En las empresas automatizadas podemos encontrar cualquier cantidad de dispositivos digitales. La compuerta XNOR es uno de ellos, pero concretamente, ¿Para qué se usa y qué significado tiene este instrumento?

Estas preguntas las estaremos contestando a lo largo del siguiente post, por ahora nos referiremos a su circuito representativo, el cual consiste en cuatro interruptores que se hallan ajustados mecánicamente a su valor negado. De esta forma, cuando A se cierra entonces A' se abre recíprocamente. Este proceso también ocurre con el interruptor B con relación al B'.

Cuando los interruptores A y B se ubican los dos en estado lógico “1” o en estado lógico “0” la salida tiene un estado inactivo “0”, pero al estar uno de los interruptores en estado lógico “0” y el otro cerrado, la salida tiene un estado activo “1”.

¿Qué es la compuerta XNOR?

La compuerta XNOR es un aparato de la electrónica digital, que se caracterizan por tener un valor de verdadero o uno de falso en su salida, tal y como lo explicamos en la descripción de su circuito. Estos dispositivos son compatibles para realizar diferentes operaciones lógicas, como por ejemplo, multiplicar, sumar, negar, afirmar, incluir o excluir. Su resultado dependerá del tipo compuerta se esté utilizando y por supuesto de las necesidades del usuario.

Las compuertas XNOR son el complemento lógico de las compuertas XOR

La notación algebraica usada para representar la operación XNOR son los términos algebraicas y ambos representan la puerta XNOR con entradas A y B

En cuanto a su simbología, existen dos símbolos para las puertas XNOR : El primero con forma distintiva y el segundo con forma rectangular y etiqueta. Ambos símbolos de la puerta XNOR son los de la puerta XOR.

Principio de funcionamiento de una compuerta XNOR

Las compuertas lógicas poseen una categoría de funcionamiento de 0 a 5 volts, y ese nivel se encuentra un umbral que nos muestra cuando se cambia de un estado a otro. Es importante destacar que para tener un estado alto se requiere un voltaje de 3.5 hasta 5. En cuanto al estado bajo necesitamos un voltaje menor a 2.5).

El funcionamiento de las compuertas depende de qué tipo es el que se está utilizando, porque todas reaccionan de forma distinta. Sin embargo, todas se encargan de chequear el estado lógico de cada una de sus entradas, y las comparan para poder ofrecer un resultado.

En caso de que una puerta no está disponible, se puede levantar un circuito que implemente la misma función por medio de otras puertas. Un circuito que use una función XNOR se puede construir trivialmente a partir de una puerta XOR seguida de una puerta NOT.

Tipos de compuertas XNOR

  • Compuerta XNOR Gate BJT y diodos: Es donde el diodo bridge se utiliza para configuración en serie y funciona con corriente de entrada y no con voltajes.
  • Compuerta XNOR Gate MOSFET y diodos: Usa cuatro diodos en una programación de puertas para administrar la lógica de entrada MOSFET. La fuerza entre diodo bridge y MOSFET (Transistor de Efecto de Campo de Metal-Oxido Semiconductor) se utiliza en configuraciones paralelas, ya que se accionan con voltaje de Gate y no con la corriente.
  • Puerta XNOR de otras puertas lógicas: Con este dispositivo se puede obtener la combinación de diversas puertas lógicas.
  • Puerta XNOR desde puertas universales: Son aquellas que pueden ser aplicadas en cualquier función lógica
  • Puerta XNOR desde la puerta NAND: Al que la descripción de la tipología anterior, se pueden utilizar en cualquier función lógica.
Conozcamos la Diagrama de tiempo de la compuerta XNOR

Al estudiar los circuitos lógicos es conveniente delinear un diagrama de tiempo en el cual muestre los niveles de las entradas y salidas de un circuito en función del tiempo. El diagrama de tiempo nos ilustra cada posible combinación de valores de entrada y las salidas correspondientes de la compuerta lógica XNOR, suministrando un resumen gráfico de las operaciones de entrada y salida.

Aplicación de las puertas XNOR

Pueden ser aplicadas en distintos procesos donde esté vinculado la electrónica, siendo los más comunes los siguientes

  • En circuitos de detención de errores, en donde detectan los bits de los circuitos de transmisión digital
  • En circuitos de encriptación y aritmética
  • En circuitos configurados para establecer medidas de seguridad
  • En circuitos lógicos digitales
  • En equipos automáticos como autómatas y calculadoras, entre otros.
Puertas XNOR y su hardware

Las puertas XNOR están incorporadas en TTL y CMOS IC. El CMOS IC estándar de la serie 4000 es el 4077 y el TTL IC es el 74266. Los dos tienen cuatro puertas XNOR independientes de dos entradas. Tanto la implementación TTL 74LS, la 74LS266, como las puertas CMOS (CD4077, 74HC4077 y 74HC266, etc.) están disponibles en la mayoría de los fabricantes.

Por último, con los asesores de GSL Industrias podrás encontrar más información sobre las distintas aplicaciones de las puertas XNOR, así como de otros dispositivos basados en la electrónica.

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