guias de practicas de laboratorios de electronica digital (1)

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERIA

E.A.P. INGENIERIA DE SISTEMAS E INFORMATICA

LABORATORIOS DE ELECTRONICA DIGITAL

GUIAS DE PRCTICAS

ING. CARLOS GUERRA CORDERO

CIUDAD UNIVERSITARIA

2010

CONTENIDO

LABORATORIO N1:USOS Y CUIDADOS EN EL MANEJO DE LOS EQUIPOS ELECTRONICOS DEL LABORATORIO

LABORATORIO N2: EL TRANSISTOR BIPOLAR, POLARIZACION, CONMUTACION

LABORATORIO N3:EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

LABORATORIO N4:GENERADOR DE PLUSOS

LABORATORIO N5:SISTEMAS DE NUMERACION, REPRESENTACIONES NUMERICAS, CONVERSIONES

LABORATORIO N6:FUNCIONES Y COMPUERTAS LOGICAS

LABORATORIO N7:LOGICA COMBINACIONAL

LABORATORIO N8:LOGICA SECUENCIAL

LABORATORIO N9:CONVERTIDOR DIGITAL - ANALOGO

LABORATORIO N10:CONVERTIDOR ANALOGO - DIGITAL

LABORATORIO N1:

USOS Y CUIDADOS EN EL MANEJO DE LOS EQUIPOS ELECTRONICOS DEL LABORATORIO

I. Objetivos

Adiestrar al estudiante en el manejo de los diferentes instrumentos y equipos del laboratorio. Indicar al estudiante los cuidados que debe tener en cuenta cuando utiliza los diversos instrumentos y equipos del laboratorio.

II. Fundamento Terico

Uso del Protoboard, Multmetro, Fuente de Alimentacin DC. Uso del Generador de Seales, Osciloscopio

III. Equipos y Materiales

1 Osciloscopio digital 1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard 1 Transformador de 220V/18V (1A) 4 Resistencias (220 Ohm, 330K, 680K, 1K a 1/2W) 2 Diodos 1N4004 1 Diodo LED

IV. Procedimiento

1) Usando el cdigo de colores indicar los valores y tolerancia de las resistencias.2) Utilizando el multmetro obtener el valor real de las resistencias3) Armar el circuito de la figura.

4) Medir el valor de V con el multmetro.5) Colocar el multmetro en la escala de amperios y medir la corriente que circula por el circuito6) Conectar el transformador a la red de 220V y mida las tensiones entre los terminales del secundario, anotando sus mediciones.7) Armar el circuito de la figura adjunta.

8) Medir los valores de V1 en AC y V2 en DC, Usando el osciloscopio observar la forma de onda en secundario del transformador y en la carga9) Armar el circuito de la figura adjunta.

10) Encender el LED, cerrando el circuito con S1. Probar el encendido con otro valor de resistencia11) Observaciones y Conclusiones

LABORATORIO N2:

EL TRANSISTOR BIPOLAR, POLARIZACION, CONMUTACION

I. Objetivos

Estudiar en forma experimental el transistor bipolar, formas de polarizacin y conmutacin.


Obtener las especificaciones del transistor bipolar (BJT) 2N2222 y 2N3904. Determinar el punto de operacin del transistor (BJT) Dibujar los smbolos de los transistores


1 Osciloscopio digital 1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard 2 Transistor 2N3904 o 2N2222 9 Resistencias (2x220 Ohm, 6.8K, 2x22K, 1K, 3.9K, 10K, 2.2K a 1/2W) 2 Condensadores electrolticos 10uF y 100uF 2 Diodo LED

IV. Procedimiento

1) Armar el circuito de la figura con los valores sugeridos.

2) Medir las tensiones de los terminales del transistor respecto a tierra. As se determina el punto de operacin Q.3) Armar el circuito de la figura

4) Cuando acciones S1 llegar una cierta cantidad de corriente a la base del transistor, esta controlar la cantidad de corriente que pasa del Colector al Emisor, lo cual puedes notar en el brillo de los LEDs. Este es el proceso de Amplificacin. Entonces a mayor corriente de base mayor corriente de colector.5) Armar el circuito de la figura adjunta.

6) Este circuito se iluminara alternativamente D1 o D2. Los dos transistores trabajan en conmutacin es decir cuando uno conduce (saturacin) el otro no conduce (corte) y viceversa.7) Observaciones y Conclusiones

LABORATORIO N3:

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

I. Objetivos

Implementar y analizar circuitos con amplificadores operaciones. Comprobar las diversas configuraciones en las que puede ser usado el amplificador operacional


Analizar las caractersticas de los OP-AMP. Determinar el comportamiento en DC y AC del OP-AMP.


1 Osciloscopio digital 1 Multmetro digital 1 Generador de seales 2 Fuente DC 1 Protoboard 1 OP-AMP LM741 Resistencias (1x5K, 3x100K, 1x20K, 1x200K, 4x10K, 1Xpot.10k, 2x400K, 1x50K, 2x47K, 1x68K, 1x33K a 1/2W)

IV. Procedimiento

A. AMPLIFICADOR INVERSOR1) Armar el Circuito de la figura mostrada.

2) Conectar la entrada Vi a Tierra y medir con el Voltmetro la tensin continua en Vo: esta debe ser cero. Si la tensin Vo no es cero, conecte un potencimetro entre el pin 1 y el pin 5 del 741 y el terminal variable del potencimetro conecte a la fuente negativa, accione el potencimetro hasta lograr que Vo sea cero3) Seleccione en el generador de seales una tensin sinusoidal de 200mV pico a pico, con una frecuencia de 100Hz y conecte dicha seal entre Vi y tierra.4) Utilizando el osciloscopio, observar la forma de onda de salida Vo, y compare con la seal Vi. Grafique ambas seales.5) Hallar experimentalmente la ganancia del amplificador6) Observaciones y conclusiones

B. AMPLIFICADOR NO INVERSOR1) Armar el circuito de la figura mostrada.

2) Repetir el paso 2 de la parte A.3) Seleccione en el generador de seales una tensin sinusoidal de 200mV pico a pico con una frecuencia de 1Khz y conectar entre Vi y tierra.4) Repetir el paso 4 y 5 de la parte A.5) Observaciones y conclusiones

C. AMPLIFICADOR SEGUIDOR EMISIVO1) Armar el circuito de la figura mostrada

2) Seleccione en el generador de seales una tensin sinusoidal de 500mV pico a pico con una frecuencia de 2Khz y conecte entre Vi y Tierra.3) Con el osciloscopio observar la forma de onda en Vo y comparar con la seal que ingresa en Vi, grafique ambas seales4) Qu relacin hay entre la salida y la entrada?5) Observaciones y conclusiones

D. SUMADOR Y RESTADOR1) Armar el circuito de la figura mostrada.

2) Hallar en forma terica V1 y V2, As mismo hallar Vo en funcin de Va y Vb para los siguientes casos:Si:Va = V1 y Va = V2Va = V2 y Vb = V1

3) Usando el osciloscopio medir Vo para los casos del paso 2, hay diferencia? Mida con el multmetro V1 y V2 y compare con los valores hallados en el paso 2.4) Cual de los casos del paso 2, es sumador y cual es restador?.5) Observaciones y conclusiones.

E. INTEGRADOR.1. Armar el circuito de la figura y aplicar una seal Vin de onda rectangular de 250mV a una frecuencia de 10Khz.

2. Medir el voltaje de salida y dibujar la forma de onda en los pines 2, 3 y 6.3. Repetir el caso anterior cambiando C1 por 0.00022uF.4. Con Vin = 1V pico, llenar la tabla observando la forma de onda en la salida.

Fr.50Hz100Hz800Hz1Khz5Khz10Khz50Khz100Khz150Khz

Vo

5. Observaciones y conclusiones.

F. DIFERENCIADOR.1. Armar el circuito de la figura adjunta y aplicar una seal Vin de onda triangular de 250mV a una frecuencia de 10Khz.

2. Medir el voltaje de salida y dibujar la forma de onda en los pines 2, 3 y 6.3. Repetir el paso anterior cambiando la resistencia de realimentacin de 10K por 1M.4. Con Vin = 1V pico, llenar la tabla observando la forma de onda en la salida.

Fr.50Hz100Hz800Hz1Khz5Khz10Khz50Khz100Khz150Khz

Vo

5. Observaciones y conclusiones.

LABORATORIO N4:

GENERADOR DE PLUSOS

I. Objetivos

Familiarizar al alumno en el uso del IC 555 (Timer) Conocer los elementos y tcnicas de los generadores de pulsos para poder aplicarlos en circuitos digitales.


Estudio del circuito integrado 555, y sus aplicaciones.


1 Osciloscopio digital 1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard 1 IC. 555 2 LEDS Resistencias las que se indican en el circuito Condensador las que se indica en el circuito

IV. Procedimiento

1. Armar el circuito de la figura.

2. Con el osciloscopio observar las formas de onda en el terminal 3 del IC 555, graficar y anotar las mediciones. Comprobar si es un generador de pulsos.3. Si variamos el potencimetro aumentando la resistencia observar que sucede con el ancho de pulso.LABORATORIO N5:

SISTEMAS DE NUMERACION, REPRESENTACIONES NUMERICAS, CONVERSIONES

I. Objetivos

Conocer los diferentes tipos de sistemas de numeracin lgica Representar los tipos de sistemas de numeracin bsicos. Efectuar las conversiones entre sistemas de numeracin lgica


Estudio de los sistemas de numeracin lgica. Conversin de sistemas de numeracin


Un software de simulacin

IV. Procedimiento1. Use un software de simulacin, para visualizar la conversin de los sistemas de numeracin, que se presentan en el diagrama de flujo.

Hexadecimal Binario Decimal

Octal BCD

2. Los campos sern de 10 dgitos como mnimo, para el ingreso del sistema de numeracin, las conversiones sern de cualquier sistema de base.3. Observaciones y conclusiones.

LABORATORIO N6:

FUNCIONES Y COMPUERTAS LOGICAS

I. Objetivos

Conocer las funciones y puertas lgicas digitales Representar los smbolos lgicos ANSI/IEEE y sus tablas de verdad. Implementar circuitos lgicos y verificar las funciones respectivas.


Estudio de las funciones y circuitos lgicos digitales. Implementar circuitos lgicos.


1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard ICs 7432 7408 7404 7486 7400 LEDS (3)

IV. Procedimiento

1. Los teoremas del algebra booleana se usan en la simplificacin de funciones con variables lgicas. Haciendo uso de esta algebra seremos capaces de establecer la expresin de la funcin booleana a la salida de un circuito lgico.

2. Compruebe la operacin de cada puerta haciendo uso del indicador visual indicando el estado de salida, segn su tabla de verdad, del siguiente circuito.

3. Compruebe la operacin de cada puerta haciendo uso de la tabla de verdad. Use un indicador visual para la salida. Estas son llamadas funciones lgicas secundarias.

4. Representar los simbolos ANSI/IEEE y sus tablas de verdad

5. Para los circuitos que se muestran a continuacin, escriba en cada caso la expresin booleana para la salida Y, implemente el circuito y verifique su funcionamiento completando la tabla de verdad para cada caso

Caso 1:

Caso 2:

Caso 3:

Caso 4:

.

LABORATORIO N7

LOGICA COMBINACIONAL

I. Objetivos

Procedimiento de diseo de los circuitos combinacionales Evaluar e implementar circuitos lgicos combinacionales


Procedimiento de diseo de los circuitos lgicos combinacionales Formas cannicas de funciones lgicas El mapa de Karnaugh


1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard ICs 7432 7408 7404 7486 7400 LEDS

IV. Procedimiento

Problema 1:

1. Se enuncia el problema: (Disear un circuito lgico que tenga tres entradas A, B, C, y cuya salida sea alta solo cuando la mayor parte de las entradas sean altas.)2. Determinar el nmero de las variables de entradas disponibles y de las variables requeridas.3. Derivar la tabla de verdad que define las relaciones requeridas entre las entradas y las salidas 4. Se obtiene la funcin booleana simplificada para cada salida.5. Se dibuja el diagrama lgico.

Problema 2:1. Se enuncia el problema: (Evaluar e implementar las funciones:F1 = xyzF2 = y + xzF3 = xyz + xyz + xyF4 = xy + xz ) 2. Determinar el nmero de las variables de entradas disponibles y de las variables requeridas.3. Derivar la tabla de verdad que define las relaciones requeridas entre las entradas y las salidas 4. Se obtiene la funcin booleana simplificada para cada salida.5. Se dibuja el diagrama lgico.

Problema 3:1. Se enuncia el problema: (Disee un circuito combinacional que acepte un numero de 3 bits y que genere un numero de salida igual al cuadrado del numero de entrada.2. Determinar el nmero de las variables de entradas disponibles y de las variables requeridas.3. Derivar la tabla de verdad que define las relaciones requeridas entre las entradas y las salidas 4. Se obtiene la funcin booleana simplificada para cada salida.5. Se dibuja el diagrama lgico.

Problema 4:1. Se enuncia el problema: (Disee un circuito que multiplique por 5 un numero BCD y se obtenga otro BCD Demuestre que no necesita compuertas.2. Determinar el nmero de las variables de entradas disponibles y de las variables requeridas.3. Derivar la tabla de verdad que define las relaciones requeridas entre las entradas y las salidas 4. Se obtiene la funcin booleana simplificada para cada salida.5. Se dibuja el diagrama lgico.

LABORATORIO N8

LOGICA SECUENCIAL

I. Objetivos

Procedimiento de diseo de los circuitos secuenciales Evaluar e implementar circuitos lgicos secuenciales


El Flip Flop Tipos de Flip Flop: FF-SR, FF-D, FF-JK, FF-T El Registro: registro de corrimiento El Contador: sncronos y asincronos


1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard ICs 7404 7400 7474 7495 74174 7493 7492 - 7490 LEDS

IV. Procedimiento

1. Implementar los circuitos FF SR con compuertas NAND y NOR y obtener sus tablas de verdad.

a) Con compuertas NAND (circuito LATCH SR)

b) Con compuertas NOR (circuito LATCH SR)

2. Implementar los circuitos FF D y obtener su tabla de verdad.

a) FF-D con entrada de reloj

b) FF-D maestro esclavo

3. Implementar el circuito FF JK y obtener su tabla de verdad

4. Implementar el circuito FF T y obtener su tabla de verdad

5. Implementar un circuito registro de corrimiento con FF-JK

6. Implementar un circuito contador sncrono y asncrono

a) Contador sncrono ascendente

b) Contador sncrono descendente

c) Contador asncrono ascendente

d) Contador asncrono descendente

LABORATORIO N9

CONVERTIDOR DIGITAL - ANALOGO

V. Objetivos

Procedimiento de diseo del convertidor digital anlogo Implementar el convertidor digital - anlogo

VI. Fundamento Terico

Convertidor DAC, con redes resistivas Convertidor DAC, con red escalera 2R

VII. Equipos y Materiales

1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard Resistencias de 1K, 2K, 4K, 8K de 1/2W

VIII. Procedimiento

a) Implementar un circuito convertidor digital anlogo; con redes resistivas

b) Implementar un circuito convertidor digital anlogo; con red escalera 2R

LABORATORIO N10

CONVERTIDOR ANALOGO - DIGITAL

IX. Objetivos

Procedimiento de diseo del convertidor anlogo - digital Implementar el convertidor anlogo - digital

X. Fundamento Terico

Convertidor ADC, tipo escalera Convertidor ADC, de seguimiento Convertidor ADC, de aproximaciones sucesivas

XI. Equipos y Materiales

1 Multmetro digital 1 Fuente DC 1 Protoboard IC DAC 0808LCN; 7493; 741; 555

XII. Procedimiento

a) Implementar un circuito convertidor anlogo digital tipo escalera

b) Implementar un circuito convertidor anlogo digital de seguimiento

c) Implementar un circuito convertidor anlogo digital de aproximaciones sucesivas RAS: Registro de aproximaciones sucesivas

guias de practicas de laboratorios de electronica digital (1)

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