segunda-feira, 31 de dezembro de 2012

Lógica Sequencial - Flip-Flop JK

Continuando a sequência de posts sobre lógica sequencial, vamos falar hoje deste outro elemento da lógica sequencial: o flip-flop JK, que, a princípio, pode ser entendido como um flip-flop SR melhorado. Então, sem mais delongas, vamos ao post de hoje.

A imagem abaixo mostra o interior de um flip-flop JK com entrada de clock e é nesta imagem que iremos basear nosso estudo.


Basicamente é um flip-flop SR com uma realimentação um pouco diferente. A ideia é montarmos uma tabela igual à montada no post sobre o Flip-Flop SR, alguns posts atrás.

1) Se J=0 e K=0, vamos ver o que acontece:
     * Se Q=0 e Q'=1: Neste caso a saída da porta AND de cima é 0 e da porta AND de baixo é 0 também.
Assim, as entradas R e S do Flip-Flop SR "interno" são 0 e as saídas continuam iguais ao do estado anterior. Ou seja, Q=0 e Q'=1.

     * Se Q=1 e Q'=0: Neste caso a saída da porta AND de cima é 0 e da porta de baixo é também é 0. Com isso as entradas S e R do Flip-Flop SR "interno" são 0 e a saída, novamente, permanece inalterada, ou seja Q=1 e Q'=0.

2) Se J=1 e K=0, vamos ver o que acontece:
     * Se Q=0 e Q'=1: Neste caso a saída da porta AND de cima é 1 e da porta AND de baixo é 0. Com isso a entrada S=1 e R=0 do Flip-Flop SR "interno". Assim a saída Q=1 e Q'=0.

     * Se Q=1 e Q'=0: Neste caso a saída da porta AND de cima é 0, assim como a da porta de baixo. Com isso as entradas S e R do Flip-Flop SR "interno" são ambas 0 e as saídas continuam como estão, ou seja, Q=1 e Q'=0.

3) Se J=0 e K=1, vamos ver o que acontece:
     * Se Q=0 e Q'=1: Neste caso a saída da porta AND de cima é 0, assim como a saída da porta AND de baixo. Com isso ambas as entradas do Flip-Flop SR "interno" são 0 e a saída se mantém do jeito que estava, ou seja, com Q=0 e Q'=1.

     * Se Q=1 e Q'=0: Neste caso a saída da porta AND de cima é 0, porém a saída da porta AND de baixo é 1. Dessa forma, a entrada S é 0 e a entrada R é 1 do Flip-Flop SR "interno". Assim, a saída Q se torna 0 e Q' se torna 1. Com isso, acabamos por ter Q=0 e Q'=1.

Se você conhece o Flip-Flop SR, você talvez tenha percebido que o Flip-Flop JK, até agora, se comportou de forma igual ao Flip-Flop SR, sendo a entrada J similar a entrada S e a entrada K similar a entrada R. Então, qual a diferença do Flip-Flop JK para o Flip-Flop anterior, o SR? A resposta vem agora...

4) Se J=1 e K=1, vamos ver o que acontece:
     * Se Q=0 e Q'=1: Neste caso a saída da porta AND de cima é 1 e a saída da porta AND de baixo é 0. Dessa forma a entrada S=1 e R=0 do Flip-Flop SR "interno". Com isso terminamos com Q=1 e Q'=0.

     * Se Q=1 e Q'=0: Neste caso a saída da porta AND de cima é 0 e a saída da porta AND de baixo é 1. Dessa forma temos S=0 e R=1 no Flip-Flop SR "interno". Com isso terminamos com Q=0 e Q'=1.

Agora vemos a diferença entre os dois flip-flops. Enquanto o Flip-Flop SR não aceitava as duas entradas sendo 1 simultaneamente, o Flip-Flop JK aceita. Quando isso acontece, o Flip-Flop JK inverte o estado das saídas. Assim, se a saída Q era 1 passa a ser 0 e, se a saída Q era 0, passa a ser 1. Neste caso percebemos novamente a importância de um sinal de Clock. Caso não houvesse clock, se colocássemos 1 em ambas as entradas do Flip-Flop JK, a saída ficaria alternando rapidamente, pois não haveria um sinal para sincronizar a operação deste flip-flop.

E por hoje era isso. Nos vemos ano que vem, e que venha 2013. Abraço e continuem estudando. Qualquer dúvida, sugestão ou correção, usem os comentários. Fui!

2 comentários:

  1. Olá Leonardo!
    Estou precisando de uma ajuda com um problema simples aqui.
    Gostaria de entender melhor como funciona o circuito com regulador de tensão + transistor de potência. Você saberia me explicar com detalhes?
    Estou querendo saber se posso regular uma fonte de aproximadamente 20v para fornecer 12v com mais ou menos 500 mah de corrente, além de outra fonte separada que forneça 6v com 4 ou 5ah de saída, considerando também os 20v de entrada.
    Eu estive pesquisando sobre os reguladores de tensão e descobri que podem fornecer no máximo 1A de corrente.
    Quanto aos 12v/0.5ah eu acho que um simples regulador dá conta, certo?
    Pensei em ligá-los em paralelo para fornecer os meus 6v/4ah mas não acho que ficaria bom.
    Foi aí que pensei nos transistores de potência.
    Mas não sei como fazer. Se eu alimentar a base do transistor com 6v e colocar 20v no vcc, ele vai entregar 6v no output?

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    1. Bom... Para a saída 12V/500mA é possível utilizar o regulador 7812, que é simples e fornece na saída até 1A. Para a outra saída, existe o LM350, que fornece uma tensão ajustável com uma corrente de até 3A. Caso isso não seja suficiente, talvez seja vantagem montar um regulador com os transistores discretos.
      No link abaixo tem um post sobre isso. Leia-o e qualquer dúvida deixe mais um comentário. (http://nerdeletrico.blogspot.com.br/2012/03/regulador-de-tensao-com-transistores-i.html)

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