Tal y como se observa, cuando la entrada T = 0, la salida Q no cambia de valor, pero cuando T= 1. la salida Q se invierte.
Su ecuación lógica es: Qt+1= Qt'
Biestable D
Es un biestable que tiene una sola entrada denominada D y dos salidas Q y Q' (fig. 6). Técnicamente se llama D-latch, que significa 'cerrojo', ya que permite pasar a Q, lo que hay en D. Su tabla de verdad es:
D | Qt+1 | Observaciones |
0 | 0 | Qt+1 adopta siempre el valor de la entrada D |
1 | 1 |