Guía Laboratorio( circuito eléctricos)

8/18/2019 Guía Laboratorio( circuito eléctricos)

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GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Asignatura

Electrónica Digital

Año Académico: 2014-2015

E.U. Ingeniería Técnica Industrial de Bilbao

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática

Tercer Curso


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INTRODUCCIÓN

El laboratorio de Electrónica Digital del curso académico 2013-2014 consta de siete sesiones de prácticas + examen final. Mediante estas sesiones, se trabajan los principales objetivos de laasignatura. Se trabaja sobre todo con elementos básicos de la electrónica digital con el fin de

conseguir cierto grado de autonomía en el conocimiento de su funcionamiento y utilización.Este año, como primer año de instauración de la asignatura en el plan de Bolonia, se han

planificado las prácticas en función de afianzar conceptos básicos. En los cursos posteriores seintentarán depurar las prácticas de acuerdo con los conocimientos que los alumnos hanadquirido en cursos previos.

Compromisos que debe cumplir el alumnado antes de entrar al laboratorio:

1. Haberse leído y trabajado previamente la sesión de prácticas que se va a realizar. Eltrabajo previo se basa en pensar cómo se hace la práctica. Está en manos del

profesorado poder plantear preguntas previas y tomar la decisión de tomar en cuenta o

no en la evaluación posterior, las respuestas del alumnado.

2. Los teléfonos móviles deben estar apagado en todo momento.

3. No se pueden introducir comidas ni bebidas (agua tampoco) en el laboratorio debido al peligro que conllevan al trabajar con equipos electrónicos.

4. El material que se utiliza para el desarrollo de las prácticas no puede substraerse dellaboratorio sin el permiso del profesor. Esta medida se toma como falta grave.

5.

Al término de cada sesión se debe dejar todo el material utilizado (entrenador digital,circuitos integrados, cables y demás) en su sitio.

6. El profesor / la profesora comenzará la sesión de prácticas con una presentación inicialindicando los conceptos importantes a tener en cuenta. Aun así, la práctica ha debido serleída y trabajada previamente.

Al terminar el curso académico, el alumnado debiera ser capaz de:

1. Manejar con soltura el multímetro y montaje de circuitos sobre el entrenador

digital.2. Comprender y utilizar las principales características de los circuitos integrados,

que aparecen en los datasheets.3. Manejo con soltura de los aparatos que se utilizan en el laboratorio.4. Realizar tests de funcionamiento en cualquier circuito electrónico montado.

Localizar errores y corregirlos, mediante el polímetro.

A la hora de montar los circuitos integrados, hay que recordar que se deben conectar todas lasentradas.


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SESIÓN 1: Toma de contacto con el Material del LaboratorioPolímetro y Entrenador Digital

En esta primera sesión de laboratorio de Electrónica Digital se recordará elfuncionamiento del Entrenador Digital y del Multímetro / Polímetro. Para ello, seutilizará el polímetro en modo “continuidad”, cables y el Entrenador Digital, parahallar el conexionado interno de la placa.

Material a entregar al finalizar la práctica: una hoja en blanco en la cual se halladibujado el conexionado interno del cobre de dentro del entrenador. No olvidar

poner nombre y apellidos y fecha.


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SESIÓN 2: Repaso de puertas lógicas y montaje HW de ejerciciosencillo

Toma de contacto con circuitos integrados básicos. Puertas OR, AND, NOT y X-OR.

La práctica consta de circuitos sencillos a montar en el entrenador digital. Para ello, serecomienda primeramente analizar la continuidad (mediante polímetro y cables) de losdiferentes huecos del entrenador.

Funciones o puertas que se van a utilizar:

Puertas NOT, AND, OR, NAND, NOR y X-OR.

Para ello, se parte de los siguientes circuitos integrados:

SN 7400, SN 7402, SN 7404, SN7408, SN 7432, SN 7486.

1.

A partir de los datasheets de cada uno de los circuitos integrados dados, ¿cuál escuál?2. Realizar las tablas de la verdad de cada uno de los circuitos de la figura

siguiente, montar los circuitos en el entrenador y comprobar que las tablas de laverdad y los resultados a la salida de los circuitos del entrenador coinciden:


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3. Aplicación a la práctica. Sensores. Volver a realizar el siguiente ejercicio,trabajado en prácticas de aula. Montar el circuito de salida. Comprobar que elfuncionamiento del circuito coincide con las especificaciones de entrada,variando para ello los valores en la entrada y comprobando los valores a lasalida. Enseñar el funcionamiento al profesor / a la profesora.

-----------------------------------------

.

, (D) ,

(A B) , (C)

. :

1.

A (D).2.

A .

, :

) .) .) .) E .


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HOJA A ENTREGAR AL PROFESOR UNA VEZ TERMINADA LA SESIÓN Práctica 2

Nombre del alumno: Día:

Subgrupo de laboratorio de Electrónica Digital:

1. Completar la siguiente tabla:

Función Dibujo Código del CI (SN XX)

Puerta NOTPuerta ORPuerta ANDPuerta X-ORPuerta NANDPuerta NOR

2. Escribir las funciones lógicas correspondientes a las funciones indicadas: f = f 1 = f 2 = f 3 = f 4 = f 5 =

3. Función lógica simplificada de la señal de salida “Alarma”. Dibujar el esquemaelectrónico de salida.


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SESIÓN 3: Montaje HW de un ejercicio sencillo. Cómo crearfunciones a partir de CIs

Aplicación a práctica de Sensores.

Se debe diseñar un circuito de seguridad para un panel de control de una parte de una operaciónde tratamiento de madera. Un operario a través de dicho panel podrá controlar la puesta enmarcha de cuatro motores mediante la activación de cuatro interruptores. Los motores ponen enmarcha una cinta transportadora, su bomba de lubricación y dos sierras (una de cinta y otra decorte) siguiendo las siguientes pautas:

1. El motor que controla la lubricación de la cinta transportadora debe funcionar cuando la cintatransportadora está funcionando.

2. El motor que controla a la cinta debe funcionar sólo cuando los interruptores 1 y 2 están

activados. El motor de la lubricación debe funcionar cuando se activa el interruptor 1.

3. El motor de la sierra de cinta funciona cuando el interruptor 3 está activado, y el motor de lasierra de corte funciona cuando el interruptor 4 está activado.

4. Los motores de las sierras no requieren lubricación, pero nunca deben funcionar al mismotiempo. Si los interruptores 3 y 4 se activan al mismo tiempo, el sistema debe pararse porcompleto, incluyendo los motores de la cinta transportadora y de la lubricación.

5. Tampoco pueden funcionar al tiempo la cinta transportadora y la sierra de corte.

6. El circuito controla los motores para evitar que se produzca cualquier condición no permitidadebido a la manipulación incorrecta de los interruptores de forma que el sistema se para porcompleto.

a) Escribir la tabla de la verdad.

b) Indicad cuál es la función Motor-corte. Implementad la función mediante undecodificador 74LS154 y las puertas 2-NAND que hagan falta. Realizad el montajeHW.

c) Implementad la función Motor-corte mediante decodificadores 74LS138 y las puertas 2-NAND que hagan falta. Realizad el montaje HW.


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HOJA A ENTREGAR AL PROFESOR UNA VEZ TERMINADA LA SESIÓN Sesión 3

Nombre del alumno: Día:

4.

Entradas y salidas del sistema. Número de bits.

5. Esquema de función Motor-Corte mediante el decodificador 74LS154.

6.

Esquema de función Motor-Corte mediante decodificadores 74LS138.


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4. PRÁCTICA: Introducción a VHDL.

A D. A C ? A

. A .

C 1:


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C 2:


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C 3:

C 4:


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C 5:

C 6:


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C 7:


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A A EEA A E AADA A CCA

E 4.

: :

:

?

C 1

C 2

C 3

C 4

C 5

C 6C 7

D C , , .


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SESIÓN 5: Elementos con memoria.

Flip-flop tipo J-K

En la hoja de datos del FF J-K 7476 se muestran dos funcionamientos del FF. ¿En quése diferencian?

Comprobar el funcionamiento del FF 7476 JK

Comprobar el funcionamiento de las entradas asíncronas

Modificar el FF en FF tipo D y tipo T.

Flip-flop tipo D

Diseñar un circuito secuencial síncrono que realice la siguiente cuenta: 0, 1, 2 y 3.Comprobar la cuenta visualizando el resultado en los LEDs del protoboard. Utilizar elFF tipo D SN74LS175 y las mínimas puertas OR, AND o X-OR.


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HOJA A ENTREGAR AL PROFESOR UNA VEZ TERMINADA LA SESIÓN

Sesión 5

Nombre de los alumnos: Día:

1. ¿Cuáles son los dos funcionamientos diferentes que se observan en el datasheetdel FF 7476?

2. ¿Cómo se consiguen los FF tipo D y T a partir del FF JK?

3. Describir el trabajo realizado y los resultados obtenidos en el montaje delcontador.


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SESIÓN 6: CONTADORES.

Ejercicio 1:

Diseñar y montar un contador Johnson de 3 bits a partir de FF tipo D.

Ejercicio 2:Diseñar y montar un contador en anillo de 4 bits. Inicializar el contador con el valor0110.


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Sesión 6

Nombre y apellidos: Día:

1. Dibujar el esquema de un contador Johnson. ¿Cómo se deben conectar lasentradas asíncronas?

2. Dibujar el esquema de un contador en anillo. ¿Cómo se deben conectar lasentradas asíncronas?


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SESIÓN 6. Diseño de una ALU.

EN LA ARQUITECTURA INTERIOR A UN COMPUTADOR:

ALU: Arithmetic Logic Unit.

Circuitos combinacionales que realizan microoperaciones básicas aritméticas y lógicas.Circuitos aritméticos + Circuitos lógicos..

Circuitos lógicos:


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Circuitos Aritméticos:

A EAA E E ABA:

D A .

.


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Sesión 7

Nombre y apellidos: Día:

1. ¿Cuáles son los componentes internos de la caja “B lógica operando”?2. Dibujar el diseño de la UL.3. Explicar el dibujo que sigue a continuación.

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