PRACTICA DE CIRCUITOS DIGITALES PROYECTO Nº 1
T.S.U Jordi Cuevas C.I 1494143 Kleiderman Chirinos
PRE-LABORATORIO 1. Defin Defina a Circui Circuitos tos Integ Integrad rados os (CI) (CI) y mencio menciona na las escala escalass de integ integrac ración ión.. Modo Modo de identificación por parte de los fabricantes y conexión en el protoboard. DEFINICIÓN DE CIRCUITOS INTEGRADOS Es una una estr estruc uctu tura ra de pequ pequeñ eñas as dime dimens nsio ione ness de mate materi rial al semi semico cond nduc ucto tor, r, normalmente silicio, de algunos milímetros cuadrados de superficie (área), sobre la que se fabrican fabrican circuitos circuitos electrón electrónicos icos generalm generalmente ente mediante mediante fotolitog fotolitografía rafía y que está protegida protegida dentro de un encapsulado de plástico o de cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre el Circuito Integrado y un circuito impreso. ESCALAS DE INTEGRACIÓN (Short Scale Integrati Integration): on): Es ● SSI (Short Es la escala de integración más pequeña de todas, y comprende a todos aquellos integrados compuestos por menos de 12 puertas ● MSI (Médium (Médium Scale Scale Integration) Integration):: Esta escala comprende todos aquellos integrados cuyo número de puertas oscila entre 12 y 100 puertas. Es común en sumadores, mult multip iple lexo xore res, s,.. .... Esto Estoss inte integr grad ados os son son los los que que se usab usaban an en los los prim primer eros os ordenadores aparecidos hacia 1970. (Large Scale Scale Integration) Integration):: A esta escala pertenecen todos aquellos integrados ● LSI (Large integrados que contienen más de 100 puertas lógicas (lo cual conlleva unos 1000 componentes integrado integradoss individu individualme almente), nte), hasta las mil puertas. puertas. Estos integrados integrados realizan realizan una función completa, como es el caso de las operaciones esenciales de una calculadora o el almacenamiento de una gran cantidad de bits. La aparición de los circuitos integr integrad ados os a gran gran escala escala,, dio dio paso paso a la constr construcc ucción ión del microp microproc rocesa esador dor . Los primer primeros os funcio funcionab naban an con 4 bits bits (1971) (1971) e integ integrab raban an unos unos 2.300 2.300 transi transisto stores res;; rápidamente se pasó a los de 8 bits (1974) y se integraban hasta 8.000 transistores. Posteriormente Posteriormente aparecieron los microprocesadores microprocesadores de circuitos integrados VLSI ● VLSI: (Very Large Scale Integration) de 1000 a 10000 puertas por circuito integrado, los cuales aparecen para consolidar la industria de los integrados y para desplazar definitivamente la tecnología de los componentes aislados y dan inicio a la era de la minia miniatur turiza izació ción n de los equipo equiposs aparec aparecie iendo ndo y hacie haciend ndo o cada cada vez más común común la manufactura y el uso de los equipos portátiles.
MODO DE IDENTIFICACIÓN POR PARTE DE LOS FABRICANTES Identificar un circuito integrado (CI) puede ser confuso ya que no existe un sistema de numeración estandarizado. Los fabricantes usan sus propias hojas de datos y números de identificación. Puede ser difícil encontrar una referencia cruzada para un circuito similar de otro fabricante. Sin embargo existen tres aproximaciones aproximaciones para obtener esta información: ● Hojas Hojas de datos datos,, ● Vendedores Vendedores de componentes componentes electrónicos electrónicos ● Lista de de partes y esquemas esquemas del del fabricante fabricante para para el equipo. 1. Primero identificar al fabricante. Algunas fabricante. Algunas veces el nombre de la compañía está impr impres eso o en el CI pero pero en otro otross caso casoss pued puede e tene tenerr símb símbol olos os oscu oscuro ros. s. Usa Usa un docu docume ment nto o de refe refere renc ncia ia en un catá catálo logo go de un vend vended edor or de comp compon onen ente tess electrónicos o en una fuente en línea. Siempre busca los identificadores de un CI con una lupa debido a que la impresión a menudo es muy pequeña y algunos números pueden ser difíciles de leer. usualmente existen tres líneas impresas en cada CI: el código del proveedor del fabricante, el número de parte y un código de fecha, aunque puede ser que no estén en ese orden. 2. Buscar hojas de datos en el catálogo catálogo impreso impreso del del fabricante. fabricante. Esto Esto puede tener mayore mayoress benefi beneficio cioss al inten intentar tar identi identific ficar ar una una parte parte obsole obsoleta. ta. Los Los fabric fabricant antes es imprimen catálogos detallando su línea de productos completa, a menudo divididas en "familias" de componentes relacionados. Las hojas de datos contienen todas las especificaciones de ingeniería para cada parte así como un diagrama de su contorno y la forma en la que debe configurarse en una placa de circuito. 3. Buscar un número de parte en un catálogo de algún vendedor vendedor de componentes componentes electrónicos. Algunas hojas de datos se encuentran disponibles, pero no todas. Intenta buscar solamente una sección del número de parte. Por ejemplo, en vez de buscar buscar con "74ACT "74ACT32S 32SCX CX"" inten intenta ta "74ACT "74ACT32 32"" o "ACT32 "ACT32"" para para ver una ampli amplia a variedad de componentes, algunos de las cuales pueden ser intercambiables con el número de parte completo.
4. Usar las especificaciones técnicas para una pieza de equipo para encontrar números de partes y alternativas. Algunos diagramas esquemáticos indican los números de partes. Los fabricantes pueden tener una lista de partes incluida en el esquema, y en algunos casos esa lista incluye números de partes alternativos. El 74AC 74ACT3 T32S 2SCX CX por por ejem ejempl plo, o, list lista a al CD74 CD74AC ACT3 T32M 2M y al SN74 SN74AC ACT3 T32D 2DR R como como sustitutos directos en un manual de reparación del fabricante. CONEXIÓN EN LA PROTOBOARD Los integrados siempre se colocan de derecha a izquierda o de izquierda a derecha en la protoboard pero nunca de arriba hacia abajo
2. Mencione algunos componentes utilizados como entradas y como salida en un circuito, indique cómo se conectan. COMPONENTES DE ENTRADA:
Termistor
Es un sensor resistivo de temperatura
Fotodiodo
Es un semico semicond nduct uctor or constr construid uido o con una una
unión unión PN, sensible sensible a la incidencia incidencia de la luz visible o infrarroja
Fotoresistencia
Es un com compon ponente ente elect lectrrónic ónico o cuya cuya resistenc resistencia ia disminuy disminuye e con el aumento aumento de intensidad de luz incidente.
COMPONENTES DE SALIDA:
DIODO LED
Se refiere a un componente optoelectrónico pasivo, más concretamente, un diodo que emite luz
CORNETA
Transductor electroacústico que produce un sonido
MOTOR ELÉCTRICO
El motor eléctrico es un dispositivo que tra transfo sforma rma la energí ergía a eléct léctrrica ica en energía mecánica
3. Definición de tabla de verdad y lógica digital. DEFINICIÓN DE TABLA DE VERDAD Las tablas de verdad es una estrategia de la lógica simple que permite establecer la validez de varias propuestas en cuanto a cualquier situación, es decir, determina las condiciones necesarias para que sea verdadero un enunciado propuesto. DEFINICIÓN DE LÓGICA DIGITAL La Lógica Digital es la parte de la electrónica que se refiere a la parte matemática, la cual se basa en el Álgebra de Boole. La lógica digital es la base de todos los sistemas de circuitos y de los ordenadores por ejemplo. 4. Detalle el uso del manual TTL
Este manual describe las características de la Familia TTL, asimismo muestra la configuración interna de los ICs TTL y su configuración de pines.
COMPONENTES Y EQUIPOS A USAR Equipos: Mult Multim imet etro ro o test tester er,, fuen fuente te de volt voltaj aje, e, Osci Oscilo losc scop opio io,, gene genera rado dorr de seña señale les, s, punt punta a lógi lógica ca,, cables y Protoboard
ACTIVIDADES DE LABORATORIO PARTE I. RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS Y USO DE HERRAMIENTAS DEL LABORATORIO. 1. Identifique la punta lógica, haga una descripción gráfica de sus controles y funcionamiento. funcionamiento. ¿Para qué se utiliza? Es un inst instru rume ment nto o util utiliz izad ado o en elec electr trón ónic ica a digi digita tall para para dete determ rmin inar ar el nive nivell lógi lógico co en los distintos puntos de un circuito, siempre que las variaciones en los mismos sean relativamente lentas. En caso contrario, en lugar de indicar estado lógico Alto o Bajo, indicará Oscilación o tren de pulsos. Cons Consta ta de una punta unta metál etálic ica a que que se pon pondrá en conta ontact cto o con el punto unto del del circ ircuito ito digi digita tall cuyo nivel se desea conocer. El nivel lógico se suele indicar mediante LED's de distinto color, generalmente rojo para el alto y verde para el bajo. Algunos modelos disponen además de dos tonos acústicos diferenciados para cada nivel. La sonda lógica se alimenta a partir de la propia tensión de alimentación del circuito con el que se trabaje. Para ello dispone de dos pinzas de cocodrilo, una de color rojo que deberá conectarse al positivo y otra de color negro que irá al negativo.
Inyector lógico en la parte superior y Sonda lógica en la parte inferior.
2. Explique cómo cómo usar correctamente correctamente el protoboard y cómo se conecta conecta un CI.Dibuje. CI.Dibuje.
PROTOBOARD Es una una plac placa a de uso uso gené genéri rico co reut reutil iliz izab able le o semi semipe perm rman anen ente te,, usad usado o para para cons constr trui uirr prot protot otip ipos os de circ circui uito toss elec electr trón ónic icos os con con o sin sin sold soldad adur ura. a. Norm Normal alme ment nte e se util utiliz izan an para para la realización de pruebas experimentales. Además de los protoboard plásticos, libres de soldadura, también existen en el mercado otros modelos de placas de prueba
Estructura del protoboard: Básicamente un protoboard se divide en tres regiones:
A) Cana anal central: al: Es la región localizada en el medio del protoboard, se utiliza para colocar los circuitos integrados.
B) Buse Buses: s: Los Los buse busess se loca locali liza zan n en am ambo boss extr extrem emos os del del prot protob oboa oard rd,, se repr repres esen enta tan n por por las las líne líneas as roja rojass (bus (buses es posi positi tivo voss o de volt voltaj aje) e) y azul azules es (bus (buses es nega negati tivo voss o de tier tierra ra)) y cond conduc ucen en de acue acuerd rdo o a esta estas, s, no exis existe te cone conexi xión ón físi física ca entr entre e ella ellas. s. La fuen fuente te de pode poderr gene genera ralm lmen ente te se conecta aquí.
C) Pistas: as: La pistas se localizan en la parte central del protoboard, se representan y conducen según las líneas rosas.
Recomendaciones al utilizar el protoboard: ard: A continuación veremos una serie de consejos útiles pero no esenciales. 1.‐ Hacer las siguientes conexiones:
A) Esta conexión nos sirve para que ambos pares de buses conduzcan corriente al agregarles una fuente de poder, así es más fácil manipular los circuitos integrados. B) Algu Alguno noss protoboards tienen separada la parte media de los buses, es por eso que se realiza esta conexión para darle continuidad a la corriente. 2.‐ Coloca los circuitos integrados en una sola dirección, de derecha a izquierda o viceversa. 3.‐ Evita el cableado aéreo (A), resulta confuso en circuitos complejos. Un cableado ordenado (B) mejora la comprensión comprensión y portabilidad.
3. Describa Describa la manera manera de utilizar utilizar los los manuales manuales existente existentess en el laboratori laboratorio. o. De la misma manera que utilizamos los manuales para determinar las especificaciones técnicas de cada fabricante de cada uno de los componentes y de esta manera comprobar su funcionamiento funcionamiento correcto.
PARTE II. RECONOCIMIENTO DE COMPONENTES. 1. Dados los componentes que le suministre el docente identifique los mismos. Explique para que se usan, lecturas de sus valores y forma de conectarlos.
Imágen de los componentes usados:
COMPONENTES PRESENTES EN LA IMÁGEN ANTERIOR A. Diodos LED : un diodo que emite luz
Circui uitos tos Inte Integr grado ados: s:Pequeño circuito electrónico utilizado para realizar una B. Circ func funció ión n elec electr trón ónic ica a espe especí cífi fica ca,, como como la am ampl plif ific icac ació ión. n. Se comb combin ina a por por lo gene genera rall con otros componentes para formar un sistema más complejo.
C. Resi Resist sten enci cias as:: Elementos del circuito que se oponen al paso de la corriente eléctrica .
D. Capa Capaci cito tore res: s: un condensador es un elemento capaz de almacenar energía eléctrica. Interiormente consta de dos placas conductoras separadas por un mate ma teri rial al diel dieléc éctr tric ico, o, cuan cuando do cone conect ctam amos os el cond conden ensa sado dorr a una una fuen fuente te de volt voltaj aje, e, comienza a circular corriente por el circuito y una de las placas adquiere carga negativa y la otra positiva, al apagar la fuente de voltaje, si conectamos alguna carg carga a (ej: (ej: una una resi resist sten enci cia) a) al cond conden ensa sado dor, r, come comenz nzar ará á a circ circul ular ar corr corrie ient nte e desd desde e el condensador hacia la carga, hasta descargarse. E. Potenciómetros: puede controlar controlar la intensidad de corriente que que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. F. Transistores: son dispositivos electrónicos semiconductores utilizados para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada 2. Realice la tabla de verdad de una AND, OR y NOT. Dibuje su símbolo y esquematice con las compuertas lógicas como se conecta para observar su funcionamiento.
CONCLUSIONES 1. Un circ ircuito uito inte integr gra ado está stá for formado ado por por vari arios com omp ponen onente tess mini iniatur aturiz izad ados os,, tale taless como como:: tran transi sist stor ores es,, resi resist sten enci cias as,, cond conden ensa sado dore res, s, etc. etc. Esto Estoss dos dos gran grande dess inve invent ntos os,, el tran transi sist stor or y el chip chip,, son son la base base fund fundam amen enta tall de casi casi todo todoss los los avan avance cess elec electr trón ónic icos os producidos desde su aparición. 2. La lógica digital es un proceso racional para adoptar sencillas decisiones de 'verdadero' o 'falso' basadas en las reglas del álgebra de Boole. 3. Las diversas familias de dispositivos lógicos digitales, por lo general circuitos integrados, ejecutan una variedad de funciones lógicas a través de las llamadas puertas lógicas, como las puertas OR, AND y NOT y combinaciones de las mismas (como 'NOR', que incluye a OR y a NOT). 4. La protoboard es un es un dispositivo donde podemos probar nuestros diseños sin necesidad de soldar ningún componente.
BIBLIOGRAFÍA 1. WIKIP IKIPED EDIA IA 2. http://es.clasifi http://es.clasificacion‐de‐ci cacion‐de‐circuitos.wikia.c rcuitos.wikia.com/wiki/Famil om/wiki/Familias_l%C3%B3gicas_( ias_l%C3%B3gicas_(TTL) TTL) 3. http://www.b http://www.bbc.co.uk/sch bc.co.uk/schools/gcsebitesi ools/gcsebitesize/design/system ze/design/systemscontrol/elec scontrol/electronicsrev tronicsrev 6.shtml 4. http://rduinostar.com 5. es.w es.wik ikiv iver ersi sity. ty.or org g
