¿Qué son los circuitos lógicos combinacionales?

Los circuitos lógicos combinacionales son circuitos electrónicos que producen salidas basadas en los estados de las entradas. A diferencia de los circuitos lógicos secuenciales, las salidas anteriores no determinan en parte las siguientes salidas. Los circuitos lógicos combinacionales se utilizan en diversos equipos electrónicos para implementar inteligencia limitada en todo tipo de aplicaciones.

La familia de circuitos transistor-transistor logic (TTL) también implementa circuitos lógicos combinacionales. Los niveles de voltaje son 0 voltios de corriente continua (VDC) o nivel de bajo voltaje, y +5 VDC, o nivel de alto voltaje. Un búfer es un circuito TTL que emite un nivel que es el mismo que su entrada, mientras que un inversor emite un nivel que es el opuesto de su entrada. Los circuitos lógicos combinacionales como el búfer y el inversor son circuitos de entrada única.

También hay circuitos lógicos de dos entradas conocidos como puertas lógicas. Una puerta lógica común es la puerta OR, que puede tener dos o más entradas. Dado que la primera entrada es la entrada 1 y la segunda entrada es la entrada 2, una puerta OR de dos entradas emitirá un valor alto si la entrada 1 o la entrada 2 es alta. Una puerta AND de dos entradas generará un valor alto si la entrada 1 y la entrada 2 son altas. Las combinaciones de niveles de entrada determinan la salida.

Los circuitos lógicos combinacionales se pueden usar en circuitos prácticos, como una alarma simple. Dadas dos puertas de acceso en una casa, una señal llamada "Door1_Open" y "Door2_Open" puede tener un nivel alto cuando la puerta específica está abierta. Un zumbador puede ser controlado por la salida de una puerta OR que suena una alarma cuando una o ambas puertas están abiertas.

Los circuitos lógicos secuenciales dependen de la combinación de entradas, así como de los estados actuales de las salidas. En el ejemplo de alarma de puerta, la alarma se apaga cuando todas las puertas están cerradas, pero al usar un circuito secuencial, la alarma puede permanecer encendida hasta que se aplique una señal de reinicio. En este caso, el circuito lógico puramente combinacional puede no ser ideal. La gente quiere que el sonido de la alarma permanezca hasta que el usuario autorizado reconozca explícitamente la alarma con una señal, como un comando de "confirmación de alarma".

Los esquemas de lógica combinacional se componen de memorias intermedias, inversores, compuertas OR, compuertas AND, compuertas NOR, compuertas NAND y compuertas XOR. Las compuertas NOR son compuertas OR con un inversor en la salida, mientras que una compuerta XOR es una compuerta OR exclusiva que emite un valor alto solo si una entrada es alta. Las compuertas NAND son compuertas AND con inversores en la salida. La electrónica de lógica combinacional puede usar niveles TTL usando 0 a 5 VDC. Otros niveles pueden ser de 0 a 3.3 VDC, siempre que dos estados sean distintos.