Eletrônica Digital - 4 TÓPICO

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Material de Consulta para o Aluno 
 
4º Tópico – Projetos de circuitos combinacionais 
 
Podemos utilizar circuitos lógicos para resolver problemas em que necessitamos de 
uma resposta em determinadas situações. Quando a saída depende exclusivamente 
das entradas temos os circuitos combinacionais. Nesta etapa abordaremos este tipo 
de circuito. 
 
A sequência lógica utilizada nestes projetos é demonstrada na figura 1. 
 
 
Figura 1 - Sequência lógica de um projeto combinacional 
A partir de agora vamos analisar alguns exemplos de projetos de circuitos 
combinacionais e executá-los na prática. 
 
Circuitos de duas variáveis 
 
Exemplo 1 – Elabore um circuito lógico para encher um tanque industrial por meio de 
duas eletroválvulas, sendo uma para entrada de líquido e outra para saída. 
Usaremos dois sensores “A” e “B” de níveis máximo e mínimo respectivamente, 
obedecendo as seguintes condições: 
a) Nível de líquido abaixo do sensor “B”: eletroválvula de saída fechada e 
eletroválvula de entrada aberta; 
b) Nível de líquido abaixo do sensor “A” e acima do sensor “B”: eletroválvula de 
saída e entrada aberta; 
c) Nível de líquido acima do sensor “A”: eletroválvula de saída aberta e 
eletroválvula de entrada fechada. 
 
Resolução: 
Primeira etapa – Definição das variáveis 
Variáveis de entrada: Sensores 
Variáveis de saída: Eletroválvulas de entrada e saída. 
 
Ausência de líquido – Nível “0” 
Presença de líquido – Nível “1” 
 
Eletroválvula aberta – Nível “1” 
Eletroválvula fechada - Nível “0” 
 
Eletrônica Digital 
Segunda etapa: Tabela Verdade 
Como temos duas variáveis de entrada, a tabela verdade será formada por 4 
possibilidades. 
 
A B EVent EVsaída 
0 0 1 0 
0 1 1 1 
1 0 X X 
1 1 0 1 
Figura 2 - Tabela verdade - exemplo 1 
A primeira linha da tabela representa de acordo com a definição das variáveis que o 
líquido encontra-se abaixo do sensor “B”, logo a eletroválvula de entrada assumirá 
nível lógico “1” e a de saída nível lógico “0”. 
 
A segunda linha da tabela representa que o líquido encontra-se entre os sensores 
“A” e “B”, então as duas eletroválvulas estarão abertas. 
 
A quarta linha da tabela representa que o reservatório está completamente cheio, 
pelas condições a eletroválvula de entrada deve estar fechada e a de saída aberta. 
 
A terceira linha é uma condição inexistente, por isso foi incluído o “X” nas saídas. O 
“X” é incluído toda vez que na prática existe uma condição irrelevante, que não faz 
parte da realidade e pode ser utilizado como curinga na simplificação. É importante 
ressaltar que só é utilizada caso ajude. 
 
Terceira etapa: Simplificação pelo K-mapa 
 “EVentrada” “EVsaída” 
 
Figura 3 - Simplificação do exemplo 1 por mapa de Karnaugh 
Equação simplificada: 𝐸𝑉𝑒𝑛𝑡 = 	 �̅� 𝐸𝑉	𝑠𝑎í𝑑𝑎 = 𝐵 
OBS.: Repare que nesses casos não necessitamos utilizar o X na simplificação. 
 
Quarta etapa: Representação do circuito lógico simplificado 
 
Figura 4 - Circuito lógico simplificado do exemplo 1 
 
2) Deseja-se projetar um alarme para alertar um motorista quando ocorrerem as 
seguintes situações: 
a) Pressão de sistema de arrefecimento insuficiente 
b) Sistema de refrigeração auxiliar 
c) Temperatura acima do nominal 
 
O veículo deve ser desligado em caso de pressão do sistema de arrefecimento 
for insuficiente ou motor estar com a temperatura acima da nominal sem o 
sistema auxiliar estar ligado. 
 
Resolução: 
Primeira etapa: Definição das variáveis 
 
Variáveis de entrada: Pressão, sistema de refrigeração auxiliar e temperatura. 
 
Pressão suficiente - Nível lógico “0” 
Pressão insuficiente – Nível lógico “1” 
 
Sistema de refrigeração auxiliar desligado – Nível “0” 
Sistema de refrigeração auxiliar ligado – Nível “1” 
 
Temperatura normal – Nível “0” 
Temperatura acima da nominal – Nível “1” 
 
Variáveis de saída: Alarme 
 
Alarme acionado - Nível “1” 
Alarme desligado - Nível “0” 
 
Segunda etapa: Tabela Verdade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 - Tabela verdade - exemplo 2 
 
 
 
 
 
 
 
P R T Alarme 
0 0 0 0 
0 0 1 1 
0 1 0 0 
0 1 1 0 
1 0 0 1 
1 0 1 1 
1 1 0 1 
1 1 1 1 
Terceira etapa: Simplificação pelo K-mapa 
 
Figura 6 – Simplificação do exemplo 2 por mapa de Karnaugh 
Equação simplificada: 𝐴𝑙𝑎𝑟𝑚𝑒 = 𝐴 +	𝐵3𝐶 
 
Quarta etapa: Representação do circuito lógico simplificado 
 
 
Figura 7 - Circuito lógico simplificado do exemplo 2 
 
3) Projete um circuito para monitoramento de uma bateria de 15 Volts. A tensão na 
bateria é convertida em digital e representada por um número binário de 4 bits sendo 
que cada bit equivale a um degrau de 1 V. O circuito deve alertar o usuário sempre 
que a tensão da bateria for menor que 9 V. 
 
Resolução: 
Primeira etapa: Definição das variáveis 
Variável de saída: Alarme 
Alarme acionado - Nível lógico “1” 
Alarme desligado = Nível lógico “0” 
 
Variável de entrada: sinal digitalizado de tensão 
A relação entre o sinal analógico de tensão e o respectivo sinal binário está 
representada na tabela da figura 8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Segunda etapa: Tabela Verdade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Terceira etapa: Simplificação pelo K-mapa 
 
Figura 8 - Simplificação do exemplo 3 por mapa de Karnaugh 
Equação simplificada:			𝑆 = �̅� +	𝐵3𝐶̅𝐷7	 
 
Quarta etapa: Representação do circuito lógico simplificado 
 
Figura 9 - Circuito lógico simplificado do exemplo 3 
A B C D S 
0 0 0 0 1 0 V. 
0 0 0 1 1 1 V. 
0 0 1 0 1 2V. 
0 0 1 1 1 3V. 
0 1 0 0 1 4V. 
0 1 0 1 1 5V. 
0 1 1 0 1 6V. 
0 1 1 1 1 7V. 
1 0 0 0 1 8V. 
1 0 0 1 0 9V. 
1 0 1 0 0 10V. 
1 0 1 1 0 11V. 
1 1 0 0 0 12V. 
1 1 0 1 0 13V. 
1 1 1 0 0 14V. 
1 1 1 1 0 15V. 
Figura 7 - Tabela verdade - exemplo 3