Marzo 2021

PRÁCTICAS DE

ELECTRÓNICA DIGITAL

CON PLACA BOARD

CURSO 4º

E.S.O.

COMPONENTES DEL GRUPO:

Nombre y apellidos:_____________________________________________________

Nombre y apellidos:_____________________________________________________

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Antes de proceder a los montajes conviene conocer los elementos que vamos a usar.

SOBRE EL CIRCUITO INTEGRADO: El primer circuito está basado en una puerta NOT, incluida en un circuito integrado cuyo

número de serie es el 74HC04 (tipo CMOS). Las letras intermedias (HC) pueden variaraunque el funcionamiento es el mismo.

El esquema de conexiones de este circuito integrado es el siguiente:

6 PUERTAS NOT

74HC04

Hay que hacer algunas observaciones a este esquema:✔ Vcc es la tensión continua, que será de 5V.✔ GND es la toma de tierra (Ground), que será 0V.✔ Para que funcione, el circuito integrado debe estar conectado a la fuente de tensión

(o pila). ESTO NO APARECE EN EL ESQUEMA DE LOS CIRCUITOS DIGITALES PORQUE SE SUPONE QUE SE SABE.

✔ Sólo vamos a usar una de las puertas NOT del circuito integrado. Elige la que quieras.

SOBRE LAS ENTRADAS: La entrada de la puerta que se va a usar nunca puede dejarse al aire, pues, tal y como

está construida internamente, una entrada sin conexión no es un 0 (cero) como cabría esperar, sino un 1 (uno). Por tanto...

✔ NO conectes el pulsador a la puerta directamente sin laresistencia, no funcionará como esperamos.

✔ Para evitar que al soltar el pulsador se quede temporalmente la entrada al aire, se puede utilizar una resistencia. El circuito quedaría así:

• Cuando el pulsador está abierto (0 - OFF) la señal a laentrada de la puerta es 0V, obtenidos de la toma de tierra,lo que corresponde a un 0 Lógico.

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• Cuando el pulsador está cerrado (1 - ON) la señal a laentrada de la puerta es 5V, equivalente a un 1 Lógico.

• Un componente que nos puede ayudar a realizar este circuito es el micropulsador para circuitos impresos:

Es un pulsador en miniatura, especial para ser usadoen circuitos electrónicos impresos. Su apariencia yesquema internos son los de la figura.Cada contacto tiene acceso a dos patillas, unasuperior y otra inferior, de modo que se le puedeconectar componentes por arriba o por debajo.

✔ Otra posibilidad para evitar que la entrada se quede al aire es utilizar un conmutador:

SOBRE LAS SALIDAS:

Para comprobar el estado de la salida, utilizaremos un LED, protegidomediante una resistencia de 220 Ohmios. Este se encenderá cuando lasalida sea 1 y se apagará cuando sea 0.

POSICIÓN EN LA PLACA BOARD: LED

mcropulsador circ. Integrado

Recuerda: debe alimentarse el circuito integrado, con 5V en la patilla 14 y 0V en la patilla 7

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(1)Monta un circuito básico usando la puerta lógica NOT, comprueba su funcionamiento y completa la “tabla de verdad”.

El circuito es el siguiente:

Tabla de verdad

Entrada(Pulsador A)

Salida(LED)

0

1

En todos estos circuitos, la “tabla de verdad” se completa teniendo en cuenta que:

✔ Para las entradas:

Pulsador abierto (OFF) = 0

Pulsador cerrado (ON) = 1

✔ Para las salidas:LED apagado = 0

LED encendido = 1

(1.a ) En este montaje se ha utilizado la puerta NOT Nº3 del integrado 7404:

(1.b ) Prueba a repetirlo utilizando otra puerta distinta del mismo circuito integrado.

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(2)Monta un circuito con una puerta OR de 2 entradas y completa la “tabla de verdad” con su funcionamiento.

Tabla de Verdad

PulsadorA

PulsadorB

Salida(LED)

0 0

0 1

1 0

1 1

Observa que las entradas “A” y “B” se refieren a los pulsadores del mismo nombre. La salida representa el estado del LED.

Como siempre, debe alimentarse el circuito integrado, con 5V/0V en las patillas correspondientes.El patillaje del circuito integrado es el siguiente:

4 PUERTAS OR

74HC32

2 (2.a ) En el montaje siguiente con el circuito 7432 se ha usado la puerta OR Nº2:

(2.b ) Replica el montaje utilizando otra puerta OR distinta del mismo circuito 7432.

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(3)Monta el siguiente circuito con una puerta AND de 2 entradas y observa su funcionamiento. Completa después la “tabla de verdad”.

Tabla de Verdad

PulsadorA

PulsadorB

Salida(LED)

0 0

0 1

1 0

1 1

Las entradas “A” y “B” se refieren a los pulsadores del mismo nombre. La salida representa el estado del LED.

Como siempre, debe alimentarse el circuito integrado, con 5V/0V en las patillas correspondientes.El patillaje del circuito integrado es el siguiente:

4 PUERTAS AND

74HC08

3 (3.a ) Para el montaje con el integrado 7408, se ha utilizado la puerta AND Nº4:

(3.b ) Móntalo utilizando otra de las puertas AND del mismo circuito integrado.

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(4)El circuito que se propone ahora combina dos de las puertas estudiadas anteriormente: AND y NOT. Móntalo y halla su tabla de verdad.

Tabla de Verdad

PulsadorA

PulsadorB

Salida(LED)

0 0

0 1

1 0

1 1

Revisa las páginas anteriores para recordar la situación de las puertas en sus respectivos circuitos integrados: AND (74HC08) y NOT (74HC04)

4 (4.a ) En el montaje siguiente se usan los integrados 7408 (AND) y7404 (NOT),

escogiendo la puerta AND Nº3 y la NOT Nº4:

(4.b ) Trata de reproducir el montaje, utilizando otras puertas AND y NOT de los mismos circuitos 7408 y 7404.

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(5)Un nuevo circuito que combina las puerta NOT y OR. Realiza el montaje y obtén a partir de él su tabla de verdad.

Tabla de Verdad

A B Salida0 0

0 1

1 0

1 1

Son necesarias las puertas NOT (74HC04) y OR (74HC32) 5

(5.a ) Se ha diseñado el montaje usando la puerta NOT Nº6 del 7404 y la puerta OR Nº4 del integrado 7432:

(5.b ) Reproduce el montaje, usando otras puertas distintas, dentro de los mismos integrados 7404 y7432.

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EJERCICIOS DE AMPLIACIÓN:(6)Este circuito combina dos puertas y tiene tres entradas. Móntalo y obtén

su tabla de verdad.

Tabla de Verdad

A B C Salida0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

6 (6.a ) Este es un posible diseño del circuito, usando la última puerta OR (Nº4 del 7432)

y la última puerta AND (Nº 4 del 7408):

(6.b ) Haz el mismo montaje, seleccionando puertas distintas en ambos integrados.

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(7)Un nuevo circuito que combina las tres puertas estudiadas hasta ahora. Tras montarlo, obtén su tabla de verdad.

Tabla de Verdad

A B C Salida0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

7

(7.a ) Debajo, un posible diseño del circuito, se usan puertas AND, OR y NOT, cada una de su integrado correspondiente y en este orden.

(7.b ) Prueba a cambiar la elección de puerta en cada integrado.

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(8)Un cambio de orden en el circuito modifica sustancialmente el resultado. Compruébalo.

Tabla de Verdad

A B C Salida0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

8

(8.a ) En el circuito de abajo, el orden de las puertas es OR-NOT-AND, correspondiente a los circuitos 74HC32, 74HC04 y 74HC08.

(8.b ) Repite el circuito seleccionando un puerta distinta en cada integrado.

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Material necesario para las prácticas:

➢ Circuitos integrados:

1 unidad del 74HC04 (puerta NOT CMOS)

1 unidad del 74HC08 (puerta AND CMOS)

1 unidad del 74HC32 (puerta OR CMOS)

➢ 1 LED de Ø5mm

➢ Resistencias ¼ de Watio:

3 de 1KΩ

1 de 220 Ω

➢ 2 m de Cable telefónico (1 hilo)

➢ 3 Micropulsadores para Circuito Impreso

➢ 1 Placa de pruebas (Proto-board)

➢ Fuente de alimentación de 5V ó 1 pila de 4,5V.

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