MANUAL DEPRÁCTICAS MODULO 1: DIAGNOSTICA EL ESTADO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS, ELECTRÓNICOS Y ELEMENTOS MECÁNICOS MIDIENDO LAS VARIABLES DE COMPONENTES EN SISTEMAS MECATRÓNICOS SUBMÓDULO 3: Prueba circuitos electrónicos digitales para sistemas de control 96 horas FEBRERO 2014 2014 NOMBRE: _______________________________________________________________________ Grupo: ________ No. LISTA: ___________ 17-2-2014 COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Contenido 1. Uso del protoboard ............................................................................................................................. 4 2. Construcción de una punta de pruebas lógicas .................................................................................. 8 3. Sistemas digitales y principios básicos. ............................................................................................. 12 4. Algebra de Boole. .............................................................................................................................. 19 5. Mapas de Karnaugh. ......................................................................................................................... 25 6. Multiplexor y demultiplexor ............................................................................................................. 35 7. Circuitos combinatorios .................................................................................................................... 40 8. Decodificador BCD 7 segmentos (protoboard) ................................................................................. 44 9. Temporizador 555............................................................................................................................. 50 10. Flip-Flop. ........................................................................................................................................... 55 11. Temporizadores y flip-flops (simulador) ........................................................................................... 60 12. Control de motores ........................................................................................................................... 66 13. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ........................................................................................................ 70 Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas, Venustiano Carranza, Puebla C.P. 73040 1 Tel. (746) 8810768 http://vcarranza.cecytpue.edu.mx COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S INTRODUCCIÓN Un sistema digital es un conjunto de dispositivos destinados a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñados para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos. El término: Digital Se refiere a "cantidades discretas" como la cantidad de en un una sala, cantidad de libros en una , cantidad de autos en una zona de estacionamiento, cantidad de en un supermercado, etc. Los Sistemas digitales tienen una alta importancia en la tecnología moderna, especialmente en la computación y sistemas de control automático. Para el análisis y diseño de sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole y se divide de la siguiente manera: Sistemas digitales conbinacionales: Aquellos en los que sus salidas sólo depende del estado de sus entradas en un momento dado. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya que las salidas no dependen de los estados previos de las entradas. Sistemas digitales secuenciales: Aquellos en los que sus salidas dependen además del estado de sus entradas en un momento dado, de estados previos. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la 'historia pasada' del sistema. Para la implementación de los circuitos digitales, se utilizan puertas lógicas (AND, OR y NOT), construidas generalmente a partir de transistores. Estas puertas siguen el comportamiento de algunas funciones del booleanas. Según el propósito de los sistemas digitales se clasifican en: a) sistemas de propósitos especiales y b) sistemas de propósitos generales. Estos últimos permiten el cambio de su Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas, Venustiano Carranza, Puebla C.P. 73040 2 Tel. (746) 8810768 http://vcarranza.cecytpue.edu.mx P.cecytpue. En la técnica digital solamente existen dos posibles valores de la señal y si bien son solo dos. hay varias maneras de representarlos. 73040 3 Tel.edu. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S comportamiento mediante la programación de algoritmos de soluciones de problemas específicos. Puebla C. En la siguiente tabla se muestran los diferentes tipos de interpretaciones. Venustiano Carranza. Las Granjas. (746) 8810768 http://vcarranza.mx . COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas. Y lo mismo con el resto de las terminales restantes del circuito integrado (ver figura 1). Venustiano Carranza. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. Por lo que un protoboard ofrece la ventaja de elaborar circuitos experimentales (ver figura 2). 73040 4 Tel. Esto facilita la inserción de estos dispositivos a un con otros componentes. (746) 8810768 http://vcarranza. Las Granjas. MARCO TEÓRICO La principal característica es la presencia de una enorme cantidad de perforaciones separadas entre sí por un décimo de pulgada cantidad considerada estándar para la separación de las terminales de los circuitos integrados. 1 Tablilla Protoboard Esta laminilla conecta eléctricamente los dispositivos insertados en ella.P. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. Fig. Así el punto A se encuentra unido al B y así sucesivamente hasta el punto E.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO 1 Uso del protoboard FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Desarrollar las habilidades sobre el uso de la tablilla de protoboard en la prueba de circuitos electrónicos digitales.mx . de modo que si conectamos las terminales de otros componentes auxiliares es como si lo conectáramos directamente al circuito integrado.edu.cecytpue. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Puebla C. En el interior de la tablilla existen delgadas láminas que conectan las líneas verticales de puntos. entradas y salidas. Las Granjas. Necesidad de adiciones: No se tiene hasta que se prueba la necesidad de añadir demás elementos para el funcionamiento correcto. 73040 http://vcarranza. cambiando los valores de los componentes. se tiene que tener en cuenta los siguientes factores para un buen funcionamiento del mismo. Una de las maneras más básicas para tener un correcto funcionamiento en la práctica por realizar son: Asumir que se van hacer modificaciones: Siempre que se hacen correcciones en el diseño. para un correcta conexión tomando en cuenta los voltajes de alimentación. Identificar todos los pins en CI’s: Aunque se tenga la identificación de los pins en la hoja de práctica del circuito ha realizar. dejando bastante espacio en el protoboard para trabajar. para evitar lo siguiente: Errores en construcción: Cortos.cecytpue. 2 Elementos internos TECNICAS DE ALAMBRADO Basándose en el desarrollo de proyectos.mx . Cualquier pin no utilizado o compuerta extra debe ser conectada a tierra o dejarlas desconectadas. falsos contactos. Venustiano Carranza. Errores en el diseño: Aunque esté alambrado correctamente. PROCEDIMIENTOS BÁSICOS. conexiones a tierra. Por muy sencillo o complejo sea la práctica que se va ha realizar se tiene que tomar un tiempo para desarrollarla con detenimiento. errores en el alambrado. enables.edu. arreglando fallas en el alambrado. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez 5 Tel. se puede tener fallas en el concepto básico de la práctica. adicionando circuitería extra. TIEMPO. Para evitar tener que identificar y arreglar fallas en circuito a probar. se tiene que consultar en los libros de especificaciones del fabricante (data books). resets. se tiene que escoger el mejor método que permita hacerlo. Puebla C.P. prácticas y demás circuitos por realizar durante la práctica en laboratorio. o rediseñar se tiene que tomar uno el tiempo necesario para hacerlo bien desde un principio. pulsos de reloj.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Fig. (746) 8810768 Márquez Col. o conceptos de reingeniería. 2.01 a 0. Las Granjas. 73040 6 Tel. Construir primero una parte : Cuando se tiene que construir una circuitería muy compleja o hacer varias idénticas. Alimentar el circuito cuando lo indique el docente.cecytpue. que no importan en circuitería lógica. Hacer buenas conexiones de la fuente de alimentación y tierra: Un alambrado débil en la conexión de circuito a circuito no es lo suficiente. El problema por lo general se encuentra en otra parte. Puebla C. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. En práctica. MATERIALES 1 Led verde EQUIPO O HERRAMIENTA Tablilla protoboard 1 Led rojo Fuente regulable 1 Led amarillo 3 Resistencias de 1 KΩ 3 Resistencias de 330 Ω PROCEDIMIENTO 1.mx .P.edu. pero no es un aislante. es recomendable empezar por una parte y luego sucesivamente las demás. soportando un gran abuso. especialmente en los buses de microprocesadores puede introducir tipo de ruido y basura a la circuitería análoga o circuitería de audio. Alimentar el protoboard según sus terminales. No siempre el CI está dañado: Cuando un proyecto no funciona. 4. Conectar los elementos según el esquemático proporcionado por el docente. Comprobar continuidad en el circuito montado. para evitar errores de alambrado. Tendrá fuga de pequeñas corrientes. En lo que si se tiene que tener cuidado es en la estática. la mayoría de los circuitos están a prueba de fallas (mal alambrado. pero si en circuitería análoga de alta impedancia. (746) 8810768 http://vcarranza. Mantener por separado la circuitería digital de la análoga: La conmutación digital. ocasionando fallas repentinas. No usar ningún tipo de silicón para aislar circuitería: Este tipo de componente es comúnmente usado. lo primero a deducir es que el circuito integrado está dañado.1mF de la fuente de +5V a tierra. Tener un alambrado más robusto en cuanto a mejor calidad de alambre y distribución en el protoboard para la fuente y tierra es lo mejor. Venustiano Carranza.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Aterrizar los CI’s: Esto significa poner un capacitor de cerámica de 0. Realizar mediciones básicas 5. 3. no siempre es esto. para evitar que se introduzca ruido de la línea. fuente equivocada). Puebla C.P.edu. (746) 8810768 http://vcarranza.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S DIBUJOS O ESQUEMAS CONCLUSIONES Responde las siguiente cuestiones ¿Cuáles son las ventajas de usar un protoboard? ¿Cuáles son las desventajas de usar un protoboard? Describe el uso correcto de un protoboard Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas. 73040 7 Tel.mx .cecytpue. Venustiano Carranza. 73040 http://vcarranza.cecytpue. Estas puntas de prueba. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas.mx . donde es común tener altas tensiones y cables de referencia más largos.P. Con una punta ideal. Puebla C. se necesitan puntas de prueba más grandes con mayores Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez 8 Tel. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. además.edu. sin embargo. (746) 8810768 Márquez Col. es la capacidad de conectar la punta de prueba al punto que se está interesado medir. por ejemplo. la facilidad de conexión está brindada a través de cabezas de puntas de prueba miniatura y distintos adaptadores de extremos de puntas de prueba diseñados para este tipo de dispositivos. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. de realizar esta conexión con facilidad. Para circuitos en miniatura. uno sería capaz. tales como los de tecnología de montado de superficie (SMT) de alta densidad. Una punta de prueba ideal tiene las siguientes características: Facilidad de conexión al punto de prueba Fidelidad absoluta de la señal que mide Carga nula presentada a la fuente de señal Inmunidad completa al ruido Facilidad de conexión al punto de prueba Un requerimiento esencial para poder realizar una medición. circuitos de potencia industriales. son muy pequeñas para un uso práctico en.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO 1A Construcción de una punta de pruebas lógicas FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Establecer las reglas sobre el de una punta de prueba digital. Ella permite detectar los niveles de voltaje presentes en un circuito digital. Venustiano Carranza. Para aplicaciones de potencia. MARCO TEÓRICO La Punta de prueba lógica se encuentra entre los instrumentos de diagnóstico más útiles en el campo de la electrónica digital. Las Granjas. se han diseñado puntas de prueba de distintos tamaños y configuraciones para cumplir con los requerimientos de conexión de distintas aplicaciones. no toma corriente alguna de ella. Una punta de prueba siempre tomará algo de corriente para poder generar una tensión a la entrada del instrumento de medición. Carga nula presentada a la fuente de señal Cualquier dispositivo externo. como una punta de prueba en este caso. tales como tubos fluorescentes y equipos de ventilación de motores. Fuente de voltaje ( 5 V DC ) Desoldador Pinzas de punta 9 Tel. Puebla C. Una pluma sin tintero. dicho de otra forma. Las Granjas. Es por esta razón que un simple cable no se usa como punta de prueba. cosa que no puede darse en la práctica.edu.mx . Por esta razón. Para que esto suceda. más allá del que la señal ya tenía en el punto de prueba.cecytpue. Una punta de prueba ideal es inmune a cualquier fuente de ruido y por lo tanto la señal que entrega a la entrada del instrumento de medición no agrega ruido a la señal que mide. ancho de banda infinito y fase lineal en todas las frecuencias. 1 LED Un caimán con alambre insulado negro. la punta de prueba debe tener impedancia infinita. y por lo tanto modifica la señal original en el punto de prueba. El dispositivo externo actúa como una carga al tomar corriente del circuito (es decir. Estas fuentes pueden inducir su ruido en circuitos y cables en sus cercanías. no tiene sentido hablar de un ancho de banda infinito. 73040 EQUIPO O HERRAMIENTA Cautín . MATERIALES 1 Resistor de 330 W. Una punta de prueba ideal presenta una carga nula a la fuente de señal o. pues un cable es susceptible al ruido. (746) 8810768 http://vcarranza. provocando que su ruido se sume a la señal original. aparecerá como una carga adicional a esa fuente de señal.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S márgenes de seguridad. tal como se manifiesta en el punto de prueba. Dicho de otra forma. Para ello. la señal. la circuitería de la punta de prueba debe poseer atenuación nula. Inmunidad completa al ruido Siempre existen fuentes de ruido en el medio ambiente. Por ejemplo. si lo que se está midiendo son frecuencias de audio. Venustiano Carranza. No solo se trata de requerimientos ideales imposibles de alcanzar en un esquema real. Fidelidad absoluta de la señal que mide La punta de prueba ideal debe ser capaz de transmitir cualquier señal desde su extremo hasta la entrada del instrumento de medición (el Osciloscopio de rayos catodicos en general) con una fidelidad absoluta. debería ser replicada fielmente a la entrada del instrumento de medición. Del párrafo anterior debe quedar claro que no existe un único tamaño o configuración ideal de puntas de prueba para todas las aplicaciones. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Esta nueva carga modifica la operación del circuito que se está midiendo. de la fuente de señal).P. que se conecte a un punto de prueba. sino que además son imprácticos. Las Granjas. 73040 10 Tel. Cuando se van a unir 2 o más terminales debemos hacer ganchos en los 2 extremos para asegurar la unión. PROCEDIMIENTO Diagrama interno de una Punta de prueba lógica Se quitó la capa de la pluma para mostrar su vista interior. Venustiano Carranza.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Soldadura. 1. 1. Soldar la punta de la pluma al resistor con la finalidad que sirva de punta de prueba. porqué si la soldadura llegara a romperse durarte el proceso. (746) 8810768 http://vcarranza. Punta de prueba lógica.4 Soldadura entre terminales La gráfica nos muestra 2 de las variedades de LEDs en las formas que podemos encontrar. Tipos de LEDs Fig. el gancho continuara haciendo contacto. Puebla C.P.cecytpue. Esto es muy importante.mx . Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.edu. edu. Soldar el cátodo del LED al caimán. 4. Soldar el otro extremo del resistor al ánodo del LED.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 2.mx . Las Granjas. (746) 8810768 http://vcarranza. dejando la parte superior del LED visible. Puebla C.cecytpue. Comprobar el funcionamiento de la probeta lógica. DIBUJOS O ESQUEMAS Como soldar CONCLUSIONES Responde las siguiente cuestiones ¿Para qué sirve una punta de prueba lógica? ¿A qué se debe una mala soldadura? ¿Cuáles son los problemas que se generan en una mala soldadura? Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. 3.P. Venustiano Carranza. 73040 11 Tel. es decir como conmutador controlado. En el diodo. MARCO TEÓRICO El funcionamiento del diodo.edu. en la actualidad. el transistor es considerado como conmutador “abierto”. transistor BJT y CMOS. ya que no hay corriente en el colector. es decir. en el caso de los diodos de CONDUCCION o NO CONDUCCION. Las Granjas. en el caso de los transistores. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. las compuertas lógicas son elementos básicos en los sistemas digitales. En un conmutador digital se utilizan varios transistores como conmutadores. En CORTE. de igual manera la corriente es el medio controlador. En SATURACION. 73040 12 Tel. Venustiano Carranza. se diseña su circuito de tal forma que el componente este en la zona de CORTE o SATURACION. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. pero solo con el sentido del flujo de la misma. La corriente aplicada a la base del transistor es el medio “controlador” del transistor como conmutador. no solamente puede ser lineal. mientras que un “uno” representa un voltaje ALTO ó Vcc. “ceros y unos”.cecytpue. Existen son: diferentes tipos de compuertas lógicas. (746) 8810768 http://vcarranza.mx . las cuales operan con números binarios. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas. el transistor es considerado como conmutador “CERRADO”. Puebla C. en el diseño de este tipo de circuitos es muy importante la velocidad de conmutación. un “cero” representa un voltaje BAJO ó 0 Volts.P. FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Desarrollar las habilidades sobre el uso correcto de las compuertas lógicas en los circuitos digitales. Por otra parte. opere como conmutador.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO 2 Sistemas digitales y principios básicos. Para que un elemento no lineal. y en los sistemas digitales se opera con las básicas como AND (“Y”) OR (“O”) NOT (“N”) Existiendo otras derivadas de la combinación de las anteriores: NAND (“N-Y”) NOR (“N-O”) XOR (“N-Y-O”) Operaciones lógicas básicas Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. ya que se tiene la máxima corriente que circula por el colector. sino que puede ser utilizado como elemento no lineal. cecytpue. Venustiano Carranza.1 KΩ y 2.5 KΩ 5 Transistores 2N2222 Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.mx . Esta operación responde a la siguiente tabla: PRODUCTO LOGICO: Denominada también operación "Y" (AND). Esta operación responde a la siguiente tabla: MATERIALES • • • 4 Diodos de propósito general (1N4001 – 1N4004) 2 Resistencias 330 Ω 4 Resistencias de 2. Llamaremos variables lógicas a las que toman sólo los valores del conjunto.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Sea un conjunto formado por sólo dos elementos que designaremos por 0 y 1. Puebla C. Las Granjas. 73040 EQUIPO O HERRAMIENTA Tablilla protoboard Multimetro Osciloscopio Generador de funciones 13 Tel.P. es decir 0 o 1. Esta operación responde a la siguiente tabla: NEGACION LOGICA: Denominada también operación "N" (NOT). En dicho conjunto se definen tres operaciones básicas: SUMA LOGICA: Denominada también operación "O" (OR).edu. (746) 8810768 http://vcarranza. con resistencias de 330 Ω) Puntas Banana – Caimán DIP Switch Fuente de alimentación Puntas Osciloscopio Pinzas de corte PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 1. 73040 14 Tel.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S • • • • • • • • • 5 Transistores BC557/2N3906 1 Compuerta NOT 74LS04 1 Compuerta AND 74LS08 1 Compuerta NAND 74LS00 1 Compuerta OR 74LS32 1 Compuerta NOR 74LS02 1 Compuerta XOR 74LS86 1 Compuerta NXOR 74LS266 4 LEDs (opcionales. 2. construir su circuito y comprobar la tabla de verdad característica. 4 y 5.cecytpue.mx . a) Para cada una de las compuertas lógicas mostradas en las figura 1.P. (746) 8810768 http://vcarranza. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.. teniendo en cuenta que para niveles lógicos de entrada “0” = 0 volts y “1” = 5 volts y medir los voltajes que se tienen a la salida como niveles lógicos. Puebla C. 3. Venustiano Carranza. Las Granjas.edu.Compuertas Lógicas. Combinación de compuertas lógicas a) Arme el circuito mostrado en la figura.cecytpue. 73040 15 Tel. Las Granjas.mx . Puebla C.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S EXPERIMENTO 2. Venustiano Carranza.P. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. (746) 8810768 http://vcarranza.edu. 73040 16 Tel. Circuito Lógico. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Circuito Lógico b) Mida con el multímetro los voltajes de salida para: • Nivel lógico uno (LED encendido) • Nivel lógico cero (LED apagado). Las Granjas.mx .P. • ¿A qué conclusión llega? • Está bien el diagrama lógico del circuito mostrado? EXPERIMENTO 3.edu. Combinación de compuertas lógicas a) Arme el circuito mostrado en la figura. combinando el estado de las entradas A y B • Exprese la señal de salida en términos de la entrada: F(A. (746) 8810768 http://vcarranza. Puebla C. B).cecytpue. Mida con el multímetro los voltajes de salida para: • Nivel lógico uno (LED encendido) • Nivel lógico cero (LED apagado). c) Llene la tabla 1. Venustiano Carranza. P.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S b) Llene la tabla 2. combinando el estado de las entradas A y B. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.B) • Compare esta tabla la del ejercicio anterior.mx .cecytpue. Circuito Lógico. Las Granjas. B) • Compare esta tabla la del ejercicio anterior. • A que conclusión llega TABLA 3. (746) 8810768 http://vcarranza. 73040 17 Tel. combinando el estado de las entradas A y B • Exprese la señal de salida en términos de la entrada: F(A.edu. b) Llene la tabla 3. Venustiano Carranza. • ¿A que conclusión llega? Tabla de verdad EXPERIMENTO 4. Combinación de compuertas lógicas a) Arme el circuito mostrado en la figura. Puebla C. • Exprese la señal de salida en términos de la entrada: F(A. P. Las Granjas.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S DIBUJOS O ESQUEMAS CONCLUSIONES Responde las siguiente cuestiones ¿Cuáles son las compuertas lógicas? ¿Qué operaciones básicas realiza la compuerta AND y la OR? ¿Cuál es la función de una compuerta Not? Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. 73040 18 Tel.cecytpue. Venustiano Carranza. Puebla C.mx . (746) 8810768 http://vcarranza.edu. b y c son las variables.P. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas. presentan dos estados claramente diferenciados (abierto o cerrado.b)+b. Los signos 1 y 0 no expresan cantidades. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. Para estudiar de forma sistemática el comportamiento de estos elementos.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO 3 Algebra de Boole.c. FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Desarrollar las habilidades sobre el uso correcto de las compuertas lógicas en los circuitos digitales aplicando el álgebra de Boole. (746) 8810768 http://vcarranza. 73040 19 Tel. Se define Función Lógica a toda variable binaria cuyo valor depende de una expresión formada por otras variables binarias relacionadas mediante los signos + y x. Pretendía explicar las leyes fundamentales de aquellas operaciones de la mente humana por las que se rigen los razonamientos. Puebla C. Las variables con las que opera son las binarias 1 y 0 (verdadero o falso). mientras que a.edu. MARCO TEÓRICO George Boole creó el álgebra que lleva su nombre en el primer cuarto del siglo XIX. conduce o no conduce). A este tipo de componentes se les denomina componentes todo o nada o también componentes lógicos. Esta función la leeríamos de la siguiente forma: si a y b o b y c son verdaderas (1) la función lógica S es verdadera (1). formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. En esa época nadie pudo prever la utilización de este álgebra en el diseño de circuitos digitales. Como veremos las operaciones se realizarán mediante relaciones lógicas. Por ejemplo: S=(a. como contactores y relévadores. Venustiano Carranza.mx . se representan los dos estados Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. sino estados de las variables. Podemos decir.cecytpue. Mediante contactos podríamos explicar o aclarar la función lógica. lo que en el álgebra convencional son las sumas y multiplicaciones. Las Granjas. Siendo S la función. Muchos componentes utilizados en sistemas de control. que el sistema de numeración binario y el álgebra de Boole constituyen la base matemática para el diseño y construcción de sistemas digitales. El conjunto de leyes y reglas de operación de variables lógicas se denomina álgebra de Boole.P. Las Granjas. a) Igualdad FUNCIÓN S=a TABLA DE VERDAD a S 0 0 1 1 SÍMIL CON CONTACTOS b) Unión (función =O) FUNCIÓN S = a+b TABLA DE VERDAD a b S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 SÍMIL CON CONTACTOS c) Intersección (función Y) Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.cecytpue. (746) 8810768 http://vcarranza. entendiendo como tal aquella que sólo puede tomar los valores 0 y 1. etc. un transistor. todos los elementos del tipo todo o nada son representables por una variable lógica. Puebla C. un relé.mx . Venustiano Carranza. Atendiendo a este criterio. ya que fué George Boole el que desarrolló las bases de la lógica matemática. 1 cerrado). da igual que sea una puerta lógica.edu. De esta forma podemos utilizar una serie de leyes y propiedades comunes con independencia del componente en sí.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S por los símbolos 1 y 0 (0 abierto. 73040 20 Tel. *. Puebla C. ') son las siguientes: PROPIEDAD CONMUTATIVA: De la suma: a+b = b+a Del producto: a*b = b*a Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.cecytpue.P. Venustiano Carranza.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S FUNCIÓN TABLA DE VERDAD S = a. Las Granjas.b a b S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 SÍMIL CON CONTACTOS d) Negación (función NO) También denomina función complemento FUNCIÓN S a TABLA DE VERDAD a S 0 1 1 0 SÍMIL CON CONTACTOS Propiedades del álgebra de Boole Las propiedades del conjunto en el que se han definido las operaciones (+. (746) 8810768 http://vcarranza.edu.mx . 73040 21 Tel. Venustiano Carranza.cecytpue. Juego de cables para conexión Puntas Banana – Caimán DIP Switch Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. 74LS32. Generador de señales. a+a' = 1 Del producto: a*a = a .mx . a*a' = 0 PROPIEDAD DISTRIBUTIVA: De la suma respecto al producto: a*(b+c) = (a*b) + (a*c) Del producto respecto a la suma: a + (b*c) = (a+b) * (a+c) LEYES DE DE MORGAN: (a+b+c)' = a'*b'*c' (a*b*c)' = a'+b'+c' MATERIALES 4 CI Compuertas lógicas 74LS10.P. 73040 EQUIPO O HERRAMIENTA Tablilla protoboard Multimetro Puntas Osciloscopio Pinzas de corte Fuente de alimentación de 15VCD.74LS21 Diodos LED varios colores. Puebla C. a 1/2W. Osciloscopio. 74LS11.edu. 74LS04.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S PROPIEDAD ASOCIATIVA: De la suma: (a+b)+c = a+(b+c) = a+b+c Del producto: (a*b)*c = a*(b*c) = a*b*c LEYES DE IDEMPOTENCIA: De la suma: a+a = a . (746) 8810768 http://vcarranza. Resistencias de 330Ω. 3 Pares de puntas para osciloscopio 22 Tel. Las Granjas. b) Obtenga su tabla de la verdad para todas las combinaciones posibles a la entrada. d) Compare sus tablas de la verdad.B) = AB+A´ X(A.P. DIBUJOS O ESQUEMAS Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.B.Simplificación por algebra de Boole a) Dada la proposición 1..mx . así como la tabla de la verdad para las siguientes formulas proposicionales.C) = A´B´´C´+A´B X(A. X(A. construya el circuito que se muestra en la figura 1.cecytpue. Venustiano Carranza.Aplique reducciones por algebra de Boole para la proposición 2. X(A.edu. 73040 23 Tel.C. Puebla C. (746) 8810768 http://vcarranza.D) = A'BC' + A'B'C'D + B'C'D logigrama correspondiente a la proposición 1 Construcción de Lógigramas. a) Determine el lógigrama correspondiente. c) Por medio del algebra de Boole simplifique la proposición y obtenga el nuevo lógigrama.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 1. obtenga y arme el lógigrama correspondiente comprobando la tabla de la verdad para cada combinación a la entrada. obtenga su tabla de la verdad para todas las combinaciones posibles a la entrada.B. Las Granjas..C) = A´´+B´´C´ EXPERIMENTO 3.B. . 4.Que es el teorema De Demorgan 8.cecytpue...Cuales son las propiedades principales en el álgebra de Boole..Que nos representa el esquema (lógigrama) a base de compuertas.mx . 5.En la minimización de una ecuación solo se puede obtener un solo modelo de lógigrama... Puebla C. Venustiano Carranza. 6. 73040 24 Tel. 2.Cuales son las compuertas lógicas básicas para el diseño de sistemas lógicos Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.Que son y para qué sirven las tablas de la verdad 7. (746) 8810768 http://vcarranza.. 3.P.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S CONCLUSIONES Responde las siguiente cuestiones 1.edu.Cual es el objetivo de utilizar el álgebra de Boole. Las Granjas..Que entiende por álgebra de Boole. actualmente existen y se deben a dos tipos de transistores que toleran dicha integración: TTL y CMOS (junto con sus variantes) La familia lógica TTL (lógica transistor-transistor) consiste en varias subfamilias. Las Granjas. Esto determina las tecnologías de integración que.P. (746) 8810768 http://vcarranza. TABLA 1 Subfamilias TTL TTL estandar TTL de alta velocidad TTL de bajo poder TTL Schottky TTL de bajo poder Schottky TTL advanced Schottky TTL advanced de bajo poder Schottky Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.cecytpue. 73040 Prefijo Ejemplo de circuitointegrado 74 74H 74L 74S 74LS 7404 (inversor) 74H04 (inversor) 74L04 (inversor) 74S04 (inversor) 74LS04 (inversor) 74AS 74ALS 74AS04 (inversor) 74ALS04 (inversor) 25 Tel. tales como el poder de disipación.mx . En la tabla 1 se muestran las clases de subfamilias junto con su prefijo designado para identificar los circuitos integrados. Esta tecnología.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA 4 NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO Mapas de Karnaugh. diodos y transistores bipolares para obtener funciones lógicas estandar. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. esencialmente. y la velocidad de cambio. hace uso de resistencias. tiempos de retardo. FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Desarrollar las habilidades sobre el uso correcto de las compuertas lógicas en los circuitos digitales y su reducción mediante el uso de Mapas de Karnaugh. MARCO TEÓRICO Los diseñadores de circuitos integrados solucionan los problemas que se plantean en la integración. Puebla C. con el uso de transistores. La diferencia entre las diferentes subfamilias de TTL son en sus características eléctricas. Estas no difieren en cuanto a sus pines (entradas o salidas) o sus operaciones lógicas ejecutadas por los circuitos internos. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas.edu. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. en la tabla 1 se muestra la clasificación de este tipo de transistores. Venustiano Carranza. Los CMOS son más lentos en cuanto a velocidad de operación que los TTL. Las diferencias más importantes entre ambas familias son: a) En la fabricación de los circuitos integrados se usan transistores bipolares par el TTL y transistores MOSFET para la tecnología CMOS. Estas series contienen varias de las mismas funciones lógicas de la familia TTL. pero esta serie no fue diseñada para ser compatible con la familia TTL. Venustiano Carranza. Puebla C. 73040 26 Tel. Esta tecnología. estás se encuentran listadas en la tabla 2. CMOS: diseñada para un bajo consumo. los CMOS están superando a los CI (circuitos integrados) bipolares en el área de integración a gran escala. sin embargo se han desarrollado algunas series que sí lo son. b) c) Los CMOS requieren de mucho menos espacio (área en el CI) debido a lo compacto de los transistores MOSFET. hace uso básicamente de transistores de efecto de campo NMOS y PMOS. Existen diferentes series CMOS (Complementary Metal-Oxide semiconductor) disponibles. Los CMOS tienen una mayor inmunidad al ruido que los TTL Los CMOS presenta un mayor intervalo de voltaje y un factor de carga más elevado que los TTL. CI de calculadora. (746) 8810768 http://vcarranza. Mapas de Karnaugh Los mapas de Karnaugh es una herramienta grafica usada para simplificar una ecuación lógica o convertir una tabla de verdad en su circuito lógico correspondiente. Los circuitos integrados CMOS es de menor consumo de potencia que los TTL. en LSI memorias grandes. una de las características principales que los diferencian de la familia TTL es que el rango de voltaje que utilizan es mayor siendo utilices para mayores aplicaciones en la industria tabla 2. microprocesadores-. Las series 4000 y 14000 son las series CMOS más antiguas.P. así como VLSI. Las Granjas.mx . Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. En resumen podemos decir que: TTL: diseñada para una alta velocidad.cecytpue. Además debido a su alta densidad de integración.edu. y es sensible a la carga electroestática.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S CMOS. el cual se muestra en la figura siguiente: Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. como se verá.edu. cuatro y cinco variables.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Los mapas de Karnaugh pueden aplicarse a dos. El mapa también puede ser considerado una extensión de los diagramas de Venn. (746) 8810768 http://vcarranza. se puede rotular el diagrama con el número decimal asociado al minitérmino. tres. Puebla C. Consideremos un diagrama de Venn para dos variables A y B: AB’ A’B A’B’ Si el orden de la variables para la asignación del código de minitérminos es AB. Venustiano Carranza. pero no tan claramente como un 2-cubo. Las Granjas. tiene un casillero o cuadro para cada minitérmino. 73040 27 Tel.P. la simplificación resulta tan complicada que conviene en ese caso utilizar teoremas mejor. Para más variables. Conceptos Es la representación gráfica de una función booleana más utilizada en sistemas digitales. Una tabla tiene un renglón por cada minitérmino. Existe una relación uno a uno entre un mapa y una tabla de verdad. y un mapa.cecytpue. y que el gráfico refleja las adyacencias entre minitérminos.mx . queda: B A 2 3 1 0 Puede observarse que resultan áreas desiguales para cada minitérmino. B. los minitérmino que están a distancia uno.P.cecytpue.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 0 A 2 1 3 B C Nótese que f1=m3 . B 2 6 4 0 2 A C=0 3 1 B=1 A=0 0 A=1 6 4 7 5 C f(A. se ilustran los mintérminos en un diagrama de Venn y en un 3-cubo: B 6 4 A 5 7 6 0 3 1 0 A 4 3 1 C 2 B 2 7 5 C La siguiente figura muestra un desarrollo de un 3-cubo. Venustiano Carranza. y que f2=m1+m2+m3. Puebla C. Las Granjas. quedan adyacentes (exceptuando los de la cara que no se representa en el plano). Nótese que al abrir las caras del cubo.mx . C) Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. C) 28 Tel. Para tres variables A. 73040 C=1 3 1 7 5 f(A. Mapa para tres variables. Los códigos de los minitérmino quedan ordenados según código Gray. B. B y C. El 3-cubo muestra también la propiedad del código Gray de ser reflejado. (746) 8810768 http://vcarranza.edu. y se suele mostrar el desarrollo en el plano. Puebla C. un cilindro en este caso.P. Esto implica que las diagonales están prohibidas. (746) 8810768 http://vcarranza. B. en un mapa de Karnaugh se considera que los bordes son coincidentes. 1. Las Granjas. El mapa para tres variables puede obtenerse con dos mapas de dos variables. Las agrupaciones son exclusivamente de unos. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. lo cual también refleja que la propiedad del código Gray de ser cíclico. C) Nótese que m0 es adyacente a m1.edu. Resulta práctico colocar en un borde de cada cuadrado el número del minitérmino. Venustiano Carranza. Es decir. 73040 29 Tel. Esto implica que ningún grupo puede contener ningún cero. De esta forma. Las agrupaciones únicamente pueden hacerse en horizontal y vertical. Entonces. 2.cecytpue.mx . resulta cómodo expresar una forma canónica en un mapa. m2 y m4.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S El siguiente diagrama muestra el desarrollo de un 3-cubo sobre el mapa de Karnaugh de tres variables: AB C 0 1 00 0 1 01 11 10 2 6 4 3 7 5 f(A. Venustiano Carranza. (746) 8810768 http://vcarranza.2. 4. Aunque pueden pertenecer a más de uno. Los grupos han de contener 2n elementos.mx . Cada grupo ha de ser tan grande como sea posible.8. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.cecytpue. Todos los unos tienen que pertenecer como mínimo a un grupo.P. 73040 30 Tel.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 3. Puebla C.edu. 5. Tal y como lo ilustramos en el ejemplo.4. Las Granjas. Es decir que cada grupo tendrá 1. Número de unos. Puebla C. La formación de grupos también se puede producir con las celdas extremas de la tabla. Tiene que resultar el menor número de grupos posibles siempre y cuando no contradiga ninguna de las Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas.P.edu. (746) 8810768 http://vcarranza.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 6. 73040 31 Tel. Venustiano Carranza. 8. De tal forma que la parte inferior se podría agrupar con la superior y la izquierda con la derecha tal y como se explica en el ejemplo.mx . Pueden existir solapamiento de grupos. 7.cecytpue. 74LS04. (746) 8810768 http://vcarranza. simplifique por mapas de Karnaugh. 3 Pares de puntas para osciloscopio PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 1 .74LS21 • Diodos LED varios colores. 74LS32.Simplificación por Mapas de Karnaugh e) Dada las proposiciones.P. • Resistencias de 330Ω.edu. Venustiano Carranza. Puebla C. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Esto es el número de grupos ha de ser minimal. Las Granjas.. MATERIALES • 4 CI Compuertas lógicas 74LS08. • Juego de cables para conexión EQUIPO O HERRAMIENTA Tablilla protoboard Multimetro Puntas Osciloscopio Pinzas de corte Fuente de alimentación de 15VCD. Osciloscopio. a 1/2W.cecytpue. • DIP Switch (8bits).COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S reglas anteriores. determine el lógigrama y arme el circuito correspondiente comprobando las tablas de verdad correspondiente antes de simplificar y una vez simplificadas. Generador de señales. 73040 32 Tel.mx . 74LS86. a un display de siete segmentos. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. 2. DIBUJOS O ESQUEMAS Conexión entre los diferentes circuitos y el Display.Explique en qué consiste la reducción de una función por mapas de Karnaugh... CONCLUSIONES Responde las siguiente cuestiones 1.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S EXPERIMENTO 2. 73040 33 Tel.Implementación mediante C. Puebla C.Explique la diferencia de un Mintérmino y un Maxtérmino.cecytpue. 1. Las Granjas.mx . corroborando la tabla de verdad para cada digito.edu.P. conectando las salidas de dichos circuitos a un display Cátodo común de 7 segmentos figura 1..I. (746) 8810768 http://vcarranza. Se implementaran los circuitos realizados anteriormente. Venustiano Carranza. Comente que es la suma de Mintérminos... Venustiano Carranza. Puebla C.P. (746) 8810768 http://vcarranza.Comente.edu.mx . ¿Se obtiene solo una minimización? Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. cuales son las limitantes al utilizar la técnica de reducción por mapas de Karnaugh. 4. 7..cecytpue. 6..Al utilizar le reducción por mapas de karnaugh. 8. 5. 73040 34 Tel.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 3..Que entiende por el complemento de una función.Explique qué elementos componen una función Canónica.Explique qué función juega una condición No en el mapa.. Las Granjas. edu. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. para permitir al multiplexor realizar su función.P.mx . Cuando EN = 0. todas las salidas son 0. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. EN. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. El encauzamiento deseado de los datos de entrada hacia la salida es controlada por entradas de SELECCIÓN (que algunas veces se conocen como entradas de enrutamiento).cecytpue. (746) 8810768 http://vcarranza. 73040 35 Tel. Las Granjas.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO 5 Multiplexor y demultiplexor FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Desarrollar las habilidades sobre el uso correcto de los multiplexores y demultiplexores. En este diagrama las entradas y salidas se trazan como flechas grandes para indicar que pueden ser una o más líneas de señales. Venustiano Carranza. Puebla C. MARCO TEÓRICO Un multiplexor o selector de datos es un circuito lógico que acepta varias entradas de datos y permite sólo a una de ellas alcanzar la salida. La figura muestra el diagrama funcional de un multiplexor general (MUX). COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas. Existe una señal de entrada. mx . Puebla C. Las Granjas.cecytpue. Venustiano Carranza. un demultiplexor de n salidas de un bit tiene una entrada de datos y s entradas para seleccionar una de las n=2s salidas de datos. (746) 8810768 http://vcarranza.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Una de las aplicaciones más características de los decodificadores era su transformación en los circuitos digitales denominados demultiplexores. 73040 36 Tel.edu. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Un demultiplexor realiza la función opuesta de la de un multiplexor.P. por ejemplo. Aunque los detalles internos del registro. Las Granjas. elegida mediante un seleccionador.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S El demultiplexor es un circuito destinado a transmitir una señal binaria a una determinada línea. (746) 8810768 http://vcarranza.P. Venustiano Carranza. de entre las diversas líneas existentes. El dispositivo mecánico equivalente a un demultiplexor será un conmutador rotativo unipolar. de tantas posiciones como líneas queramos seleccionar.cecytpue. consideraremos en este caso la utilización de multiplexores y demultiplexores en el proceso de transferencia entre registros. Aplicaciones de los demultiplexores La transferencia de información es una operación básica en cualquier sistema digital. serán estudiados en su tema correspondiente. la forma en que se transfiere la información desde el exterior al registro y cómo sale de éste hacia el exterior. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Puebla C. 73040 37 Tel.mx . El seleccionador determina el ángulo de giro del brazo del conmutador.edu. • 52 resistencias de 470 W.2 KW • Cable para protoboard • 74LS138 • 1 74LS47 • 1 DIP switch (12 SW) • 12 Resistores 2.P. • Veinte diodos LED (cinco grupos de 4 LED. cada grupo de un solo color).edu. Fuente de voltaje (5 V DC ).cecytpue. Las Granjas. dos 74LS153. Pinzas de corte.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S MATERIALES • Tres DIP de 8 y uno de 4. Venustiano Carranza. Puebla C. • 174LS157 • 2 74LS151 • 1 74LS150 • 16 Interruptores • 16 Resistores 2. 73040 38 Tel. Armar los dos circuitos siguientes Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.2 KW • 1 Display de 7 segmentos • Cable para protoboard EQUIPO O HERRAMIENTA 2 Tablilla protoboard Multimetro Fuente de alimentación Pinzas de corte Punta de prueba lógica. • • Dos 74LS156. PROCEDIMIENTO 1. (746) 8810768 http://vcarranza.mx . Manual TTL. Pinzas de punta. Las Granjas.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 2. 73040 39 Tel. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.cecytpue. Al cerrar el circuito del canal 6 del DIP la señal que manda es un ¿0 o un 1? 3.P. (746) 8810768 http://vcarranza. Dibuja el diagrama de la respuesta de la pregunta 3. 3. DIBUJOS O ESQUEMAS CONCLUSIONES Responde las siguiente cuestiones 1.edu. Si quisieras manejar las señales de entrada con puros ceros o con puros unos ¿Qué circuito integrado tendrías que anexar a la conexión del diagrama topológico del demultiplexor para obtener la misma respuesta en la salida? 4. Puebla C.mx . Entregar en el reporte correspondiente a esta práctica el diagrama de la configuración interna de los circuitos integrados utilizados. Explicar detalladamente que sucede con cada uno de los circuitos realizados. Venustiano Carranza. Al cerrar el circuito del canal 5 del DIP la señal que manda es un ¿0 o un 1? 2. Puebla C. una vez transcurrido el tiempo necesario para la estabilización de las salidas. que un circuito combinacional real es aquel en el cual las salidas dependen exclusivamente de las señales de entrada aplicadas. es una función de las entradas previas. Las Granjas. en los cuales la relación entre cada salida y las entradas puede ser expresada mediante una función lógica (expresiones algebraicas. especificada por completo en forma lógica por un conjunto de funciones booleanas. El estado de los elementos de memoria.edu.cecytpue.P. circuito con puertas lógicas. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO 6 Circuitos combinatorios FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Desarrollar las habilidades sobre el uso correcto de las compuertas lógicas en los circuitos combinacionales. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. como consecuencia. los circuitos secuénciales emplean elementos de memoria además de las compuertas lógicas. las salidas de un circuito secuencial dependen no solo de las entradas presentes. un circuito combinacional consta de compuertas lógicas cuyas salidas en cualquier momento están determinadas en forma directa por la combinación presente de las entradas sin tomar en cuenta las entradas previas. Venustiano Carranza. MARCO TEÓRICO Circuitos combinacionales Aquellos circuitos digitales con varias entradas y varias salidas. desde a aplicación de las señales de entrada. a su vez. (746) 8810768 http://vcarranza. Diremos pues. se denominan circuitos combinacionales. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.). 73040 40 Tel. sino también de las entradas del pasado y el comportamiento del circuito debe especificarse en una secuencia de tiempo de entradas y de estados internos. Un circuito combinacional realiza una operación especifica de procesamiento de información. tablas de verdad. etc. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas.mx . Los circuitos lógicos para sistemas digitales pueden ser combinacionales o secuénciales. hay que pulsar al mismo tiempo los botones A. 74LS32 o las necesarias. siempre que cualquiera de los dos asientos delanteros esté ocupado y el cinturón correspondiente no se haya abrochado o que se encuentre una puerta sin seguro. Se coloca un interruptor debajo de cada asiento delantero. y apagarse con el interruptor B(se mantiene el ultimo estado del interruptor A y cambia en B) que se encuentra en el otro extremo.Implementación mediante C. Diseñe una cerradura electrónica con clave para una puerta a fin de que la cerradura se pueda abrir. al llegar al otro extremo se pulsa el interruptor B las luces deben apagarse (recuerda que ambos interruptores han sido onectados). Diodos LED diferente color Juego de cables para conexión 2 DIP Switch (8bits) EQUIPO O HERRAMIENTA Tablilla protoboard Multimetro Osciloscopio Generador de funciones Fuente de alimentación Puntas Osciloscopio Pinzas de corte PROCEDIMIENTO EXPERIMENTO 1. Se desea diseñar una red logica para instrumentar una alarma necesaria en todos los automóviles nuevos de la marca FAW de dos puertas. mediante el interruptor A se enciende la lámpara.mx . posteriormente basta con conectar cualquiera de los interruptores A. se debe escuchar el sonido de una alarma cuando se enciende el motor y los cambios entran a una velocidad. 4. 2. las luces del pasillo deben encenderse. cuando se pulse un botón o cuando se opriman los botones A y B. existe un interruptor A en la entrada y otros dos interruptores B y C en el interior de la habitación.edu.. 73040 41 Tel. B y C.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S MATERIALES 2 CI Compuertas lógicas 74LS08. 3. una vez dentro con cualquiera de los interruptores B o C se puede apagar la luz. Venustiano Carranza. en la entrada del pasillo se encuentra el interruptor A y al otro extremo del pasillo el interruptor B.P.a 1/2aW. Las Granjas. Si al ingresar se conecta el interruptor A. Un interruptor o conmutador se activara cuando la palanca esté en velocidad (no este en neutral). Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Diseñe un sistema de iluminación para un corredor que dirige a un laboratorio. se cuenta con un conjunto de conmutadores sensores para proporcionar las entradas a la red. B o C para que la lámpara se encienda nuevamente. la señal debe actuar cuando a la entrada de la cerradura se hace llegar una combinación diferente a la mencionada en el punto1. Resistencias de 330Ω. se fija un interruptor a cada cinturon igualmente delantero. asi como a los seguros de las puertas. al entrar. la señal de alarma deberá descubrir al que intente ingresar. Diseñe un sistema para conectar y desconectar una luz que se encuentra en el interior de un habitación. (746) 8810768 http://vcarranza. Añada a la cerradura una alarma.cecytpue. 5. 1. si se presiona nuevamente al interruptor A(cambia de estado) las luces deben encenderse de nuevo. 74LS86. Puebla C.I. 74LS04. Las Granjas.mx .COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S DIBUJOS O ESQUEMAS Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.cecytpue. 73040 42 Tel. (746) 8810768 http://vcarranza. Puebla C.P. Venustiano Carranza.edu. Las Granjas. Venustiano Carranza.P.edu. 73040 43 Tel.mx .COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S CONCLUSIONES Responde las siguiente cuestiones 1.cecytpue. ¿Qué entiende por un circuito combinacional? Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Puebla C. (746) 8810768 http://vcarranza. e.cecytpue. (746) 8810768 http://vcarranza. que se encenderán o apagarán dependiendo de la información que se les envíe (dije que en este caso ya que existen también display 7 segmentos de cristal líquido. Puebla C. para formar el número tres deben activarse los led's a.mx . Las Granjas. etc. Venustiano Carranza. d. registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico. Para el uno se usan los led's b y c (ojo. Esta información es específicamente un dígito decimal del 0 (cero) al 9 (nueve). b. f y g. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Obtiene. c.).P. De forma análoga se procede para el resto de los casos. esta es la combinación correcta no e y f). MARCO TEÓRICO El “display de 7 segmentos” es un dispositivo usado para presentar información de forma visual. uno por cada segmento. Con éstos pueden formarse todos los dígitos decimales. c. por lo que se intuye que el código BCD está involucrado. 73040 44 Tel. b. El caso que nos atañe consta de 7 LED's (Light Emisor Diode).edu. Veamos cómo queda: Estos dispositivos pueden ser de tipo “Ánodo Común”o “Cátodo Común” Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. Por ejemplo. d y g y desactivar los e y f. consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO CLAVE: 21ETC0018S 7 Decodificador BCD 7 segmentos (protoboard) FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR El alumno aprenderá a utilizar los displays de 7 segmentos dentro del diseño de circuitos lógicos y los implementará en sistemas electrónicos de control dentro del área de Mecatrónica. El display 7 segmentos tiene una estructura similar a: Donde los 7 led's vienen indicados por las letras a. incandescentes. 73040 45 Tel.edu. Las Granjas.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S En el caso de los display de ánodo común todos los ánodos (+) de los led's comparten la conexión.mx . Estos display requieren un uno (Vcc) a la entrada de cada segmento para encenderse.cecytpue. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.P. En el caso de los display de cátodo común todos los cátodos (-) de los led's comparten la conexión. Puebla C. Estos display requieren un cero (una tierra) a la entrada de cada segmento para encenderlo. (746) 8810768 http://vcarranza. Todas las conexiones deben ser hechas a través de una resistencia para regular la cantidad de corriente que pasa a través de los led's. Venustiano Carranza. Puebla C.P. Las Granjas. El encapsulado de este mismo display luce algo como: MATERIALES O MATERIAL 1 dipswitch Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. se requieren ambos conectados (o también quizá porque requieran cumplir alguna condición de manejo de corriente en su circuito).COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Existen casos donde aparece un octavo segmento que suele usarse como punto decimal (ver el DP): En la figura pueden verse también una de las configuraciones de pines más popular que contienen los display 7 segmentos y lo que representan.cecytpue.mx . Venustiano Carranza. 73040 EQUIPO O HERRAMIENTA Multímetro 46 Tel.edu. Los pines 3 y 8 son el ánodo común ó el cátodo común (dependiendo de cuál sea el caso del 7 segmentos elegido) y aunque regularmente es indiferente cuál de ellos conecten existen casos de modelos de displays en los que. (746) 8810768 http://vcarranza. por sus especificaciones. Venustiano Carranza. ¿Si a la entrada colocas 0001 que número decimal aparece? 6. Realiza cada u una de las combinaciones. El decodificador mostrara un número binario con cada una de las configuraciones a la entrada. Puebla C.P. mostradas en la tabla de verdad y describe que sucede. Por medio de la taba de verdad que se presenta a continuación mueve cada uno de los contactos de los dipswitch. Las Granjas.cecytpue. 2. ¿Si colocas todas las entradas a cero que sucede? 5. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 1 display 7 segmentos ánodo común 1 74LS47 4 resistencias de 470Ω 2 de 220Ω Cable para cablear en protoboard Fuente de alimentación de 5 volts Pinzas de corte y punta Protoboard ROCEDIMIENTO 1. 4.edu.mx . 3. 73040 47 Tel. Arma en tu proto el siguiente circuito cuidadosamente observa cada una de las conexiones presentadas. (746) 8810768 http://vcarranza. COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 7. Coloca el número decimal que aparece en el display en la siguiente tabla de verdad inmediatamente después de la salida del segmento g. DIBUJOS O ESQUEMAS Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas, Venustiano Carranza, Puebla C.P. 73040 48 Tel. (746) 8810768 http://vcarranza.cecytpue.edu.mx COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S CONCLUSIONES Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas, Venustiano Carranza, Puebla C.P. 73040 49 Tel. (746) 8810768 http://vcarranza.cecytpue.edu.mx COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO CLAVE: 21ETC0018S 8 Temporizador 555 FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR El alumno aprenderá a utilizar instrumentos del taller de Mecatrónica entre ellos multímetros, osciloscopios, etc. Que le permitirán realizar mediciones en circuitos electrónicos digitales para sistemas de control. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. MARCO TEÓRICO Concepto básico de temporización. En la figura se observa un temporizador tiene una entrada de umbral (terminal 6) y una de control (terminal 5), la entrada de control no se usa, de tal modo que el voltaje es 〖+2𝑉�〗_𝑐�𝑐�∕3 desarrollado por el divisor de voltaje formado por los tres resistores. Siempre que el voltaje de umbral sea sobrepasado la salida alta del amp op la fijara el flip-flop. El colector del transistor de descarga va a la terminal 7. Cuando se conecta u un capacitor externo de temporización, la salida Q alta del flip-flop satura al transistor y descarga el capacitor, cuando Q es baja el transistor se abre y el capacitor se puede cargar. La señal de salida complementaria del flip-flop va a la terminal 3 que es la salida. Cuando el reset externo (terminal 4) esta aterrizado (evitando que trabaje el dispositivo). Este reset esterno normalmente no se usa y esta conectada la terminal a voltaje. La entrada del segundo amp op se denomina disparador (terminal 2), cuando la entrada de voltaje es menor a 〖+𝑉�_𝑐�𝑐�〗∕3 la salida del operacional se va a alto y restaura al flip-flop. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas, Venustiano Carranza, Puebla C.P. 73040 50 Tel. (746) 8810768 http://vcarranza.cecytpue.edu.mx 5V a 16V.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Por último la terminal 1 es tierra y la terminal 8 se conecta a una diferencia de potencial que puede oscilar de 4. (746) 8810768 http://vcarranza. En figura se muestra el cto.mx . y su señal de entra y salida Calculo de la frecuencia de salida Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.P. 73040 51 Tel.cecytpue. Venustiano Carranza. en este un capacitor y un resistor fijan el intervalo de temporización en la salida. Operación como astable o monoestable El temporizador se puede conectar diferentes componentes externos para que pueda operar como astable o monoestable.edu. Las Granjas. Puebla C. 555 como astable Multivibrador astable o circuito de reloj. P.edu. Puebla C. Las Granjas.cecytpue. 73040 52 Tel.mx . (746) 8810768 http://vcarranza.01 1 POTENCIOMETRO DE 10 K EQUIPO O HERRAMIENTA Fuente de alimentación de 9 volts Osciloscopio con puntas Cables con puntas caimán PROCEDIMIENTO 1. Calcula la frecuencia de salida del mismo 3. Arma el circuito en la tabla de protoboard 2.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S MATERIALES O SUSTANCIAS 2 temporizador 555 1 Capacitor de 330 microfaradios 1 Capacitor de 100 microfaradios 4 Resistencias de 1 kilo ohm 1 CD4017B 1 CAPACITOR DE 4.7 1 CAPACITOR DE 10 3 CAPACITOR DE 0. Coloca uno de los canales del osciloscopio en la salida de circuito en este caso el pin 3 4. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Observa la frecuencia resultante y determina si tus cálculos fueron correctos. Venustiano Carranza. P. Anota tus conclusiones en tu libreta y preséntalas a tu facilitador para que sea evaluada no olvides antes verificar toda la información relevante porque te realizaran preguntas referentes al desarrollo de la práctica. (746) 8810768 http://vcarranza. Puebla C.cecytpue.mx .edu. Venustiano Carranza. DIBUJOS O ESQUEMAS Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Coloca otro canal del osciloscopio en el capacitor y observa el tiempo de descarga del mismo verifica la relación con la frecuencia de salida. 6. 73040 53 Tel. Las Granjas. La figura siguiente demuestra la manera en la cual debes conectar el osciloscopio en el circuito.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 5. 73040 54 Tel.mx . (746) 8810768 http://vcarranza. Puebla C.P.edu.cecytpue.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S CONCLUSIONES Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas. Venustiano Carranza. Los FF con reloj eran disparados por pulsos. Puebla C.cecytpue. En los latch básicos definidos al comienzo (SR con compuertas NAND o NOR) se necesitaba un disparo de entrada definido por un cambio de nivel. Este cambio se denomina disparo (trigger). Este nivel debe regresar a su nivel inicial antes de aplicar otro disparo. Las Granjas. Venustiano Carranza. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. 73040 55 Tel. haciendo que el FF cambie varias veces durante la duración de un pulso de reloj por lo que el intervalo de tiempo desde la aplicación del pulso hasta que ocurre la transición de la salida es un factor crítico que requiere un análisis que va mas allá de los requerimientos de este curso. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. Una manera de resolver este problema es hacer que los FF sean sensitivos a la transición del pulso mas que a la duración.P. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas. MARCO TEÓRICO Uno de los elementos básicos de memoria son los llamados Flip Flops. Hay dos maneras de hacerlo y que dan origen a dos tipos de flip flops: los flip flops maestro esclavo y los flip flops disparados por flanco.edu.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO 9 Flip-Flop.mx . (746) 8810768 http://vcarranza. FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Desarrollar las habilidades sobre el uso correcto de las compuertas lógicas en los circuitos digitales y su reducción mediante el uso de Mapas de Karnaugh. El estado de un flip flop cambia por un cambio momentáneo en sus entradas. La realimentación entre la circuiteria combinacional y el elemento de memoria puede producir inestabilidad. P. étc. Puebla C. Duración del tiempo bajo de reloj.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S PARÁMETRO DE LOS FLIP-FLOPS Además de los parámetros característicos de la familia lógica a que pertenecen. Es la frecuencia máxima admisible de la señal de reloj que garantiza el fabricante. Tiempo de mantenimiento (HOLD TIME). relativos a la temporización de las diferentes señales que intervienen en la conmutación de los flip-flops.cecytpue.f D 74LS00 NAND 74LS02 NOR 74LS10 NAND 3 in 1 Dip switch Resistores de 2. Es el tiempo posterior al flanco activo de toma de datos durante el cual las entradas no deben cambiar. como son niveles lógicos.edu.f RS. 4. Tiempo bajo de PRESET Y CLEAR. Frecuencia máxima de reloj. Cabe destacar una serie de parámetros. Construya un f . Es el tiempo mínimo que debe durar la parte alta del impulso de reloj. Es el tiempo anterior al flanco activo de toma de datos durante el cual las entradas no deben cambiar.Es el tiempo que transcurre desde el flanco activo del reloj que produce la conmutación y el momento en que ésta tiene lugar. Tiempo de retardo o propagación. Verifique experimentalmente la tabla característica de los f . 2. 73040 56 Tel.f RS 74LS76 f . Duración del tiempo alto de reloj.f con compuertas NAND. Construya un flip-flop D y un flip-flop T con f -f JK. Las Granjas. Venustiano Carranza. fan-out. (ver fig.2 kΩ EQUIPO O HERRAMIENTA Punta de prueba lógica Fuente de voltaje ( 5 V dc ) Protoboard Manual TTL Pinzas de corte y de punta PROCEDIMIENTO 1. 9-1 ó 9 -2 del RESUMEN). Es el tiempo mínimo que debe activarse las entradas asíncronas para garantizar su funcionamiento.. Construya el registro básico con compuertas NOR o NAND. Es el tiempo mínimo que debe durar la parte baja del impulso de reloj. JK y D en Circuito Integrado. Como se comprobará manualmente el circuito es necesario Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. (746) 8810768 http://vcarranza. más o menos normalizados.f JK 74LS74 f . De ellos cabe destacar los siguientes: Tiempo de establecimiento (SET UP TIME). 3. MATERIALES 74LS04 NOT 74LS71 f .mx . cecytpue. DIBUJOS O ESQUEMAS Registro básico con compuertas NOR Registro básico con compuertas NAND Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Puebla C.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S construir el detector de flanco.mx .edu. 73040 57 Tel.P. Las Granjas. Venustiano Carranza. (746) 8810768 http://vcarranza. mx . Venustiano Carranza. Las Granjas. Flip-flop D disparado por flanco (figura 9-5) 6.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Flip-flop S-C disparado por flanco 4. Puebla C. Flip-flop J-K disparado por flanco (figura 9-4) 5. 73040 58 Tel. Registro básico tipo D (figura 9-6)Flip-flop S-C disparado por flanco Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. (746) 8810768 http://vcarranza.edu.P.cecytpue. Las Granjas. (746) 8810768 http://vcarranza. 73040 59 Tel.mx . Entradas asíncronas Conexión entre los diferentes circuitos y el Display.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 7.cecytpue. CONCLUSIONES Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Venustiano Carranza.P.edu. Puebla C. Venustiano Carranza. consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes. COMPETENCIA GENÉRICA: Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos.cecytpue.mx . Puebla C. JK y T y temporizadores COMPETENCIA DISCIPLINAR: Obtiene.edu. 73040 60 Tel. D. (746) 8810768 http://vcarranza. MARCO TEÓRICO Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico. Las Granjas.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA NÚMERO DE LA PRÁCTICA NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO CLAVE: 21ETC0018S 9b Temporizadores y flip-flops (simulador) FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR Obtener las tablas de verdad de los Flip Flop: RS.P. (746) 8810768 http://vcarranza.cecytpue. Las Granjas. sino de la secuencia en que se hayan aplicado los valores de entrada anteriores. Operación como astable o monoestable El temporizador se puede conectar diferentes componentes externos para que pueda operar como astable o monoestable. cuando Q es baja el transistor se abre y el capacitor se puede cargar.P.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Concepto básico de temporización. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.edu. En la figura se observa un temporizador tiene una entrada de umbral (terminal 6) y una de control (terminal 5). la salida Q alta del flip-flop satura al transistor y descarga el capacitor. Siempre que el voltaje de umbral sea sobrepasado la salida alta del amp op la fijara el flip-flop. Estos estados son almacenados precisamente en los elementos de memoria antes mencionados. En un sistema de este tipo. Los sistemas que contemplan parte combinatoria y los elementos de memoria se les conocen como “circuitos secuenciales”. Los circuitos combinatorios son parte fundamental de los sistemas digitales.mx . de tal modo que el voltaje es 〖+2𝑉�〗_𝑐�𝑐�∕3 desarrollado por el divisor de voltaje formado por los tres resistores. la salida presente no depende sólo de la combinación presente a la entrada. Cuando se conecta u un capacitor externo de temporización. El colector del transistor de descarga va a la terminal 7. Puebla C. pero en la mayoría de las aplicaciones se requieren de elementos de memoria que complementen el procesamiento de la información. la entrada de control no se usa. Venustiano Carranza. 73040 61 Tel. COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Como se observa en la figura 1. MATERIALES O SUSTANCIAS Libreta Lápiz EQUIPO O HERRAMIENTA Computadora Software livewire PROCEDIMIENTO Celda básica “RS” 1. el circuito secuencial consta de un lazo de retroalimentación. Venustiano Carranza. Colocando LED´s a las salidas. 2. (746) 8810768 http://vcarranza.P.mx . Las Granjas. la memoriza y la presenta en la entrada de tal forma que el funcionamiento se basa en una secuencia de informaciones que en conjunto.edu. determinan las salidas presentes. Implemente el circuito de la figura siguiente. Puebla C. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.1.cecytpue. que toma información de algún punto del circuito. 73040 62 Tel. polarizados mediante resistencias de 220 Ω. Obtenga la tabla de verdad característica y anote los resultados en la tabla NOTA : Verifique siempre las condiciones iniciales. P. 4.4 para obtener el “latch” tipo “D” de la figura 1. 73040 63 Tel.edu.2.cecytpue. Modifique el circuito de la figura 1.5. Obtenga la tabla de verdad. Venustiano Carranza. (746) 8810768 http://vcarranza.mx .COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Celda básica “RS” temporizada Modifique el circuito de la figura anterior para obtener el circuito de la siguiente figura. Simule el pulso de reloj con el interruptor CLK. Flip–Flop D activado por nivel (latch) 5. Las Granjas. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Conecte sus entradas como se indica y coloque LED´s a las salidas. Concluya. polarizados mediante resistencias de 220 . Puebla C. para este circuito. Anote los resultados en la tabla 1. Compare las dos tablas: ¿Cuál es la diferencia?. edu. Puebla C. Venustiano Carranza. Analice y concluya.mx . (746) 8810768 http://vcarranza. 73040 64 Tel.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S 7. Realiza el siguiente diagrama esquemático de un temporizador astable.cecytpue. Invierta las entradas D y CLK y repita el paso 6. Las Granjas. DIBUJOS O ESQUEMAS Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.P. anexa los instrumentos de medición y dibuja la respuesta en frecuencia del capacitor con respecto de la salida y de la salida del temporizador en la tabla que se presenta a continuación. mx . Las Granjas.cecytpue.edu. 73040 65 Tel. Venustiano Carranza. Puebla C.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S CONCLUSIONES Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. (746) 8810768 http://vcarranza.P. ya que con estos se pueden realizar diferentes movimientos. Control de velocidad Control de giro Motores de CD Motores Paso a Paso Control de giro (4 movimientos) Control de motores de CD Un motor de corriente directa (CD).P. 73040 66 Tel. COMPETENCIA GENÉRICA: Elige alternativas y cursos de acción con base en criterios sustentados y en el marco de un proyecto de vida. Venustiano Carranza. (746) 8810768 http://vcarranza.cecytpue. MARCO TEÓRICO Un motor significa la parte más importante de un diseño mecatrónicos. La principal característica de este motor es la capacidad que tiene de regular la velocidad desde cero hasta la máxima diseñada. es un dispositivo mecánico que transforma la energía eléctrica en movimiento rotacional. Las Granjas.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S NÚMERO DE LA PRÁCTICA 10 NOMBRE DE LA PRÁCTICA NOMBRE DEL ALUMNO GRUPO Control de motores FECHA HABILIDADES A DESARROLLAR El alumno realiza el armado de circuitos electrónicos para sistemas de control por medio de motores de corriente directa. COMPETENCIA DISCIPLINAR: Identifica problemas.edu. logra el control de la velocidad variando las magnitudes de las fuentes de alimentación. de esta manera en el control de motores es esencial aprender el funcionamiento y cómo podemos controlar sus movimientos.mx . Puebla C. formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S La magnitud de la fuente de voltaje determina la velocidad del motor medida en revoluciones por minuto (RPM). C ontrol de giro Los motores de corriente directa varían el sentido del giro dependiendo del sentido del flujo de la corriente que se les suministre.cecytpue. Para controlar este motor en cuanto a sentido de giro se utiliza el puente “H” y puede ser armado con transistores o en circuito integrado. (746) 8810768 http://vcarranza. Puebla C. Venustiano Carranza. Las Granjas. siempre y cuando el voltaje este en el rango de operación del motor. Por si solos no cuentan con detectores de posición por lo que una vez que se les aplica el voltaje gira a máxima velocidad hasta que se corta.edu.P.mx . 73040 67 Tel. Circuito puente “H” Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Las Granjas.edu.cecytpue. Regula la fuente de alimentación a 9 volts coloca un pedazo de cinta al rotor del motor de CD a manera de bandera para verificar la velocidad del dispositivo. Puebla C. Venustiano Carranza. con el objetivo de que no se destruyan.mx .COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S MATERIALES O SUSTANCIAS 3 diodos 1n4001 1 motor de corriente directa 1 potenciómetro de 100k 1 resistencias de 1k 1 resistencias de 10 k ohms 3 capacitores de 100nF 1 capacitor de 10 microfaradios 1 transistor IRF380 o 2 bc548 EQUIPO O HERRAMIENTA Fuente de alimentación variable Multímetro Protoboard Cables para protoboard varios PROCEDIMIENTO Arma el circuito del diagrama anterior en tu protoboard La velocidad del motor de corriente directa depende de la fuente de alimentación. (746) 8810768 http://vcarranza. Establece la salida de la fuente a 9 volts observa el comportamiento del dispositivo de salida del control(motor) Para finalizar escoge un voltaje superior a los dos primeros verifica los topes de alimentación para los dispositivos electrónicos en las hojas de especificaciones. 73040 68 Tel. Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col.P. COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S Anota tus conclusiones en tu libreta y preséntalas a tu facilitador para que sea evaluada no olvides antes verificar toda la información relevante porque te realizaran preguntas referentes al desarrollo de la práctica. (746) 8810768 http://vcarranza. Venustiano Carranza.cecytpue. Las Granjas.P. Puebla C.mx . 73040 69 Tel.edu. DIBUJOS O ESQUEMAS CONCLUSIONES Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Victor. Albert.. Carroll.P.html http://dac.urjc.Victor. Editorial Prentice Hall Tocci.. http://lasclases. Ed. (2004) Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales.. Editorial Prentice Hall...2xcara. Carroll. (1era. (2004) Análisis y Diseño de Circuitos Lógicos Digitales. P.COLEGIO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS DEL ESTADO DE PUEBLA CECyTE VENUSTIANO CARRANZA CLAVE: 21ETC0018S REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Boylestad.com/CircuitosLogicos/tema11. Irwin J. Editorial Prentice Hall.) México..com/tutoriales/12/19-conceptos-basicos-de-un-display-de-7-segmentos http://lasclases. Irwin J.D. H. 73040 70 Tel. Venustiano Carranza. D.) México. Editorial Prentice Hall/Pearson. Ed. (2004) Análisis Introductorio de Circuitos. Puebla C. Bill.tecnoface. H.Troy. (1ra.pdf http://electronica. Ed.html Calle Flores Magón Esq Filemón Jiménez Márquez Col. Nelson. Helfrick.) México.mx .. P. Robert L. Bill.) México. D.cecytpue. Editorial Prentice Hall. Cooper. (2000) Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de Medición.com/CircuitosLogicos/tema11. (1ra Ed.escet..) México. Nelson.D. R. Ed. 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