laboratorio electronica digital
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Material para el laboratorio de Electrónica Digital 2 de la Facultad Técnica de la USFXTRANSCRIPT
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PRACTICA Nº 1
CIRCUITOS ARITMETICOS BINARIOS
1.- OBJETIVOS
• Identificar los circuitos integrados digitales estándares necesarios para ser utilizados en la
práctica de laboratorio, según lo que presente el manual de reemplazos ECG.
• Aplicar los pasos correspondientes al diseño combinacional y erificar el funcionamiento de
la l!gica propuesta por los circuitos aritm"ticos binarios.
En otros casos realizar el diseño combinacional a partir del análisis literal de la secuencia
que tiene el desarrollo de una operaci!n aritm"tica binaria.
2.- INFORMACION PRELIMINAR
#ebemos tomar en cuenta que traba$ar operaciones aritm"ticas binarias no es igual que traba$ar con
operaciones l!gicas y sus compuertas. #e manera particular una operaci!n l!gica %& no es lo
mismo que una suma aritm"tica binaria' la l!gica nos menciona que el resultado o salida es igual a (
l!gico, suficiente que en la combinaci!n de entradas una de ellas sea igual a (' en cambio en la suma
de dos l!gicos, el resultado es igual a ) y conllea un acarreo ( a grupo de bits inmediato superior.
*or otra parte debemos reisar la suma algebraica o números con signo donde se traba$a a los
números binarios en complemento a (+ y en complemento a +. Complementar a (+ es cambiar de
niel o inertir a cada bit un número binario. Complementar a + es complementar primero a (+ y
luego sumar un ( al bit mas significatio.
3.- PROCEDIMIENTO
3.1 SUMADOR COMPLETO
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#iagrama de circuito l!gico
Realizar el ia!ra"a e#$%e"&'i() ()* el "a*%al EC+.
-ontar el circuito y obtener la tabla de erdad en forma práctica.
C B A , C
) ) ) ) )
) ) ( ( )
) ( ) ( )) ( ( ) (
( ) ) ( )( ) ( ) (
( ( ) ) (
( ( ( ( (
3.2 SUMADOR RESTADOR PARALELO BINARIO DE / BITS
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#el diagrama de circuito l!gico.
&ealizar
el
diagrama esquemático con el manual ECG
erificar su funcionamiento para las operaciones
a/+4+3+7
b/+4−3
+1 c/
+9
+3
+12 d/
+9−3
+6
*reiamente resoler las operaciones en forma binaria por complemento a +.
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a/
0100
0011
0111 b/
00100
11101
00001
c/
01001
00011
01100 d/
01001
11101
00110
/. CONCLUSIONES
&ealizando la siguiente práctica llegamos a las siguientes conclusiones.
Con el manual erificamos que integrados utilizamos lo cual es lo primero.
Aplicamos los pasos correspondientes para la erificaci!n del circuito y al realizar los
procedimientos emos que si funciona o cumple con los ob$etios planteados en la práctica.
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PRACTICA Nº 2
CIRCUITOS DECODIFICADORES 0 CODIFICADORES BINARIOS
1. OBJETIVOS
• Identificar los circuitos integrados digitales estándares necesarios para ser utilizados en la
práctica de laboratorio, según lo que se presente el manual ECG.
• Identificar los pines correspondientes a entradas y salida de los display de 0 segmentos en
sus distintos tipos, utilizando el mult1metro.
• Aplicar los pasos correspondientes al diseño combinacional y erificar el funcionamiento de
la l!gica propuesta por los circuitos decodificadores y codificadores binarios.
2. INFORMACION PRELIMINAR
2os display de 0 segmentos son un con$unto de 0 2E#s unidos por una de sus terminales,
conformados por dos tipos, el de ánodo común y el de cátodo común.
2os decodificadores y codificadores son circuitos Combinacionales que permiten la interrelaci!n de
distintos c!digos binarios presentes en sus entradas y salidas.
#ebemos tomar en cuenta que e3isten dos tipos de circuitos integrados decodificadores 4C# a 0
segmentos uno para cada tipo de display, en caso que se iniertan no funciona el circuito. Asimismo
se debe tomar en cuenta las diferencias en la simbolog1a y otros.
3. PROCEDIMIENTO
3.1 DISPLA0 DE SIETE SE+MENTOS
• erificar el funcionamiento del display de siete segmentos
• #eterminar la nomenclatura de sus pines.
*rocedimiento a seguir5
• En el manual de reemplazo ECG5 buscar y determinar el c!digo de display, si no e3iste el
c!digo ubicar una similar. #ibu$ar el esquema y la nomenclatura de los pines 6de display/.
a/ sin c!digo, no se encuentra en el manual
b/
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Con el mult1metro o tester 6funcionamiento y nomenclatura de pines/
7eleccionar la funci!n y rangos correspondientes
Inicialmente realizado arias medidas a azar encontrar el pin común 6CC o AC/
2uego ir erificando el funcionamiento de los demás pines y según se actie algún segmento ir
determina la nomenclatura.
A8%#% C%-98
3.2 DECODIFICADOR BCD A SE+MENTOS
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#el diagrama de circuito l!gico para el decodificador 0::; y su display correspondiente.
&ealizar el diagrama esquemático con el manual ECG.
erificar su funcionamiento de acuerdo a la tabla de erdad correspondiente.
#ec
.
# C 4 A a b c d e f g
) ) ) ) ) ( ( ( ( ( ( )
( ) ) ) ( ) ( ( ) ) ) )
) ) ( ) ( ( ) ( ( ) (< ) ) ( ( ( ( ( ( ) ) (
: ) ( ) ) ) ( ( ) ) ( (
= ) ( ) ( ( ) ( ( ) ( (> ) ( ( ) ) ) ( ( ( ( (
0 ) ( ( ( ( ( ( ) ) ) )
; ( ) ) ) ( ( ( ( ( ( (
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? ( ) ) ( ( ( ( ) ) ( (
3.3 DECODIFICADOR DECIMAL A BCD CON MATRI DE DIODOS.
#iagrama de circuito
erificar su funcionamiento
#ec
.
# C 4 A
) ) ) ) )
( ) ) ) (
) ) ( )< ) ) ( (
: ) ( ) )
= ) ( ) (
> ) ( ( )0 ) ( ( (
; ( ) ) )
? ( ) ) (
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3.3 CODIFICADOR DE PRIORIDAD DE / IN.
#el diagrama de circuito l!gico.
&ealizar el diagrama esquemático 6manual ECG/
erificar su funcionamiento con la tabla de erdad correspondiente.
# C 4 A a 7) ) ) ) ) )) ) ) ( ) (
) ) ( @ ( (
) ( @ @ ) (
( @ @ @ ( (
3./ COMPARADOR DE MA+NITUDES DE 2 BITS.
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#el diagrama de circuito l!gico.
&ealizar el diagrama esquemático 6manual ECG/
erificar su funcionamiento con la tabla de erdad correspondiente
4 A A4 AB4 A4
) ) ) ( )
) ( ( ) )
( ) ) ) (( ( ) ( )
/. CONCLUSIONES
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Al realizar la práctica tenemos las siguientes conclusiones
Identificamos que integrados utilizar siempre con el manual de los ECG.
2uego despu"s de eso identificamos las entradas y salidas de los display si eran de ánodo o
cátodo común para luego conectarlos al integrado. #espu"s de conectado los circuitos con los display, Dacemos la erificaci!n con la tabla de
erdad el cual al erificar su funcionamiento. El cual esta si funciona.
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PRACTICO Nº 3
CIRCUITOS MULTIPLEORES
1. OBJETIVOS
Identificar los circuitos integrados digitales estándares con nieles de integraci!n ba$a y media
677I, -7I/ necesarios para ser utilizados en la práctica de laboratorio.
Aplicar los pasos correspondientes al diseño combinacional y erificar el funcionamiento de la
l!gica propuesta por el circuito multiple3or.
Comprender en forma de práctica las aplicaciones más t1picas utilizadas que se realiza con el
multiple3or 0:(=(.
2. INFORMACION PRELIMINAR
El multiple3or es un circuito combinacional que se utiliza para selecciona canales de entrada y que
cada uno de los mismos pueda alcanzar la salida. 7e debe tomar en cuenta que si están dos con$untos
de bits que cumplen funciones distintas en la entrada 6el canal de daros o informaci!n y las entradas
de selecci!n de control/.
En la práctica los multiple3ores presentan dos salidas una directa y otra inersa. Además tiene otra
entrada de Dabilitaci!n denominada 7trobe y que la misma se Dabilita con el niel ba$o.
2os -9@ tambi"n pueden ser e3pandidos en cuanto a la cantidad de canales de entrada, mediante
un artificio que consiste en acoplar una compuerta 8%F a la entrada de selecci!n más significatia,
duplicando e esta manera las posibilidades de ingreso de canales de datos.
3. PROCEDIMIENTO
3.1 MU DE / A 1 LINEA
#el diagrama de circuito l!gico
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&ealizar el diagrama esquemático con el manual ECG
Comprobar el funcionamiento erificado con la tabla de erdad.
44 A
) ) I 0
) ( I 1
( ) I 2
( ( I 3
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3.2 MU DE 4 A 1 LINEA 5/1617
A/ *ara la siguiente tabla de erdad
C 4 A @
) ) ) )) ) ( (
) ( ) )
) ( ( (( ) ) (
( ) ( )
( ( ) )( ( ( (
H&ealizar el diagrama de circuito l!gico
H&ealizar el diagrama esquemático 6ECG/
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Herificar su funcionamiento
C 4 A @
) ) ) )
) ) ( (
) ( ) )) ( ( (
( ) ) (
( ) ( )
( ( ) )( ( ( (
b/ *ara la siguiente tabla de erdad 6-9@ #E (> a ( linea/ Con el 0:(=(
# C 4 A @
) ) ) ) )
) ) ) ( (
) ) ( ) () ) ( ( )
) ( ) ) (
) ( ) ( )) ( ( ) )
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( ) ) ) )( ) ) ( )
( ) ( ) (
( ) ( ( (( ( ) ) (( ( ) ( )
( ( ( ) (
( ( ( ( (
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H&ealizar el diagrama de circuito l!gico.
H&ealizar el diagrama esquemático 6ECG/
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Herificar su funcionamiento
# C 4 A @
) ) ) ) )
) ) ) ( (
) ) ( ) () ) ( ( )
) ( ) ) (
) ( ) ( )
) ( ( ) )) ( ( ( (
( ) ) ) )
( ) ) ( )( ) ( ) (
( ) ( ( (
( ( ) ) (
( ( ) ( )( ( ( ) (
( ( ( ( (
/.- CONCLUSIONES
En esta práctica de los multiple3ores llegamos a las siguientes conclusiones5
*rimeramente identificamos correctamente los integrados que utilizamos en la practica
#espu"s de armar los integrados con respecto al diagrama del circuito l!gico y erificamossu funcionamiento con la tabla de erdad y emos que si funciona nuestro circuito.
al Dacer los respectos combinaciones emos que los datos pasan uno por uno y no todos
en uno pero para eso tenemos que Dacer las combinaciones en entradas de selecci!n.
PRACTICA Nº /
+ENERADOR DE PULSOS
1. OBJETIVOS
Identifica los pines de entradas y salidas de acuerdo a su funcionamiento y aplicaci!n del CI.
===
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Aplicar los pasos correspondientes al diseño y comprender como utilizar el circuito
integrado === para generar pulsos de onda cuadrada.
2. INFORMACION PRELIMINAR
El CI === es ersátil y contiene una precisi!n aceptable para la mayor1a de los circuitos que
requieren controlar el tiempo, su funcionamiento depende únicamente de los componentes pasios
e3ternos que se le interconectan.
El microcircuito === es un circuito de tiempo que tiene las siguientes caracter1sticas5
• 2a corriente má3ima de salida es de )) mA cuando la terminal de salida se encuentra
conectada directamente.
•
2os retardos de tiempo de ascenso y descenso son id"ntico y tienen un alor de ()) n7eg.• 2a fuente de alimentaci!n puede tener un rango que a desde :.= olts Dasta (> olts de C#.
• 2os alores de las resistencias &( y & conectadas e3teriormente an desde ( JoDm Dasta
>.= -oDms para obtener un corrimiento de temperatura de ).= K a (K de error en la
precisi!n, el alor má3imo a utilizarse en la suma de las dos resistencias es de >.> -oDms.
• El alor del capacitor contiene únicamente las limitaciones proporcionadas por su fabricante.
• 2a temperatura má3ima que soporta cuando se están soldando sus terminales es de <<)
cent1grados durante (? segundos.
• 2a disipaci!n de potencia o transferencia de energ1a que se pierde en la terminal de salida
por medio de calor es de >)) m.
Dia!ra"a i*'er*) el LM666
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3. PROCEDIMIENTO
3.1 CIRCUITO INTE+RADO LM666
En el manual de reemplazos ECG5 buscar y determinar las funciones de los pines y
traducirlas al español.
unciones de los pines de 2- ===
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Pi* 1- Tierra ) "a#a5 6 Ground / Cone3i!n a tierra del circuito 6a polo negatio de la
alimentaci!n/.
Pi* 2- Di#8ar)5 6 Frigger / En este pin es donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el
=== es configurado como monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin a por deba$o
del niel de (L< del olta$e de alimentaci!n. Este pulso debe ser de corta duraci!n, pues si se
mantiene ba$o por mucDo tiempo la salida se quedará en alto Dasta que la entrada de disparo pase a
alto otra ez.
Pi* 3- Salia5 6 %utput / Aqu1 estará el resultado de la operaci!n del temporizador, ya sea que este
funcionando como monostable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el olta$e será igual a cc
menos (.0 oltios. Esta salida se puede poner a ) oltios con la ayuda del pin : 6reset/.
Pi* /- Re#e'9 7i este pin se le aplica un oltage por deba$o de ).0 oltios, entonces la patilla de
salida < se pone a niel ba$o. 7i esta patilla no se utiliza Day que conectarla a cc para eitar que el
=== se resetee.
Pi* 6- C)*'r)l e :)l'a;e9 6 Control / El olta$e aplicado a la patilla M = puede ariar entre un :) y
un ?)K de cc en la configuraci!n monostable. Cuando se utiliza la configuraci!n astable, el
olta$e puede ariar desde (.0 oltios Dasta cc. -odificando el olta$e en esta patilla en la
configuraci!n astable causará que la frecuencia del astable sea modulada en frecuencia 6-/. 7i este
pin no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de ).)(u para eitar las interferencias.
Pi* <- U"=ral5 6 FDresDold/ Es una entrada a un comparador interno que tiene el === y se utiliza
para poner la salida 6*in </ a niel ba$o ba$o.
Pi* - De#(ar!a5 6 #iscDarge / 9tilizado para descargar el condensador e3terno utilizado por el
temporizador para su funcionamiento.
Pi* 4- V((5 Este es el pin donde se conecta el olta$e positio de la alimentaci!n que puede ir desde
:.= oltios Dasta (> oltios 6má3imo/. En las ersiones militares de este integrado puede llegar Dasta
los (; oltios.
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3.2 CIRCUITO TEMPORIADOR O MONOESTABLES
!rmula para calcular periodo
T =1.1( R1∗C 1)=seg
Para T> 6 #e!%*)#
T =1.1 (4.6 MΩ∗1µF )=5.06 seg
Circuito t1pico con 2-===
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#iagrama esquemático con manual ECG.
3.3 CIRCUITOS OSCILADOR O ASTABLES
!rmula para calcular el alor de la resistencia .
#AF%75 fBfrecuencia, CBcapacitor, &(B resistencia (
f =1.44
( R1+2 R2 )∗C
R1+2 R
2=
1.44
f ∗C
2 R2=
1.44
( f ∗C )− R
1
R2=(1.44
f ∗C − R1
)/2
Para >1 ?z
R2=
( 1.44
1∗47 μF −47 K )
2=13 K
Para >1 @z
R2=
( 1.44
1 KHz∗33nF −20 K )
2=11 K
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Circuito t1pico de 2- ===
#iagrama esquemático con manual ECG.
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/. CONCLUSIONES
*ara este laboratorio se Dan buscado y deducido formulas y circuitos t1picos tano astables
como monoestables que Dan permitido el desarrollo correcto del laboratorio.
En la práctica de circuitos temporizadores o monoestables se Da podido erificar el
funcionamiento correcto del mismo. 7e Da isto como cada = segundos de periodo de tiempo
los emisores de luz en las salidas se apagan y prenden.
En cuanto al circuito astables u oscilador se Da erificado el funcionamiento correcto,
cuando se introdu$o una frecuencia de ( Nz, se pudo er claramente como los 2E# emisores
de luz parpadean.
Fe!ricamente el o$o Dumano solo puede er el parpadeo de los 2E# Dasta de ; Nz pero a
más de ello, no distingue el apagado y prendido de los mismos, por tanto en la frecuencia de
( JNz no se Da distinguido el parpadeo en los 2E#, se Da isto como si estuiera prendido
todo el tiempo.
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PRACTICA Nº6
SE+UROS S-R
1. OBJETIVOS
Conocer la estructura de los seguros 7& con compuertas fundamentales y reconocer su
funcionamiento. Comprender el funcionamiento de memoria básica, mediante seguros 7& actio en niel alto
y actio en niel ba$o.
2. INFORMACION PRELIMINAR
2as principales caracter1sticas de los seguros son5
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• #ispositio de almacenamiento temporal de dos estados
• &ealimentaci!n regeneratia común en ambos
• 7on circuitos que almacenan datos
• uncionan de acuerdo a los nieles de señales de entrada
• 2os seguros básicos son construidos con circuitos 8A8# y 8%&.
• El concepto clae es la realimentaci!n
• 2os seguros funcionan gracias a que las puertas l!gicas tienen retardos en la propagaci!n de
las señales.
El seguro 7& es un tipo de dispositio de almacenamiento de dos estados, que se suele
agrupar en una categor1a diferente a de los flip flops.
4ásicamente, los seguros son similares a los flip flops, ya que tambi"n son dispositios de
dos estados que pueden permanecer en cualquier de sus dos estados gracias a su capacidadde retroalimentaci!n, lo que consiste en conectar cada una de sus salidas a las entrada
opuesta.
El #e!%r) SR
9n seguro 7& es un tipo de multiibrador biestable. 9n latcD 7& 67er &eset/ con entrada
actie a niel alto se compone de dos puertas 8%& acopladas' un latcD 7& con entrada
actie a niel ba$o está formado por dos compuertas 8A8# conectadas.
3. PROCEDIMIENTO
3.1 SE+URO DE COMPUERTAS NAND
#el siguiente diagrama de circuito l!gico
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&ealizar el diagrama esquemático
erificar la tabla de estados midiendo las tensiones en la salida
3.2 SE+URO DE COMPUERTAS NOR
#el siguiente diagrama de circuito l!gico
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&ealizar el diagrama esquemático
erificar de la tabla de estados midiendo las tensiones de salida
/. CONCLUSIONES
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*odemos mencionar la siguiente conclusi!n
*ara los 8A8#
Al realizar estas practica erificamos su funcionamiento con la tabla de erdad emos que al
realizar el respetio combinaci!n que cumple con la l!gica seguros con compuertas 8A8#,
ya sea en niel alto y ba$o. Al introducir alores de ) l!gico en ambas entradas se reinicia, y al introducir ( l!gico en
ambas entradas el alor anterior se almacena y no cambia.
*ara los 8%&
Igualmente Dicimos la práctica con las compuertas 8%&, al erificar con la tabla de erdad
al realizar sus respectios combinaciones las cuales si cumplen con la l!gica de seguros con
compuertas 8%&.
Al introducir ( l!gico en ambas entradas se reinicia, y al colocar ) l!gico en ambas entradas
esta no cambia de su alor anterior.
PRACTICA Nº <
CONTADORES DI+ITALES
1. OBJETIVOS
Identificar os circuitos integrados digitales estándares necesarios para ser utilizados en la
práctica de laboratorio, según o que presente el manual de reemplazos ECG.
Identificar los pines correspondientes a entradas y salidas de los integrados, según lo que
presente el manual de reemplazos ECG.
Aplicar los pasos correspondientes al diseño de los integrados correspondientes y erificar su
funcionamiento de la l!gica propuesta por los circuitos integrados.
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2. INFORMACION PRELIMINAR
2os display de 0 segmentos son un con$unto de 0 2E# unidos por una de sus terminales
conformado dos tipos, el de ánodo común y el de cátodo común.
2os decodificadores y codificadores son circuitos Combinacionales que permiten la inter
relaci!n de distintos c!digos binarios presentes en sus entradas y salidas.
2os contadores digitales son circuitos t1picos secuenciales cuya caracter1stica es la de
realizar un conteo binario en sus salidas en una estructura similar a la secuencia que
presentan las combinaciones de una tabla de erdad.
3. PROCEDIMIENTO
3.1 CONTADORES ASINCRONOS CON FF J-@
&ealizar el circuito para un contador ascendente -%#B:.
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&ealizar su diagrama esquemático con el manual ECG.
9tilizando el analizador de la interfaz NA8FEJ, inyectar las salidas O y el clocP y dibu$ar
yLo fotografiar las señales presentadas en el monitor de la pc 6clocP B()) Nz/.
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Conectar el contador a la salida con el decodificador con compuertas A8#.
Conectar el contador a la salida con el decodificador 4C#L0 segmentos.
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/. CONCLUSIONES
Al er el funcionamiento correcto de los circuitos contadores Demos podido er que su
aplicaci!n es muy usada en diferentes artefactos electr!nicos como por e$emplo5
H&elo$ digital con display.
HContador ascendente y descendente de un ascensor con diodos 2E# o emisor de luz, etc.