INSTITUTO SALESIANO DE FORMACIÓN TÉCNICA LEÓN XIII INSTITUTO SALESIANO DE FORMACIÓN TÉCNICA LEÓN XIII E02 - Electrónica II Página 1 de 27 INSTITUTO SALESIANO DE FORMACION TÉCNICA LEON XIII 1 ELECTRÓNICA II (E02) Ing. Carlos Cortés I. OBJETIVOS 1. Conocer, comprender y manejar las características de las diferentes familias lógicas. 2. Manejar aplicaciones con circuitos digitales. 3. Aprender a probar y montar circuitos electrónicos digitales. 4. Identificar los componentes básicos y más usados en la implementación de circuitos digitales. 5. Realizar un proyecto donde se asocien los conceptos aprendidos durante el curso. II. TEMARIO Electrónica II es una asignatura enfocada en los circuitos digitales, el entendimiento de sus conceptos básicos y principios de funcionamiento de los componentes más utilizados. 1. Introducción En este capítulo se estudia los conceptos básicos de un circuito digital, el concepto de álgebra de Boole y sistemas de numeración. Los conceptos teóricos se reforzaran con prácticas de laboratorio. 2. Circuitos Lógicos Básicos En este capítulo se estudia los elementos lógicos, las compuertas lógicas y sus respectivas tablas de verdad, las funciones lógicas y los circuitos lógicos reales, estos últimos reforzados con prácticas laboratorio.
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ELECTRÓNICA II (E02) Ing. Carlos Cortés I. OBJETIVOS este capítulo se estudia los elementos lógicos, las compuertas lógicas y sus respectivas tablas de verdad, las funciones lógicas
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ELECTRÓNICA II (E02) Ing. Carlos Cortés
I. OBJETIVOS
1. Conocer, comprender y manejar las características de las diferentes familias lógicas.
2. Manejar aplicaciones con circuitos digitales.
3. Aprender a probar y montar circuitos electrónicos digitales.
4. Identificar los componentes básicos y más usados en la
implementación de circuitos digitales.
5. Realizar un proyecto donde se asocien los conceptos aprendidos durante el curso.
II. TEMARIO
Electrónica II es una asignatura enfocada en los circuitos digitales, el
entendimiento de sus conceptos básicos y principios de funcionamiento de los componentes más utilizados.
1. Introducción
En este capítulo se estudia los conceptos básicos de un circuito digital, el concepto de álgebra de Boole y sistemas de numeración. Los conceptos
teóricos se reforzaran con prácticas de laboratorio.
2. Circuitos Lógicos Básicos
En este capítulo se estudia los elementos lógicos, las compuertas lógicas
y sus respectivas tablas de verdad, las funciones lógicas y los circuitos lógicos reales, estos últimos reforzados con prácticas laboratorio.
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3. Redes Combinatorias
En este capítulo se estudia los conceptos de redes combinatorias y los
componentes más usados en estas últimas, aprovechando los conceptos vistos al momento se estudia la forma de construir circuitos como
sumadores y comparadores con compuertas lógicas.
4. Introducción a Circuitos Secuenciales
En este capítulo se realiza una introducción a los diferentes elementos de memoria digitales y sus usos más comunes. Se enfoca en el uso de
Flip-Flop y sus aplicaciones reforzando con prácticas de laboratorio.
5. Multivibradores
En este capítulo se enfatiza el aprendizaje del funcionamiento del
integrado IC555. Se estudiara sus diferentes configuraciones y aplicaciones. El trabajo de este capítulo esta reforzado con prácticas de
laboratorio.
La Tabla 1 relaciona los temas que se van a trabajar en esta asignatura con su respectiva intensidad horaria y cronograma.
TEMA HORAS SEMANA
1. Introducción 4 1
¿Qué es un circuito digital?
¿Qué es un circuito lógico?
Señales Digitales
2. Circuitos Lógicos Básicos 16 2-5
Compuertas / Puertas Lógicas
Tablas de Verdad
Funciones Lógicas
Familias Lógicas
Encapsulados de Circuitos Integrados
Parcial Teórico-Práctico 4 6
3. Redes Combinatorias 8 7-8
Conversión de números
Sumadores
Comparadores
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4. Introducción a Circuitos Secuenciales 8 9-10
Flip-flop
5. Multivibradores 8 11-12
IC 555
Aplicaciones con circuitos digitales
6. Proyectos Finales 12 13-15
Examen Final 4 16
Tabla 1
III. METODOLOGÍA
El curso se desarrollará principalmente con exposiciones teórico-
prácticas del profesor, con alta participación de estudiantes (preguntas, anotaciones, exposiciones). Se realizarán prácticas de laboratorio en la
sala de electrónica en las que el estudiante deberá trabajar de forma activa en el desarrollo de montajes electrónicos prácticos, trabajos y
tareas.
El curso se enfoca en la utilización de dispositivos electrónicos digitales, las diferentes tecnologías utilizadas y las referencias más importantes
en los circuitos lógicos. De igual forma se pondrá especial atención en la depuración de errores en circuitos digitales.
IV. EVALUACIÓN
DESCRIPCIÓN % SEMANA
Examen 1 25
Examen 2 35
Proyectos (Laboratorios, trabajo en clase) 25
Trabajos de investigación, tareas 15
Tabla 2
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V. DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
1. Introducción
¿Qué es un circuito digital?
Existen dos clases de circuitos, los análogos y los digitales. La diferencia
fundamental entre ellos es la forma de interpretar las señales. En la figura se observa tanto la forma de onda de una señal análoga como la
de una señal discreta.
¿Qué es un circuito lógico?
Un circuito lógico es aquel que maneja la información en forma de “1” y “0”, es decir dos niveles de voltaje o dos estados diferentes. En la figura
se puede observar una señal digital.
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Los circuitos lógicos se usan hoy en día para equipos de
comunicaciones, control, entretenimiento y en especial en la construcción de procesadores, siendo este último el que más desarrollo
le ha aportado a la electrónica y la computación.
2. Circuitos Lógicos Básicos
Compuertas o Puertas Lógicas
Es la unidad básica sobre la que se diseña un sistema digital. Pueden
poseer una o más entradas y una sola salida. Su salida es una función que puede tomar el valor de 1(H) o 0(L).
Las compuertas lógicas básicas son: NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR o
EXOR, EQUI o EX NOR.
Tablas de Verdad
A continuación se muestra las diferentes formas de representar las compuertas anteriormente nombradas y sus respectivas tablas de
verdad. A través de las tablas de verdad se puede conocer teóricamente el comportamiento de la compuerta lógica, en función de los niveles de
las entradas. De igual forma se puede observar el símbolo correspondiente a cada compuerta y su función lógica.
Compuerta NOT
Símbolo Tabla de Verdad Función
A S
0 1
1 0
AS
Figura 1
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Compuerta AND
Símbolo Tabla de Verdad Función
A B S
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
BAS
Figura 2
Compuerta OR
Símbolo Tabla de Verdad Función
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
BAS
Figura 3
Compuerta NAND
Símbolo Tabla de Verdad Función
A B S
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
BAS
Figura 4
Compuerta NOR
Símbolo Tabla de Verdad Función
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
BAS
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Figura 5
Compuerta EX-OR o XOR
Símbolo Tabla de Verdad
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
BABABAS
Figura 6
Compuerta EQUI o EX-NOR
Símbolo Tabla de Verdad
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
BABAS
Figura 7
Familias Lógicas
Existen dos familias principales en las compuertas lógicas, ellas son la familia TTL y la CMOS. La diferencia entre ellas radica en la tecnología
con que son construidas y los voltajes con que trabajan. Por ejemplo las compuertas de la familia TTL comúnmente se alimentan con voltajes
entre –5V y 5V, o entre 0V y 5V. Por otro lado las compuertas de la familia CMOS se alimentan con voltajes entre 0V y de 3V a 15V.
Otras diferencias importantes son los niveles de voltajes que reconocen como estado de verdadero (1) o falso (0). En la figura que se presenta a
continuación se observa esta diferencia entre compuertas tanto en la entrada como en la salida de las mismas.
Encapsulados de Circuitos Integrados
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Encapsulado DIP o DIL (Dual In Line)
Figura 8
Este puede ser cerámico (marrón) o de plástico (negro). Un dato importante en todos los componentes es la distancia entre patillas que
poseen, en los circuitos integrados es de vital importancia este dato, así en este tipo el estándar se establece en 0,1 pulgadas (2,54mm). Se
suelen fabricar a partir de 4, 6, 8, 14, 16, 22, 24, 28, 32, 40, 48, 64 patillas, estos son los que más se utilizan.
Otra norma que también suele cumplirse se refiere a la identificación de
la numeración de las patillas o pines: la patilla número uno se encuentra
en un extremo señalada por un punto o una muesca en el encapsulado y se continua la numeración en sentido anti-horario (sentido contrario a
las agujas del reloj), mirando al integrado desde arriba. Por regla general, en todos los encapsulados aparece la denominación del
integrado, así como, los códigos particulares de cada fabricante.
Encapsulado Flat-Pack
Figura 9
Se diseñan para ser soldados en máquinas automáticas o semiautomáticas, ya que por la disposición de sus patillas se pueden
soldar por puntos. El material con el que se fabrican es cerámico. La numeración de sus patillas es exactamente igual al anterior. Sus
terminales tienen forma de ala de gaviota. La distancia entre patillas es
de 1,27mm, la mitad que en los DIP.
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