NOR Gate: ¿Qué es? (Principio de funcionamiento y diagrama de circuito)

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

Las puertas lógicas son componentes esenciales en la electrónica digital, ya que permiten realizar operaciones lógicas básicas entre señales binarias. Entre las diferentes puertas lógicas existentes, la NOR Gate es una de las más utilizadas debido a su simplicidad y versatilidad.

La NOR Gate es una puerta lógica que realiza la operación NOR (NOT-OR), es decir, su salida es «1» si todas sus entradas son «0», y «0» en cualquier otro caso. En este artículo, se explicará en detalle el principio de funcionamiento de la NOR Gate, su diagrama de circuito y su aplicación en diferentes circuitos electrónicos. Además, se mostrarán algunas de las ventajas y desventajas de esta puerta lógica en comparación con otras.

Definición de NOR Gate

La NOR Gate, también conocida como puerta NOR, es un circuito lógico que se utiliza en electrónica digital. Su nombre proviene de la abreviación en inglés de «NOT OR», lo que significa «NO OR».

Principio de funcionamiento

La NOR Gate tiene dos o más entradas y una salida. Si todas las entradas están en un estado lógico bajo (0), la salida estará en un estado lógico alto (1). Si al menos una de las entradas está en un estado lógico alto, la salida estará en un estado lógico bajo.

En otras palabras, la NOR Gate produce un estado lógico alto en su salida solo si todas sus entradas están en un estado lógico bajo.

Diagrama de circuito

El diagrama de circuito de la NOR Gate se representa mediante el símbolo de la puerta NOR, que consta de una forma rectangular con una entrada en la parte superior y una en la parte inferior, y una salida en la parte derecha. Este es el símbolo:

A continuación, se muestra un ejemplo de circuito en el que se utiliza la NOR Gate:

En este circuito, la NOR Gate se utiliza para controlar un LED. Si se presiona el botón, la entrada A cambia a un estado lógico alto y la salida de la NOR Gate cambia a un estado lógico bajo, lo que hace que el LED se encienda.

Por el contrario, si se suelta el botón, la entrada A vuelve a su estado lógico bajo y la salida de la NOR Gate vuelve a su estado lógico alto, apagando el LED.

Su diagrama de circuito consta de una forma rectangular con una entrada en la parte superior y una en la parte inferior, y una salida en la parte derecha.

Principio de funcionamiento

La NOR Gate es un componente esencial en electrónica digital que se utiliza para realizar operaciones lógicas y matemáticas. Es una puerta lógica que se encarga de invertir la salida de una señal de entrada, es decir, si la entrada es 1, la salida será 0 y si la entrada es 0, la salida será 1.

Diagrama de circuito

La NOR Gate se representa en un diagrama de circuito con el símbolo NOR, que consta de dos entradas (A y B) y una salida (Y). En el diagrama, la entrada A y la entrada B están conectadas a un diodo emisor de luz (LED) y a una fuente de alimentación, mientras que la salida Y está conectada a un resistor y a tierra.

Diagrama de circuito NOR Gate

Principio de funcionamiento

La NOR Gate funciona de la siguiente manera:

  1. Cuando la entrada A y la entrada B están en 0, la salida Y está en 1.
  2. Cuando la entrada A o la entrada B están en 1, la salida Y está en 0.
  3. Cuando la entrada A y la entrada B están en 1, la salida Y está en 0.

En otras palabras, si ambas entradas están en 0, la salida será 1. Pero si al menos una de las entradas es 1, la salida será 0.

Este principio de funcionamiento se puede expresar en una tabla de verdad, que es una herramienta útil para entender cómo funciona la NOR Gate:

A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

Como se puede ver en la tabla, cuando ambas entradas están en 0, la salida es 1. Pero si al menos una de las entradas es 1, la salida es 0.

Su principio de funcionamiento se basa en la combinación de las entradas para producir la salida correcta.

Aplicaciones de NOR Gate

¿Qué es NOR Gate?

NOR Gate es un tipo de compuerta lógica que tiene dos o más entradas y una salida. Su principio de funcionamiento se basa en que si todas sus entradas están en estado alto, la salida estará en estado bajo; en caso contrario, la salida estará en estado alto.

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El diagrama de circuito de una NOR Gate es el siguiente:

Diagrama de circuito de NOR Gate

Donde:

  • A,B,C,…: son las entradas.
  • Q: es la salida.
  • : es el símbolo de negación o inversión.
  • +: es el símbolo de la operación OR (OR Gate).

Aplicaciones de NOR Gate

Las NOR Gates son ampliamente utilizadas en la electrónica digital debido a su versatilidad y facilidad de implementación. Algunas de sus aplicaciones más comunes son:

1. Funciones lógicas

Las NOR Gates se utilizan para implementar varias funciones lógicas, como:

  • NOT (Inversor): una NOR Gate con una entrada.
  • OR (Disyunción): una NOR Gate con sus entradas invertidas y su salida invertida.
  • NAND (Conjunción negada): dos NOR Gates conectadas en cascada.
  • XOR (Exclusión): cuatro NOR Gates conectadas en cascada.

Por ejemplo, la función OR se puede implementar con dos NOR Gates de la siguiente manera:

Implementación de la función OR con NOR Gates

Donde:

  • A,B: son las entradas.
  • Q: es la salida.

Si A o B están en estado alto, la salida Q estará en estado bajo; en caso contrario, la salida Q estará en estado alto.

2. Memoria digital

Las NOR Gates se utilizan en la implementación de memoria digital, especialmente en la creación de SRAM (Static Random Access Memory) y EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).

Por ejemplo, la siguiente imagen muestra una celda de memoria SRAM de seis transistores que utiliza dos NOR Gates:

Celda de memoria SRAM de seis transistores

Donde:

  • Q,Q’: son las salidas.
  • BL: es la línea de bit.
  • WL: es la línea de palabra.
  • T1,T2,T3,T4,T5,T6: son los transistores.

La celda de memoria SRAM almacena un bit de información en las dos salidas Q y Q’. Si la línea de palabra (WL) está en estado alto, la información de la línea de bit (BL) se almacena en las salidas Q y Q’. Si la línea de palabra está en estado bajo, la información se mantiene en las salidas Q y Q’.

3. Circuitos de control

Las NOR Gates se utilizan en circuitos de control para activar o desactivar ciertas funciones en función de las entradas y las condiciones de la señal. Por ejemplo, se pueden utilizar NOR Gates en circuitos de encendido y apagado automático, en circuitos de alarma y en circuitos de seguridad.

Por ejemplo, la siguiente imagen muestra un circuito de alarma que utiliza una NOR Gate:

Circuito de alarma con NOR Gate

Donde:

  • SW1,SW2: son los interruptores.
  • R1,R2: son las resistencias.
  • LED1,LED2: son los LEDs.
  • NOR1: es la NOR Gate.

El circuito de alarma se activa cuando los interruptores SW1 y SW2 están en estado bajo. La señal se amplifica a través de la NOR Gate y se enciende el LED2.

Diagrama de circuito para NOR Gate

Antes de hablar sobre el diagrama de circuito para NOR Gate, es importante entender qué es una NOR Gate y su principio de funcionamiento.

¿Qué es una NOR Gate?

Una NOR Gate es un tipo de compuerta lógica utilizada en circuitos electrónicos. Su función es producir una salida lógica negada (1) si todas las entradas son falsas (0). En otras palabras, la salida de la NOR Gate es verdadera (1) solo si no hay ninguna entrada verdadera (1).

Principio de funcionamiento de una NOR Gate

Una NOR Gate tiene dos o más entradas y una única salida. La salida de la compuerta se activa cuando todas las entradas están en estado bajo (0). Si alguna entrada está en estado alto (1), la salida quedará en estado bajo (0).

La tabla de verdad de una NOR Gate se presenta a continuación:

Entrada 1 Entrada 2 Salida
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

Como se puede observar en la tabla de verdad, la salida de la NOR Gate es 1 solo cuando todas las entradas son 0.

Diagrama de circuito para NOR Gate

Un diagrama de circuito para una NOR Gate se muestra a continuación:

Diagrama de circuito para NOR Gate

En el diagrama anterior, se pueden destacar los siguientes elementos:

  • Entradas: la NOR Gate tiene dos entradas, A y B.
  • Resistencia: se utiliza una resistencia para limitar la corriente que fluye a través de la compuerta.
  • Transistor: un transistor es un dispositivo electrónico que se utiliza para amplificar o cambiar la señal eléctrica. En este caso, se utiliza un transistor para controlar el flujo de corriente a la salida.
  • Salida: la salida de la NOR Gate se muestra como Y en el diagrama.

El diagrama de circuito para una NOR Gate incluye dos entradas, una resistencia, un transistor y una salida.

Diferencias entre NOR Gate y otros elementos lógicos

La NOR Gate es un elemento lógico utilizado en la electrónica digital para realizar operaciones de lógica booleana. Su nombre proviene de la contracción de las palabras «Not OR», es decir, «No OR». Esta compuerta lógica es muy útil en la implementación de circuitos digitales complejos debido a su versatilidad y simplicidad de uso.

Principio de funcionamiento de la NOR Gate

La NOR Gate es un dispositivo que tiene dos entradas y una salida. Su funcionamiento se basa en la operación lógica OR (disyunción) y la operación lógica NOT (negación). Cuando ambas entradas de la NOR Gate están en nivel bajo, la salida está en nivel alto. Si alguna de las entradas está en nivel alto, la salida estará en nivel bajo. Es decir, si no hay ninguna entrada activa, la salida estará activa. Si alguna entrada está activa, la salida no estará activa.

Diagrama de circuito de la NOR Gate

El diagrama de circuito de la NOR Gate es muy simple. Se representa con el siguiente símbolo:

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Diagrama de circuito de la NOR Gate

Diferencias entre NOR Gate y otros elementos lógicos

Existen varios elementos lógicos utilizados en electrónica digital, pero la NOR Gate tiene algunas diferencias importantes con respecto a otros elementos lógicos:

  • La NOR Gate es una compuerta universal, lo que significa que se puede utilizar para implementar cualquier función lógica. Otros elementos lógicos como la AND Gate o la OR Gate no tienen esta propiedad.
  • La NOR Gate tiene una salida activa en nivel alto cuando ambas entradas están en nivel bajo. Esto es útil en la implementación de circuitos que requieren una señal de activación o habilitación.
  • La NOR Gate tiene una operación lógica NOT integrada, lo que significa que puede utilizarse para implementar funciones lógicas como la negación, la NAND y la XOR. Otros elementos lógicos como la AND Gate o la OR Gate no tienen esta propiedad.

Su capacidad para implementar cualquier función lógica, su salida activa en nivel alto cuando ambas entradas están en nivel bajo y su operación lógica NOT integrada la convierten en una herramienta muy valiosa para los diseñadores de circuitos digitales.

Ventajas y desventajas de utilizar NOR Gate

¿Qué es NOR Gate?

La NOR Gate es una puerta lógica que recibe dos o más entradas y produce una única salida. Es una de las puertas lógicas más utilizadas en electrónica digital y se representa mediante un símbolo estándar en los diagramas de circuito.

Su principio de funcionamiento se basa en la lógica booleana, en la que la salida de la puerta lógica es verdadera (1) si todas las entradas son falsas (0) y falsa (0) en cualquier otro caso. Su diagrama de circuito consiste en una serie de transistores conectados en una configuración específica.

Ventajas de utilizar NOR Gate

1. Bajo consumo de energía: La NOR Gate consume menos energía que otras puertas lógicas como la AND Gate o la OR Gate. Esto es importante en aplicaciones que requieren bajo consumo de energía, como en dispositivos portátiles o baterías.

2. Implementación de funciones lógicas: La NOR Gate puede utilizarse para implementar cualquier función lógica, lo que la hace muy versátil. Por ejemplo, se puede utilizar para implementar una función AND o una función OR.

3. Reducción de componentes: En algunos casos, la NOR Gate puede utilizarse para reducir el número de componentes en un circuito. Por ejemplo, en una implementación de una función OR, se requieren dos puertas OR, mientras que con una NOR Gate se puede hacer lo mismo con una sola puerta.

Desventajas de utilizar NOR Gate

1. Tiempo de propagación: La NOR Gate tiene un tiempo de propagación mayor que otras puertas lógicas, lo que significa que tarda más en producir la salida después de recibir las entradas. Esto puede ser un problema en aplicaciones que requieren alta velocidad de procesamiento.

2. Sensibilidad a ruido: La NOR Gate es sensible a ruido en las entradas, lo que puede producir resultados no deseados. Esto puede ser un problema en entornos con mucho ruido eléctrico, como en aplicaciones industriales.

3. Limitaciones en el número de entradas: La NOR Gate tiene un límite en el número de entradas que puede aceptar, lo que puede ser una limitación en algunos circuitos complejos. En general, se recomienda utilizar otras puertas lógicas como la NAND Gate o la XOR Gate en estos casos.

Sin embargo, también tiene algunas limitaciones en términos de tiempo de propagación, sensibilidad a ruido y número de entradas.

Alternativas a NOR Gate

La NOR Gate es un circuito lógico de dos entradas y una salida que produce una salida de nivel lógico bajo únicamente cuando ambas entradas son de nivel lógico alto. Si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo, la salida será de nivel lógico alto.

Principio de funcionamiento de NOR Gate

La NOR Gate es un circuito lógico que utiliza transistores para realizar operaciones lógicas. Cuando ambas entradas están en estado lógico alto, los transistores conducen y la salida es de nivel lógico bajo. Si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo, uno de los transistores se apaga y la salida se vuelve de nivel lógico alto.

Diagrama de circuito de NOR Gate

El diagrama de circuito de NOR Gate es el siguiente:

Diagrama de circuito de NOR Gate

Alternativas a NOR Gate

Existen varias alternativas a NOR Gate que pueden utilizarse para realizar operaciones lógicas. Algunas de ellas son:

AND Gate

La AND Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto únicamente cuando ambas entradas son de nivel lógico alto. Si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo, la salida será de nivel lógico bajo. La AND Gate es la inversa de la NOR Gate.

Diagrama de circuito de AND Gate

OR Gate

La OR Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si alguna de las entradas es de nivel lógico alto. Si ambas entradas son de nivel lógico bajo, la salida será de nivel lógico bajo. La OR Gate es la inversa de la NAND Gate.

Diagrama de circuito de OR Gate

XOR Gate

La XOR Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si las entradas son diferentes. Si ambas entradas son iguales, la salida será de nivel lógico bajo. La XOR Gate se utiliza comúnmente para sumar bits en un sistema digital.

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Diagrama de circuito de XOR Gate

NAND Gate

La NAND Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo. Si ambas entradas son de nivel lógico alto, la salida será de nivel lógico bajo. La NAND Gate es la inversa de la OR Gate.

Diagrama de circuito de NAND Gate

XNOR Gate

La XNOR Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si las entradas son iguales. Si las entradas son diferentes, la salida será de nivel lógico bajo. La XNOR Gate es la inversa de la XOR Gate.

Diagrama de circuito de XNOR Gate

Sin embargo, existen varias alternativas que pueden ser utilizadas en su lugar dependiendo de las necesidades del sistema.

Alternativas a NOR Gate

La NOR Gate es un circuito lógico de dos entradas y una salida que produce una salida de nivel lógico bajo únicamente cuando ambas entradas son de nivel lógico alto. Si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo, la salida será de nivel lógico alto.

Principio de funcionamiento de NOR Gate

La NOR Gate es un circuito lógico que utiliza transistores para realizar operaciones lógicas. Cuando ambas entradas están en estado lógico alto, los transistores conducen y la salida es de nivel lógico bajo. Si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo, uno de los transistores se apaga y la salida se vuelve de nivel lógico alto.

Diagrama de circuito de NOR Gate

El diagrama de circuito de NOR Gate es el siguiente:

Diagrama de circuito de NOR Gate

Alternativas a NOR Gate

Existen varias alternativas a NOR Gate que pueden utilizarse para realizar operaciones lógicas. Algunas de ellas son:

AND Gate

La AND Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto únicamente cuando ambas entradas son de nivel lógico alto. Si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo, la salida será de nivel lógico bajo. La AND Gate es la inversa de la NOR Gate.

Diagrama de circuito de AND Gate

OR Gate

La OR Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si alguna de las entradas es de nivel lógico alto. Si ambas entradas son de nivel lógico bajo, la salida será de nivel lógico bajo. La OR Gate es la inversa de la NAND Gate.

Diagrama de circuito de OR Gate

XOR Gate

La XOR Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si las entradas son diferentes. Si ambas entradas son iguales, la salida será de nivel lógico bajo. La XOR Gate se utiliza comúnmente para sumar bits en un sistema digital.

Diagrama de circuito de XOR Gate

NAND Gate

La NAND Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si alguna de las entradas es de nivel lógico bajo. Si ambas entradas son de nivel lógico alto, la salida será de nivel lógico bajo. La NAND Gate es la inversa de la OR Gate.

Diagrama de circuito de NAND Gate

XNOR Gate

La XNOR Gate es un circuito lógico que produce una salida de nivel lógico alto si las entradas son iguales. Si las entradas son diferentes, la salida será de nivel lógico bajo. La XNOR Gate es la inversa de la XOR Gate.

Diagrama de circuito de XNOR Gate

Sin embargo, existen varias alternativas que pueden ser utilizadas en su lugar dependiendo de las necesidades del sistema.

En resumen, la NOR Gate es un componente fundamental en el diseño y funcionamiento de circuitos electrónicos. Su principio de funcionamiento es sencillo, pero su capacidad para realizar operaciones lógicas complejas es impresionante. Con su diagrama de circuito claro y fácil de entender, los diseñadores de circuitos pueden utilizar la NOR Gate para crear sistemas de control de gran alcance y aplicaciones de automatización. En definitiva, la NOR Gate es una herramienta esencial para cualquiera que busque entender y trabajar con circuitos electrónicos.

En conclusión, una NOR Gate es un dispositivo lógico digital que produce una salida lógica de «1» solo cuando todas las entradas son «0». El principio de funcionamiento se basa en el uso de transistores de tipo P y N que están conectados en paralelo y en serie para formar una puerta lógica. El diagrama de circuito muestra las entradas y la salida de la NOR Gate, lo que permite a los diseñadores de circuitos crear sistemas digitales complejos mediante la combinación de múltiples NOR Gates. La NOR Gate es una herramienta esencial en la electrónica digital y se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo circuitos de control de acceso, sistemas de seguridad y procesadores de datos.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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