Electrónica Digital II Salidas Lógicas Tri-Estado

Elaborado por: Carlos Eduardo Rodriguez

Salidas Lógicas Tri-estado

Una salida con tres estados posibles es una salida Tri-Estado o Tri-State. Los tres estados son

conocidos como Alto (1), Bajo (0) y de Alta Impedancia o Hi-Z. Los dispositivos que utilizan estas salidas

constan de una entrada adicional llamada habilitación o Enable para establecer las salidas del dispositivo

en el estado de alta impedancia.

En el estado de Alta Impedancia, la salida se comporta como si aun no estuviera conectada al

circuito, excepto por una pequeña corriente de fuga que puede fluir hacia adentro o hacia afuera de la

Terminal de salida.

Los dispositivos con salidas de tres estados se diseñan normalmente de modo que el retardo de

la habilitación de salida, de Hi-Z a bajo o alto, sea un poco más largo que el retardo de deshabilitación de

salida, bajo o alto hacia Hi-Z.

El concepto entero del tercer estado (Hi-Z) es quitar con eficacia la influencia del dispositivo del resto del circuito. Si más de un dispositivo está conectado eléctricamente, poner una salida en Hi-Z el estado es de uso frecuente prevenir cortocircuitos (cuando un dispositivo conduce arriba (1 lógico) contra otro dispositivo que conduce el punto bajo (0 lógico).

La salida triestado combina las ventajas de los circuitos tótem-pole y de colector abierto.

Cuando se selecciona el funcionamiento lógico normal, mediante la entrada de habilitación, el circuito triestado funciona de la misma forma que una puerta normal. Cuando el modo de funcionamiento es de alta impedancia, la salida se desconecta del resto del circuito.

La siguiente figura ilustra el circuito básico de un inversor triestado TTL. Cuando la entrada de habilitación está a nivel bajo, Q2 no conduce y el circuito de salida funciona en la configuración tótem-pole normal. Cuando la entrada de habilitación está a nivel alto, Q2 conduce. Entonces en el segundo emisor de Q1 se produce un nivel bajo, haciendo que Q3 y Q5 se bloqueen y el diodo D1 se polarice en directa, lo que hace que Q4 se bloquee también.

En este caso los transistores tótem-pole actúan como un circuito abierto y la salida está desconectada por completo de la circuitería interna.

Electrónica Digital II Salidas Lógicas Tri-Estado

Elaborado por: Carlos Eduardo Rodriguez

Al tratarse de una TTL inversora su equivalente sería el siguiente dispositivo:

A simple vista podemos ver que la disposición de entradas es similar

debido a que el dispositivo TTL consta de una sola entrada y la habilitación

adicional típica de un dispositivo Tri-Estado. La tabla de verdad sería la siguiente:

Enable Entrada Salida

L L Hi-Z

L H Hi-Z

H L L

H H H

Cuando esta tercera entrada esta activada (Enable=1) este actúa como un circuito abierto impidiendo el paso de la señal, o sea, opera como un inversor normal, debido a que el voltaje en alto en Enable no afecta a Q1 o a D2.

Cuando esta tercera entrada esta desactivada (Enable=0) este actúa como un circuito cerrado permitiendo el paso de la señal, o sea, pasa al estado de Alta Impedancia, independientemente del estado de la entrada lógica.

1Enable

Electrónica Digital II Salidas Lógicas Tri-Estado

Elaborado por: Carlos Eduardo Rodriguez

Un buffer de tres estados es un circuito utilizado para controlar el paso de una señal lógica de la

entrada a la salida. Algunos buffers de tres estados también invierten la señal de entrada.

Dos de los circuitos con buffers de tres estados que más comúnmente se utilizan son el 74LS125 y el 74LS126, los cuales se muestran en la figura. Ambos contienen cuatro buffers de tres estados sin inversión. Además existen buffers con salidas de tres estados como el 74LS374 como el de la figura, que es un registro octal con flip-flops tipo D y salidas de tres estados. Este tipo de registro puede conectarse a las líneas de un canal común, junto con las salidas de otros dispositivos similares, para permitir la transferencia eficiente de datos sobre el canal.

La explicación anterior para este tipo de circuitos así como su análisis y operación aplica para tecnología TTL o CMOS. Un ejemplo de tecnología CMOS es el circuito 74HC125.

74LS374

D7D6D5D4D3D2D1D0

Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0

OE CP

U474LS1254C4A3C3A2C2A1C1A

4Y

3Y

2Y

1Y

U374LS1264C4A3C3A2C2A1C1A

4Y

3Y

2Y

1Y

U2