Estados logicos

EFECTO JOULE EN CONDUCTORES ELCTRICOS William Pillajoe-mail: [email protected]

UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA LABORATORIO DE ELECTRNICA DIGITAL

Fecha: 12/05/2014

1Resumen: La siguiente consulta presenta el efecto joule en os conductores elctricos, de cmo reacciona el paso de la corriente elctrica con el efecto joule.

PALABRAS CLAVE: Efecto joule, resistencia, conductor, corriente electrica.

OBJETIVOS

1.2 OBJETIVO GENERAL

Comprender el efecto joule.

1.3 OBJETIVOS ESPECFICOS

Aprender la frmula del efecto joule.

Comprender por qu se da el efecto joule.

MARCO TERICO

2.1 CIRCUITOS COMBINACIONALES

http://misdeberes.es/tarea/41727http://www.ecured.cu/index.php/Efecto_Joule

Un circuito lgico se puede implementar con distintos componentes, ya sean estas compuertas lgicas o bloques combinacionales que son circuitos integrados prefabricados destinados para una accin especfica, se los utiliza cuando se requiere implementar funciones ms complejas.

.

2.2 COMPUERTAS LGICAS

Las compuertas lgicas son bloques hardware, basados en transistores, que producen seales del 1 o el 0 binarios cuando los requerimientos lgicos de entrada son satisfechos, en los circuitos digitales se utiliza una variedad de compuertas lgicas, cada compuerta tiene su respectivo smbolo grfico.

COMPUERTA NOT

Tambin llamada compuerta inversora, tiene una sola entrada, el nivel lgico de salida es contrario al nivel lgico de entrada.

COMPUERTA AND

Tambin llamada compuerta multiplicadora o producto lgico, tiene dos o ms entradas, el nivel lgico de salida corresponde al producto lgico de las entradas.

COMPUERTA OR

Tambin llamada compuerta sumadora o suma lgica, tiene dos o ms entradas, el nivel lgico de salida corresponde a la suma lgica de las entadas.

COMPUERTA NAND

Tambin llamada anti conjuncin, no es ms que la negacin de la compuerta AND, tiene dos o ms entrada, el nivel lgico de salida corresponder al inverso de la salida de la compuerta AND.

COMPUERTA NOR

Tambin llamada compuerta anti disyuncin, viene a ser la negacin de la compuerta OR, tiene dos o ms entradas de salida corresponden a la salida de la compuerta OR invertida.

COMPUERTA XOR

Tambin llamada compuerta disyuncin exclusiva, viene a ser una suma exclusiva, puede tener dos o ms entradas y su salida depender de la suma exclusiva de las entradas, es decir el momento en el que totas las entradas tengan un nivel lgico alto la salida tendr un nivel lgico bajo, en el resto de los casos se comportara como la compuerta OR.

COMPUERTA XNOR

Tambin llamada compuerta anti disyuncin exclusiva, viene a ser la negacin de la suma exclusiva o la negacin de la compuerta XNOR, puede tener dos o ms entradas y su salida corresponde a la negacin de la salida de la compuerta XOR.

2.3 ALGEBRA BOOLEANA O DE BOOLE Se denomina as en honor a George Boole un matemtico ingls, que fue el primero en definirla como parte de un sistema lgico. El lgebra de Boole fue un intento de utilizar las tcnicas algebraicas para tratar expresiones de la lgica proposicional.

En la actualidad, el lgebra de Boole se aplica de forma generalizada en el mbito del diseo electrnico. Esta lgica se puede aplicar a dos campos: Al anlisis, porque es una forma concreta de describir cmo funcionan los circuitos. Al diseo, ya que teniendo una funcin aplicamos dicha lgebra, para poder desarrollar una implementacin de la funcin.2.3.1 PROPIEDADES DEL ALGEBRA DE BOOLE

2.4 DIP SWITCHS

UnDIPse trata de un conjunto deinterruptoreselctricos que se presenta en un formato encapsulado, la totalidad del paquete de interruptores se puede tambin referir como interruptor DIP en singular.

Los interruptores DIP son siempre interruptores de tipopalanca, en los cuales los centrales tienen dos posiciones posibles "ON" o "OFF" y generalmente se puede ver los nmeros 1 y 0.

Este tipo de interruptor se disea para ser utilizado en un tablero decircuito impresojunto con otros componentes electrnicos y se utiliza comnmente para modificar/personalizar el comportamientohardwarede undispositivo electrnicoen ciertas situaciones especficas.

Su ventaja principal es que son ms rpidos y fciles de configurar y cambiar y no hay piezas sueltas que perder. Se pueden considerar como conjunto de interruptores minsculos para ser insertados en circuitos impresos. El encapsulado para los interruptores es el DIP donde la separacin estndar entre patas es de una dcima de pulgada.

1 2 MATERIALES Y EQUIPO

Compuertas lgica NOT 74LS04

Compuertas lgica AND 74LS08

Compuertas lgica OR 74LS32

Compuertas lgica NAND 74LS00

Resistencias

Fuente de voltaje

Protoboard

Cables lagarto- banana

.DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO

4.1 PROBLEMA 10

ABCDabcdefg

000001111110

100010110000

200101101101

300111111001

401000110011

501011011011

601100011111

701111110000

810001111111

910011110011

101010xxxxxxx

111011xxxxxxx

121100xxxxxxx

131101xxxxxxx

141110xxxxxxx

151111xxxxxxx

Construir un circuito con puertas lgicas que convierta un bus de cuatro bits en una salida de 7 segmentos. El rango de los valores posibles en el bus va desde 0 a 9.

Para este problema desarrollamos la tabla de verdad respectiva para cada segmento tomando en cuenta su estado lgico respecto al nmero que se iba a formar.Se desarroll una funcin especfica para cada segmento las cuales se podrn observan en la seccin de funciones.

4.2 PROBLEMA 9

Disear la tabla de la verdad, la funcin lgica y el esquema elctrico de un circuito que permite apagar o encender una bombilla desde 3 interruptores diferentes.

Interruptor 1Interruptor 2Interruptor 3Bombilla

0000

0011

0101

0110

1001

1010

1100

111x

Parar este problema desarrollamos una tabla de verdad en la cual se seala el correcto estado lgico para poder encender una bombilla con 3 interruptores en diferentes posiciones.Es importante mencionar que se pudo desarrollar con algunas combinaciones de compuertas lgicas. En este caso lo logramos realizar de 2 maneras: Una manera larga con compuertas AND, OR Y NOT. Mientras tanto la otra manera solo se utiliza compuertas XOR.Ambos circuitos responden a la tabla de verdad antes realizada.

4.3 PROBLEMA 16Un codificador proporciona una seal de 4 bits que indica la posicin del eje de una antena de 30, utilizando el cdigo que se muestra en la tabla, disee un circuito que indique cuando la antena est en el primer cuadrante. Utilice solo compuertas NAND.

Tabla 3: Datos del ejercicio 16PosicinABCD

0 - 300011

30 - 600010

60 - 900110

90 - 1200111

120 - 1500101

150 - 1800100

180 - 2101100

210 - 2401101

240 - 2701111

270 - 3001110

300 - 3301010

330 - 3601011

Este circuito est diseado especialmente para que solo se prenda el led en el primer cuadrante el cual consta de 0 a 90 grados, que ser la posicin donde se encuentra la antena, con la tabla verdad podemos verificar los resultados del circuito ya funcionando.Cabe recalcar que este circuito fue realizado solo con compuertas NAND, tambin se lo puede realizar con compuertas NOT, AND Y OR, dependiendo de la facilidad del circuito, y del razonamiento de la persona.

Tabla 4: Tabla de verdad del ejercicio 16ABCD

0000X

0001X

00101

00111

01000

01010

01101

01110

1000X

1001X

10100

10110

11000

11010

11100

11110

ANLISIS Y RESULTADOSEn el problema 9 se pudo verificar que los tres estados para que se pueda encender la bombilla son los siguientes:

Interruptor 1Interruptor 2Interruptor 3Bombilla

0011

0101

1001

Es decir solo se puede encender la bombilla cuando un solo1 interruptor se encuentre encendido (1L).Mientras tanto la bombilla no se va a poder encender cuando 2 o ms interruptores se encuentren encendidos.

Las posiciones adecuadas que se deben colocar en el dip switch para un correcto funcionamiento del circuito son las siguientes: 001, 010, 100.

Para un mejor entendimiento sobre el funcionamiento adecuado del circuito, colocamos imgenes correspondientes a la activacin de la bombilla con cada posicin antes mencionada.

Imagen en la posicin 100

Imagen en la posicin 010

Imagen en la posicin 001

En el problema 16 se pudo verificar que los tres estados en donde se encuentre la seal, el led inmediatamente se prendera, y estos estados son:

Tabla 6: Estados para que se prenda el ledABCD

00101

00111

01101

Es decir que el led se encender solo en la posicin de 0 a 90 grados, tal y como nos pide el problema, esto quiere decir que el led solo se prendera cuando pase 1L.

Las posiciones adecuadas que se deben colocar en el dip switch para un correcto funcionamiento del circuito son las siguientes: 0010, 0011, 0110.

Para un mejor entendimiento sobre el funcionamiento adecuado del circuito, colocamos imgenes correspondientes a la activacin de la antena, representada por el led con cada posicin antes mencionada.

Fig.4. Led encendido con la posicin 0010.

3 4 5 5.1 FUNCIONES

PROBLEMA 10

SEGMENTO a

SEGMENTO b

SEGMENTO c

SEGMENTO d

SEGMENTO e

SEGMENTO f

SEGMENTO g

1. PROBLEMA 9

F(A, B, C)=

PROBLEMA 16

Fig.5. Led encendido en la posicin 0011

Fig.6. Led encendido en la posicin 0110

CONCLUSIONES

Se pudo concluir que tanto las simulaciones como la prctica experimental conllevaron los mismos resultados, los circuitos armados fueron efectivos en resolver sus respectivos problemas planteados.

Se puedo concluir que el circuito interno del decodificador integrado 74LS47 es muy complejo al ser armado con compuertas lgicas bsicas de dos entradas, dicho circuito consta de 7 funciones enlazadas entre s, cada funcin diseada para manejar un segmento respectivamente del display de 7 segmentos.

6 7 8 8.1 RECOMENDACIONES

Seria un gran aporte que antes de la practica se diera una clase introductoria de los circuitos a armar, su funcionamiento o como se debera de armar.

REFERENCIAS

[1] C. Blanco Viejo Electrnica Digital, Universidad de Oviedo. No 5. Pp: 53. May 2002.

[2] M. Morris Mano Arquitectura de computadoras, Pearson, 5ta Ed. Pp: 4.

ANEXOS

Simulaciones Problema 10Compuertas bsicas

Compuertas nand de dos entradasCircuito a implementar

Simulaciones Problema 9Primera forma.-

Segunda forma.-

Simulaciones Problema 16

Con compuertas NAND:

Con el led encendido: