práctica no 1 - circuitos combinacionales - jersson acosta y nicolas landazabal

5/17/2018 Pr ctica No 1 - Circuitos Combinacionales - Jersson Acosta y Nicolas Landaz...

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Unidad Central del Valle del Cauca. Acosta Jersson, Landazábal Nicolás. Circuitos Combinacionales

Dentro de este documento vamos aencontrar diversos manejos acerca de loscircuitos combinacionales, sus componentes,sus utilidades y como llevarlos a cabo demanera experimental en el laboratorio.

I. INTRODUCCIÓN

CIRCUITOS COMBINACIONALES

Un circuito combinacional, como su nombrelo sugiere es un circuito cuya salida dependesolamente de la "combinación" de susentradas en el momento que se estárealizando la medida en la salida.

Los circuitos de lógica combinacional sonhechos a partir de las compuertas básicascompuerta AND, compuerta OR, compuertaNOT.

También pueden ser construidos con

compuertas NAND, compuertas NOR,compuerta XOR, que son una combinaciónde las tres compuertas básicas.

Los sistemas o circuitos combinacionalespueden ser representados mediante unatabla de verdad.

II. OBJETIVOS

• Practicar la reducción de circuitos

Combinacionales.• Simplificar los circuitosCombinacionales por medio de losmétodos vistos en clase ycomparándolos con los resultados delsimulador.

• Diseñar y montar circuitosCombinacionales en el protoboard quepermita comparar los resultados teóricoscon los prácticos.

• Utilizar circuitos integrados digitalespara la construcción de los circuitoscombinacionales.

• Comparar los resultados obtenidos

en el protoboard con lo obtenido enQuartus II.

III. DATOS EXPERIMENTALES

Resolver:

1. Construir la tabla de verdad y realizar elmontaje en el protoboard comparando losresultados obtenidos de manera teórica y

práctica para el circuito de la figura 2.1,también responda:

• Haga los acondicionamientosadecuados para que el circuitofuncione de forma adecuada, ¿eldiodo LED está bien alimentado?

• Que le falta al circuito para quedarcompleto y en correctofuncionamiento, encuentre losvalores de resistencias que faltan conlos cálculos adecuados.

• Si se deja el circuito tal y comoestá, ¿hasta cuántos diodos puedealimentar la compuerta? (Busque enel datasheet).

Práctica N°1 – Circuitos CombinacionalesAcosta, Jersson., Landazábal, Nicolás.

Jerssonacosta, [email protected] Central del Valle del Cauca




Figura 2.1

SOLUCIÓN

Para encontrar la resistencia que acompañaal diodo (R3) es necesario aplicar la ley deOhm teniendo en cuenta que se tomaría elvoltaje de la fuente (5v) y el amperajemáximo soportado por el diodo (20mA).

Aplicando la fórmula:

R3= V/I = 5v/20mA = 250Ω

Para el caso de R1 y R2 que son las de lasentradas utilizamos el mismo voltaje de lafuente (5v) y el amperaje que entrega cadauna de las entradas del circuito integrado(revisado desde el datasheet) que para estecaso es de (8mA).

Aplicando la fórmula:

R1 = R2 = 5v/8mA = 625Ω

2. Diseñar el circuito de encendido de dosdiodos LED (rojo y verde), mediante trespulsadores a, b, y c, que cumpla lassiguientes condiciones de funcionamiento:a) Si se pulsan los tres pulsadores, el diodoLED rojo se activa.b) Si se pulsan dos pulsadores, el diodo LED

rojo se activa, y el diodo verde también lohará.c) Si solo se pulsa un pulsador, el diodo rojono se activa, pero si se enciende el diodoverde.d) Si no se pulsa ningún pulsador, los diodosestán apagados.

El circuito debe de ser simulado en Quartus IIy montado en el protoboard; si es posibledebe de ser reducido a su mínima expresión,realizar la comparación de los resultadosobtenidos parte teórica, simulación y partepráctica.

SOLUCIÓN

A B C R V0 0 0 0 00 0 1 0 10 1 0 0 10 1 1 1 11 0 0 0 11 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 1 0

Tabla de verdad de 3 entradas

Diseño Lógico reducido por Karnaugh enQuartus II

Gráfica de Simulación en Quartus II




Diseño Físico y Eléctrico

3. Un sistema de alarma está constituido porcuatro detectores denominados a, b, c y d; elsistema debe activarse cuando se activentres o cuatro detectores, si solo lo hacen dosdetectores es indiferente la activación o no

del sistema. El sistema nunca debe activarsesi se dispara un solo detector o ninguno. Porrazones de seguridad el sistema se deberáactivar si a = 0, b = 0, c = 0 y d = 1.

El circuito debe de ser simulado en QuartusII; si es posible debe de ser reducido a sumínima expresión, comparar los resultadosteóricos y prácticos obtenidos.

SOLUCIÓN

A B C D S0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 00 0 1 1 X0 1 0 0 00 1 0 1 X0 1 1 0 X0 1 1 1 11 0 0 0 01 0 0 1 X1 0 1 0 X

1 0 1 1 11 1 0 0 X1 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 1


Diseño Lógico en Quartus II



4. Realizar un circuito digital utilizando tressensores de temperatura (S1, S2 y S3)ubicados en tres calderas, las cuales poseentres alarmas (A1, A2 y A3) y una bombilla(B). Para el diseño de su funcionamiento sedebe de tener en cuenta que cada sensoremite una señal de alerta, si la temperaturaes mayor o igual a 50 °C, con la cual seactiva la alarma correspondiente de cadacaldera y el bombillo, menos cuando los tressensores detectan temperaturas mayores a49 °C que solo prende el bombillo.La semana pasada se presentó lossiguientes eventos:




Día de lasemana

TemperaturaCaldera1 (°C)



Lunes 49 52 48Martes 44 46 56

Miércoles 55 56 53Jueves 35 54 54Viernes 56 45 43Sábado 57 44 54Domingo 50 51 39

En cualquier otro caso los sensores no estánfuncionando por mantenimiento y lastemperaturas son de temperaturas son 25°C0. Simule los circuitos con Quartus II eimplemente el circuito con ayuda de diodos.

SOLUCIÓN

S1 S2 S3 A1 A2 A3 B0 1 0 0 1 0 10 0 1 0 0 1 10 0 0 0 0 0 00 1 1 0 1 1 11 0 0 1 0 0 11 0 1 1 0 1 11 1 0 1 1 0 1

1 1 1 0 0 0 1Tabla de verdad de 3 entradas




5. Con la tabla de verdad de una compuertaOR exclusiva construir el circuito que larepresenta y comparar el resultado con elfuncionamiento de una compuerta XOR74LS86, simule los circuitos con Quartus II yutilice diodos LEDs para mostrar el resultado.

SOLUCIÓN

A B S

0 0 00 1 11 0 11 1 0







Diseño Lógico utilizando la compuerta XOR

en Quartus II

Gráfica de Simulación con la compuerta XORen Quartus II


6. En una industria se utiliza tres tanquespara almacenar un líquido corrosivo utilizadoen un proceso de fabricación de circuitosimpresos. Cada tanque posee un sensor denivel alto que detecta cuando el líquido seencuentra en más del 80% del total deltanque. Cuando el nivel de los tanques estápor encima del 80% se produce una señal delsensor que corresponde a un uno lógico (5V),el cual acciona una alarma y una lámpara denivel alto, cuando el nivel está entre el 1 al80% produce una señal del sensor quecorresponde a un cero lógico (0V) que

acciona solo una lámpara de nivel normal,realizar el circuito electrónico digital teniendoen cuenta las siguientes condiciones:

TanqueDía

NivelTanque1 (%)

NivelTanque2 (%)

NivelTanque3 (%)

Lunes 30 40 70Martes 79 40 82Miércoles

45 85 50

Jueves 89 80 80Viernes 60 83 84

Sábado 83 20 81Domingo 85 84 28

Cualquier otra posibilidad debe ser marcadacomo 1 en todas las salidas.




SOLUCIÓN

A B C A1 A2 A3 L0

0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 1 10 1 0 0 1 0 11 0 0 1 0 0 10 1 1 0 1 1 11 0 1 1 0 1 11 1 0 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1





IV. CONCLUSIONES

Dentro de este laboratorio se puede apreciartanto el funcionamiento como la aplicabilidadde los Circuitos Combinacionales, se nombrauna importante herramienta como lo esQuartus II y se aplican métodos de reduccióncomo mapas de Karnaugh.

V. REFERENCIAS

[1]http://www.unicrom.com/Dig_Combin_Secuenc.asp

[2]Thomas Floyd, “Fundamentos de SistemasDigitales”.

[3]http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/electronica/contenido/electronica/Tema8_CircCombinacionales.pdf

[4] Jhon F. Wakerly, “Diseño Digital”.

Autores

Jersson Acosta Urriago2409517Estudiante de Ingeniería ElectrónicaV Semestre

Nicolás Landazábal2410005Estudiante de Ingeniería ElectrónicaV Semestre

http://www.unicrom.com/Dig_Combin_Secuenc.asp




http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/electronica/contenido/electronica/Tema8_CircCombinacionales.pdf










práctica no 1 - circuitos combinacionales - jersson acosta y nicolas landazabal

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