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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

MANUAL DE APRENDIZAJE

CÓDIGO: 89001630

CAD ELECTRÓNICO

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

CAD ELECTRÓNICO

CONTENIDO N° PÁG.TAREA N° 1: MEDIR TENSIÓN, CORRIENTE Y POTENCIA EN UN CIRCUITO. 71.1. Armar el circuito resistivo. 81.2. Realizar mediciones de tensión en cada nodo. 241.3. Realizar mediciones de intensidad de corriente en cada resistor. 29TAREA N° 2: CIRCUITO AMPLIFICADOR POR DIVISIÓN DE TENSIÓN. 352.1. Armar el circuito amplificador con polarización tipo H. 362.2. Realizar medición de tensión DC entre los terminales emisor-colector VCE. 422.3. Realizar medición de corriente de colector. 442.4. Realizar mediciones de la tensión de salida sin carga para determinar la ganancia de tensión. 46

2.5. Realizar un análisis de la respuesta en frecuencia del circuito. 51TAREA N° 3: SIMULACIÓN DE UN RECTIFICADOR TIPO PUENTE CON FILTRO. 603.1. Armar el circuito rectificador tipo puente con fi ltro capacitivo. 613.2. Visualizar la forma de onda de la señal de entrada y salida sin fi ltro. 663.3. Visualizar la forma de onda de entrada VS salida sin fi ltro de baja capacitancia. 723.4. Visualizar la forma de onda de entrada VS salida con fi ltro de baja capacitancia. 72TAREA N° 4: SIMULACIÓN DE UN CIRCUITO AMPLIFICADOR INVERSOR CON OPAMP. 734.1. Construcción del circuito amplificador inversor con OPAMP. 744.2. Inserción de un generador de funciones (onda seoidal) en la entrada. 794.3. Simulación del circuito. 81TAREA N° 5: SIMULACIÓN DE UN CIRCUITO DIGITAL CON COMPUERTAS LOGICAS. 855.1. Armar circuito digital a partir de su función lógica. 865.2. Insertar entradas al circuito para poder simular su salida. 935.3. Construir tabla de verdad con los resultados obtenidos. 98TAREA N° 6: SIMULACIÓN DE CIRCUITO CONTADOR DESCENDENTE CON FLIP-FLOP. 1046.1. Armar el circuito contador asíncrono de 15 a 0. 1056.2. Insertar una entrada de reloj al circuito. 1116.3. Verificar el funcionamiento del circuito. 1126.4. Insertar un display de 7 segmentos ánodo común para visualizar la cuenta. 113TAREA N° 7: SIMULACIÓN DE CIRCUITO CONTADOR 0 a 7 con PIC16F877A. 1157.1. Armar el circuito contador con PIC 16F877A. 1167.2. Generar el código del programa en PIC Basic PRO con el software Microcode Studio Pro. 1247.3. Compilar el programa y crear archivo con extensión .HEX 1277.4. Cargar el archivo con extensión .HEX en el PIC usando Proteus. 129TAREA N° 8: ELABORACIÓN DE UN CIRCUITO IMPRESO. 1358.1. Verificación de encapsulados del circuito en ISIS. 1368.2. Exportación de los dispositivos de ISIS a ARES. 1408.3. Dimensionamiento de la placa de circuito impreso. 1448.4. Ordenamiento y generación de las pistas. 1478.5. Vista tridimensional del circuito impreso terminado. 151

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL 5

CAD ELECTRÓNICO

1. INTRODUCCIÓN.

Este manual, denominado MANUAL DE CAD ELECTRÓNICO, comprende las prácticas de laboratorio y la información tecnológica necesaria para el correcto entendimiento y desarrollo del curso del mismo nombre, inmerso dentro del contenido curricular del nivel técnico industrial. Como este curso constituye, una base importante para la simulación y armado de circuitos electrónicos en un ambiente virtual, se proporcionará al estudiante todas las herramientas necesarias para lograr el objetivo (simular el circuito para visualizar el correcto funcionamiento del mismo, para posteriormente armarlo físicamente y de manera casi segura evitando costos adicionales). En la actualidad es muy importante manejar entornos virtuales de simulación en todos los campos tecnológicos y el diseño electrónico no se escapa a estos avances. Mediante la simulación podemos realizar mejoras y modificaciones así como pruebas a nuestros circuitos sin necesidad de armarlos físicamente ahorrándonos tiempo, dinero y herramientas caras tales como un osciloscopio, analizador de espectros, fuentes de alimentación, etc. Conforme lo indica el programa, los temas van avanzando de lo simple a lo complejo en una secuencia lógica, dándole al estudiante un sentido de dirección y al incentivarlo a simular los circuitos, aquí presentados, enriquece su autoconfianza. Al efectuar la simulación de los circuitos adquiere habilidad manipulativa, por lo que debe efectuar todas las mediciones solicitadas, discutir las discrepancias entre los valores medidos y calculados y anticiparse a los resultados.


CAD ELECTRÓNICO

N°12 Realizar mediciones de tensión en cada nodo.3

Armar el circuito resistivo

resistor

ELECTRÓNICA INDUSTRIAL HOJA:1/1

HT:T01

Tiempo: 1 hora

TAREA 1:Medir Tensión , Corriente y Potencia en un circuitoDENOMINACIÓN

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOSFuentes de tensión DC

ORDEN DE EJECUCIÓN

MultimetroRealizar mediciones de intensidad de corriente en cada

A

BC

D

+ V46V

+

V33V

+V29V

+

V15V

R83 OHM

R71 OHM

R62 OHM

R5

2 OHM

R4

1 OHM

R31 OHM

R23 OHM

R14 OHM


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1.1. ARMAR EL CIRCUITO RESISTIVO. 1. Ingresar al software Circuitmaker ( se presentará la siguiente pantalla):

2. Presionar el botón Search (Búsqueda) y colocar Resistor en la sección Name/Description, luego presionar el botón Find (encontrar) aparecerán una lista de tipos de resistores tal como se muestra a continuación en la Figura 1.

3. Luego seleccionar Resistor del listado, presionar el botón Place (colocar) y desplazar el resistor con la ayuda del Mouse hasta el lugar donde se desea colocar el dispositivo (para terminar de colocar el resistor presionar el botón izquierdo del Mouse luego de desplazarlo hasta el lugar deseado tal como se muestra en la Figura 2.

4. Presionar el botón Search y colocar Battery en la sección

Name/Description (aparecerá una pantalla tal como en la Figura 3).


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Figura 1

Figura 2


CAD ELECTRÓNICO

Figura 3

5. Luego presionar el botón Place y desplazar la batería con el Mouse hasta el

lugar donde se desea colocarlo (para terminar de colocar la batería presionar el botón izquierdo del Mouse luego de desplazarlo hasta el lugar deseado tal como se muestra en la Figura 4.

Figura 4

6. Proceder a colocar todos los resistores y todas las baterías tal como se describió en los pasos anteriores.

7. En algunos casos se requerirá colocar un dispositivo de manera horizontal o vertical según sea el caso. Para ello podemos rotar 90° un dispositivo como por ejemplo un resistor. Sea el resistor mostrado en la figura 5 colocado en posición horizontal.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 5

8. Llevar el puntero del Mouse hasta la posición del resistor y hacer click

derecho. Aparecerá un menú desplegable donde se deberá seleccionar la opción Rotate 90 (rotar 90) tal como se muestra en la Figura 6.

Figura 6

9. Picar sobre rotate 90 y el efecto será la rotación del dispositivo en 90° tal como se muestra en la Figura 7.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 7

10. Luego de colocar todos los componentes, el esquema deberá quedar tal

como se muestra en la Figura 8.

Figura 8

11. Ahora se deberá colocar los valores de resistencia eléctrica apropiados a cada resistor. Para colocar el valor resistivo de un resistor picar sobre el resistor y haga click derecho con el Mouse. Aparecerá una ventana llamada Device Properties (Propiedades del dispositivo) tal como se muestra en la Figura 9.


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Figura 9

12. En dicha ventana llenar en los campos Label-Value (Valor de etiqueta) el

valor resistivo del resistor en este caso 1OHM. También aparecen otros campos tales como Designation, Description, Package, etc. los cuales deberán ser llenados según correspondan. Al costado de estos campos aparecen unas casillas de verificación donde se puede colocar un check si se desea que el campo sea visible o en blanco para que no aparezca. Hacer click en el botón OK para hacer efectiva la operación.

13. Para cambiar el valor de tensión de una batería picar sobre ella y hacer click derecho con el Mouse. Aparecerá la ventana mostrada en la figura 10

14. Hacer click sobre Device Properties y aparecerá la ventana Device

Properties tal como se muestra en la Figura 11.

Figura 10


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Figura 11 15. Aparecerán varios campos tales como Label Value, Designation,

Description, Package, etc. Rellenar los valores correspondientes de acuerdo al circuito. Al costado de estos campos aparecerán unas casillas de verificación. Si la casilla presenta un Check significa que dicho campo será visible en el circuito de lo contrario no aparecerá en el mismo.

16. Ahora falta colocar la conexión a tierra del circuito para ello presionar el botón Search y en la casilla Name/Description escribir Ground (Tierra). Luego presionar el botón Find y aparecerá el símbolo de la conexión a tierra tal como se muestra en la Figura 12.

Figura 12


CAD ELECTRÓNICO 17. Presionar el botón Place, arrastrar el dispositivo hasta su posición final.

Para colocar el dispositivo en su posición final haga click en el botón izquierdo del Mouse .Los componentes se ubicarán según se muestra en la Figura 13.

18. A continuación se deberá cablear el circuito según lo mostrado en la hoja de tarea HT:T1 para ello seleccionar el botón Wire Tool (Herramienta cable) de la barra de herramientas tal como se muestra en la Figura 14.

Figura 13

Figura 14


CAD ELECTRÓNICO 19. Aparecerá un puntero en forma de cruz el cual se debe posicionar en el

extremo de una patilla de un componente hasta que aparezca un cuadrado rojo tal como se muestra en la Figura 15.

Figura 15

20. Arrastrar el Mouse hacia la posición donde se desea conectar el cable tal


Figura 16

21. Observar que se muestra el hilo conductor y una referencia (de color azul)

que servirá de guía hasta conectar el otro extremo del cable en el otro resistor. Conectar el otro resistor al cable (aparecerá un cuadrado de color rojo indicando que ya se puede conectar el cable tal como se muestra en la Figura 17).


CAD ELECTRÓNICO

Figura 17

22. Darle un click con el botón izquierdo del Mouse para terminar de conectar

el cable al resistor tal como se muestra en la Figura 18

Figura 18

23. Realizar los mismos pasos con el resto de componentes hasta terminar con

el cableado de todo el circuito tal como se muestra en la Figura 19.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 19

24. Ahora se deberá de editar los nombres de cada componente así como su

valor (resistivo o de tensión según corresponda) para esto se debe de hacer click derecho sobre el componente que se desea editar tal como se muestra en la Figura 20

Figura 20

25. De todas las opciones que aparecen seleccionar Device Properties

(Propiedades del dispositivo) y se desplegará la siguiente ventana tal como se muestra en la Figura 21.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 21

26. Editar el dispositivo utilizando los campos Label-Value (Valor de etiqueta) y

Designation (Designación). El campo Label-Value sirve para colocar el valor resistivo en ohmios (Ohm), en kilo Ohmios (K) o Mega Ohmios según se requiera. El campo Designation sirve para colocar un valor referencial al dispositivo tal como R1, R2, etc. Por ejemplo colocar 1Ohm y R4 respectivamente. Tal como se muestra en la Figura 22.

27. Presionar con el botón izquierdo del Mouse sobre el botón OK para confirmar los valores. Se cerrará la ventana Device Properties y se efectuarán los cambios realizados tal como se muestra en la Figura 23.

Figura 22


CAD ELECTRÓNICO

Figura 23

28. Si se desea mejorar la nitidez del cambio realizado en R4 presionar la

opción View localizado en la parte superior izquierda de la pantalla (se desplegarán una serie de opciones tal como se muestra en la Figura 24.

Figura 24

29. De todas estas opciones seleccionar la opción Refresh Screen (Refrescar

pantalla). La pantalla mejorará su nitidez. Tal como se muestra en la Figura 25.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 25

30. Editar todos los componentes del circuito hasta que quede según la hoja de

tareas 1 (HT:1).

31. Finalmente el circuito deberá quedar según se muestra en la Figura 26.

Figura 26

32. Ahora colocaremos las referencias o nombres de los nodos del circuito ,

para ello seleccionar la herramienta texto (Text Tool) ubicado en la barra de herramientas tal como se muestra en la Figura 27


CAD ELECTRÓNICO

Figura 27

33. Luego de esto aparecerá un cuadro de texto que debemos colocarlo en la

posición adecuada para nombrar un nodo tal como se muestra en la Figura 28.

Figura 28

34. Ahora hay que colocar un nombre al nodo por ejemplo A tal como se

muestra en la Figura 29.

Figura 29


CAD ELECTRÓNICO 35. Luego si se desea hacer un ajuste fino de la posición del nombre de nodo

podemos presionar la herramienta flecha (Arrow Tool) ubicado en la barra de herramientas tal como se muestra en la Figura 30.

Figura 30

36. Hacer click con el botón izquierdo del Mouse sobre el nombre del nodo. se

mostrará tal como en la Figura 31.

Figura 31

37. Presionar el botón izquierdo del Mouse y arrastrar el nombre hasta su

posición final tal como se muestra en la Figura 32.

Figura 32

38. Hacer lo mismo con todos los nodos. Al final el circuito deberá mostrarse tal

como en la Figura 33.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 33

1.2. REALIZAR MEDICIONES DE TENSIÓN EN CADA NODO. Hay 2 maneras de realizar mediciones de tensión en circuitos utilizando el software Circuitmaker: A. Mediante simulación en modo analógico B. Mediante el uso de voltímetro A. Mediante simulación en modo Analógico

1. Utilizando el circuito de la Figura 34. Presionar el botón Simulation

(Simulación) con el botón izquierdo del Mouse tal como se muestra en la figura 34.

Figura 34

2. Seleccionar el modo analógico (Analog Mode) y luego ejecutar (Run). Tal



CAD ELECTRÓNICO

3. Luego de esto aparecerá una pantalla tal como la mostrada en la figura 35.

Figura 35

Nótese que la sub pantalla de color negro tapa parte del circuito. 4. Si se desea ver todo el circuito y la pantalla negra a su vez, entonces

posicionar el puntero del Mouse en la frontera entre la pantalla negra y la pantalla que contiene al circuito, en el borde aparecerá un símbolo con 2 flechitas una hacia arriba y otra hacia abajo indicando que estamos habilitados a modificar las dimensiones de estas pantallas.

5. Mantenga presionado el botón izquierdo del Mouse y arrastrar el puntero hacia abajo hasta que se pueda apreciar todo el circuito tal como se muestra en la Figura 36.

Figura 36


CAD ELECTRÓNICO Aquí se puede apreciar en la pantalla negra los parámetros. Si colocamos el puntero V sobre el nodo A podremos apreciar su lectura de tensión correspondiente (1.706 V). Si colocamos el puntero V del Mouse sobre el nodo B obtendremos una lectura de tensión de 6V y así sucesivamente haremos con todos los nodos tal como mostramos en la Figura 37.

Figura 37

B. Mediante el uso del Multímetro. 1. Utilizando el circuito de la Figura 37. Seleccionar Instruments de la lista

ubicada a la izquierda. Ver Figura 38.

Figura 38

2. Después desplegar instruments y seleccionar Analog tal como se muestra en la en la Figura 39


CAD ELECTRÓNICO

Figura 39

3. Desplegar Analog y seleccionar la opción Multimeter (Multimetro),

aparecerá el símbolo de un multímetro y la ventana multímetro. En esta ventana seleccionar la opción voltage tal como se muestra en la Figura 36.

Figura 36

4. Presionar el botón OK. Seleccionar el multímetro con el puntero del Mouse.

Hacer click con el botón del Mouse y sin soltar el botón del mouse arrastrar el multímetro hasta su posición final soltar el botón del mouse y conectar. Cables entre los terminales del dispositivo a medir y tierra tal como se muestra en la Figura 37.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 37

5. Ahora realizar la simulación del circuito (en modo Análogo) y verificar la

medida del voltímetro tal como se muestra en la Figura 38.

Figura 38

6. En este caso se muestra una lectura de 5.042 Voltios tal como se mostró en la Figura 38.

7. Luego de igual manera conectar multímetros en todos los nodos para medir su tensión respecto a tierra tal como se muestra en la Figura 39.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 39

1.3. REALIZAR MEDICIONES DE INTENSIDAD DE CORRIENTE EN CADA

RESISTOR Hay 2 maneras de realizar mediciones de tensión en circuitos utilizando el software Circuitmaker: A. Mediante simulación en modo analógico. B. Mediante el uso del Amperímetro. A. MEDIANTE SIMULACIÓN EN MODO ANALÓGICO: 1. Armar el circuito resistivo tal como se muestra en la Figura 26. 2. Hacer un click en el botón Simulation y luego seleccionar Run (ejecutar) tal


Figura 40


CAD ELECTRÓNICO 3. Luego de presionar la opción Run aparecerá la pantalla mostrada en la

Figura 41.

Figura 41

4. Colocar el cursor en la frontera entre la pantalla de circuito y de muestra de

datos presionando el botón izquierdo del Mouse. Sin soltar el botón izquierdo del mouse arrastrar el mismo hasta que se pueda visualizar la pantalla de circuito y la pantalla de muestra de datos de manera apropiada tal como se muestra en la Figura 42.

Figura 42

5. Colocar el cursor en una esquina del dispositivo que se desea medir

intensidad de corriente eléctrica (el cursor tomará la forma de una sonda indicando la letra i que habilita la medición de corriente eléctrica). Hacer click con el botón izquierdo del mouse .En la ventana de medición de corriente


CAD ELECTRÓNICO

eléctrica aparecerá el valor de corriente requerido (en color verde) tal como se muestra en la Figura 43.

Figura 43

6. Así se puede realizar la medición de intensidad de corriente para cualquier

dispositivo dentro del circuito. Seleccionar la opción Stop (detener).

7. Para detener la simulación presionar el botón Simulation y de la lista desplegable seleccionar la opción Stop (detener).

B. MEDIANTE EL USO DEL AMPERÍMETRO. 1. Armar el circuito resistivo tal como se muestra en la Figura 26.

2. Del menú localizado a la izquierda de la pantalla desplegar la opción

instruments haciendo doble click sobre dicha opción tal como se muestra en la Figura 44.

Figura 44


CAD ELECTRÓNICO 3. Seleccionar Analog haciendo doble click sobre dicha opción. Aparecerá un

menú desplegable tal como se muestra en la Figura 45.

Figura 45

4. Ahora seleccionar la opción Multimeter, aparecerá un multímetro el cual se

podrá desplazar donde se desee tal como se muestra en la Figura 46.

Figura 46

5. Darle un click con el botón izquierdo del Mouse sobre el multímetro,

aparecerá la ventana Multimeter con varias opciones para seleccionar. En nuestro caso seleccionaremos Current (Corriente) y DC tal como se muestra en la Figura 47.

6. Pinchar sobre el botón OK para hacer efectivo los cambios realizados.

Figura 47


CAD ELECTRÓNICO 7. Seleccionar el icono Delete que figura como un rayo. Al presionarlo el icono

tomará la forma de este rayo el cual deberemos posicionar sobre el elemento que se desee borrar y se hará efectivo al presionar el click izquierdo del Mouse, tal como se indica en la Figura 48.

Figura 48

8. Ahora colocar el multímetro en serie para medir intensidad de corriente

eléctrica (un amperímetro debe colocarse en serie con el dispositivo del cual se desea medir intensidad de corriente eléctrica) tal como se muestra en la Figura 49.

Figura 49


CAD ELECTRÓNICO 9. Iniciar la simulación, para ello picar con el botón izquierdo del Mouse sobre

la opción Simulation. Aparecerá un menú desplegable del cual deberemos seleccionar la opción Run (ejecutar) tal como se muestra en la Figura 50.

Figura 50

10. Ahora se mostrará en el multímetro la lectura de corriente que circula por el

resistor de 1 OHM y por el resistor de 4OHM. En este caso hemos obtenido una lectura de 667.3mA. tal como se indica en la Figura 48.

11. Procedemos de igual manera en todos los dispositivos para medir la

intensidad de corriente eléctrica que circula por cada uno de ellos. Esto se puede apreciar en la Figura 49.

Figura 51


CAD ELECTRÓNICO

N°12

34

5circuito

Armar el circuito amplificador con polarización tipo H.realizar medición de tensión DC entre los terminales

OsciloscopioRealizar medición de corriente de colector.

Analizador de gráficos.


HT:T2

Tiempo: 4 horas

para determinar la ganancia de tensión.

TAREA 2: CIRCUITO AMPLIFICADOR POR DIVISIÓN DE TENSIÓN

DENOMINACIÓN

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOSSoftware Proteus ISIS.

Cronómetro.

ORDEN DE EJECUCIÓN

Amperimetro.Voltimetro.

Realizar un análisis de la respuesta en frecuencia del

.emisor -colector VCE

Realizar mediciones de la tensión de salida sin carga

V112V

R175k

R215k

C1

1uF

Q12N2222

R41.2k

R34.7k

C2

10uF

C310uF

OUT

IN

V2VSINE


CAD ELECTRÓNICO 2.1. ARMAR EL CIRCUITO AMPLIFICADOR CON POLARIZACIÓN TIPO H: 1. Abrir el Software Proteus Módulo ISIS (Simulador).se mostrará la siguiente

pantalla (Figura 52).

Figura 52

2. Primeramente empezaremos a seleccionar los componentes necesarios

para armar nuestro circuito tal como aparece en la hoja de tarea No2. Desplegar desde la barra de Menús la opción File. Aparecerá una serie de opciones tal como se muestra en la Figura 53.

3. De todas las opciones que aparecen seleccionar New Design (Nuevo diseño) y hacer click con el botón izquierdo del Mouse. Aparecerá la ventana Create New Design (Crear nuevo diseño) tal como se muestra en la Figura 54.

Figura 53


CAD ELECTRÓNICO

Figura 54

4. Seleccionar el tamaño de plantilla deseado. Por ejemplo se seleccionará la

plantilla Portrait A4 y luego se presionará el botón OK con el botón izquierdo del Mouse para confirmar nuestra selección.

5. Aparecerá una pantalla tal como se muestra en la Figura 55.

Figura 55

Donde en la parte inferior derecha se puede colocar los datos de nuestro proyecto.


CAD ELECTRÓNICO 6. Ahora hay que encontrar los componentes necesarios para poder armar

nuestro circuito amplificador para ello seleccionar el icono Component mode presionando el botón izquierdo del Mouse sobre el icono tal como se muestra en la Figura 56.

Figura 56

7. Luego presionar el botón P (Pick from Libraries). Aparecerá la ventana

Pick Devices tal como se muestra en la Figura 57.

Figura 57 8. En esta ventana se puede seleccionar el dispositivo que se desee utilizar en

el circuito para ello se puede seleccionar el mismo utilizando 2 métodos: Mediante Keywords (en donde coloco directamente el nombre del


CAD ELECTRÓNICO

dispositivo) o mediante Category (Categoría) donde se puede buscar el dispositivo según su categoría.

9. Seleccionar un resistor colocando la palabra Resistor. ISIS encontrará el dispositivo solicitado indicando también categorías compatibles con su selección tal como se muestra en la Figura 58.

Figura 58

10. En la categoría Resistor seleccionar la subcategoría 0.6W Metal Film y en Device MINRES10K, con ello seleccionamos un resistor de 10KΩ tal como se muestra en la Figura 59.

Figura 59


CAD ELECTRÓNICO 11. Hacer doble click con el botón izquierdo del mouse para que aparezca este

dispositivo en la lista DEVICES del programa tal como se muestra en la Figura 60.

Figura 60

Observación: Seleccionar en lo posible un dispositivo que tenga un encapsulado endosado para la realización del circuito impreso mediante el software ARES. Por ejemplo para el resistor seleccionado se tendrá endosado el siguiente encapsulado mostrado en la Figura 61.

Figura 61

12. Ahora hay que seguir el procedimiento descrito desde el paso 6 hasta el 11

para seleccionar los siguientes dispositivos: • Transistor 2n2222 (2n2222). • Capacitor (cap).


CAD ELECTRÓNICO

En la lista de dispositivos deberán aparecer todos los dispositivos seleccionados. Tal como se muestra en la Figura 62.

Figura 62

13. Ahora debemos colocar en la lista, las fuentes que alimentan al circuito

para ello seleccionar el botón P (Pick from libraries) y en Keywords escribir Vsource y luego en all categories seleccionar VSOURCE USERDVC (se seleccionará una fuente de tensión continua) tal como se muestra en la Figura 63.

Figura 63

14. Presionar la tecla OK para confirmar nuestra selección.


CAD ELECTRÓNICO 15. Entrar a la ventana Pick devices y en Kwords escribir Vsine. Aparecerá lo

mostrado en la Figura 64.

Figura 64

16. Doble click para confirmar nuestra selección.

17. Una vez que se tienen todos los dispositivos que conformarán el circuito,

armar el mismo tal como se muestra en la Figura 65.

Figura 65

2.2. REALIZAR MEDICIÓN DE TENSIÓN DC ENTRE LOS TERMINALES

EMISOR-COLECTOR VCE.

1. Seleccionar el icono Virtual instruments mode . 2. Hacer un click con el botón izquierdo del mouse sobre el icono y aparecerá

el siguiente menú desplegable tal como se muestra en la Figura 66.

3. Seleccionar DC Voltimeter haciendo click sobre esta opción.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 66

4. Sobre el área de trabajo aparecerá un puntero en forma de lápiz. Colocar el

puntero donde se desee colocar el voltímetro y luego haga click con el botón izquierdo del Mouse. Aparecerá el voltímetro tal como se muestra en la Figura 67.

Figura 67

5. Ahora hay que realizar el cableado del voltímetro en paralelo con los

terminales colector y emisor del transistor 2n2222 tal como se muestra en la figura 68.

Figura 68


CAD ELECTRÓNICO 6. Presionar el botón Play (ubicado en la parte inferior izquierda) para iniciar la

simulación del circuito. Aquí se podrá visualizar la lectura del voltímetro tal como se muestra en la Figura 69.

Figura 69

2.3. REALIZAR MEDICIÓN DE CORRIENTE DE COLECTOR. 1. Partiendo del circuito de la Figura 65 procederemos a medir la intensidad de

corriente eléctrica que ci rcula a través del colector del transistor 2n2222. Para ello se deberá conectar un amperímetro en serie con el resistor R3.

2. Borrar el cable que une al colector con el resistor R3. Para ello colocar el puntero del mouse sobre el cable que se desea borrar y presionar 2 veces el botón derecho del mouse , con esto se borrará el cable seleccionado tal como se muestra en la Figura 70.

Figura 70

3. Seleccionar el icono Virtual instruments mode y seleccionar DC AMMETER tal como se muestra en la Figura 71.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 71

4. Presionar el botón izquierdo una vez para seleccionar DC AMMETER y

luego desplazar el puntero en forma de lápiz hacia la posición deseada. Presionar el botón izquierdo del mouse para que aparezca el amperímetro en el área de trabajo y en la posición requerida tal como se muestra en la Figura 72.

Figura 72

5. Cablear el circuito como se muestra en la Figura 73

Figura 73

6. Hacer doble click con el botón izquierdo del Mouse sobre el amperímetro. En

este caso aparecerá la ventana Edit component donde se deberá desglosar


CAD ELECTRÓNICO

el menú Display Range donde se debe seleccionar la opción miliamps para medir la intensidad de corriente en miliamperios.

7. Hacer click en el botón OK con el botón izquierdo del mouse para confirmar.

8. Presionar en el botón Play localizado en la parte inferior izquierda de la

ventana principal tal como se indica en la Figura 74.

Figura 74

9. Luego de hacer esto se podrá visualizar la lectura del amperímetro tal como

se muestra en la Figura 75.

Figura 75

2.4. REALIZAR MEDICIONES DE LA TENSIÓN DE SALIDA SIN CARGA

PARA DETERMINAR LA GANANCIA DE TENSIÓN.

1. Para determinar la ganancia de tensión del amplificador se deberá medir la señal de entrada (Vin) y la señal de salida (Vout) de tal manera que:


CAD ELECTRÓNICO AV=Vin/Vout ; Donde AV es la ganancia de tensión del amplificador. 2. Colocar en la entrada una señal senoidal con una amplitud de 10mV y una

frecuencia de 1000Hz. Para ello Haga doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el generador de ondas senoidales V2. Aparecerá la ventana Edit Component tal como se muestra en la Figura 76.

Figura 76

3. Colocar los parámetros tal como se muestra en la Figura 76 y presionar sobre el botón OK con el botón izquierdo del Mouse.

4. Presionar con el botón izquierdo del Mouse sobre el botón Virtual Instruments Mode tal como se muestra en la Figura 77.

Figura 77

5. Aparecerán una serie de opciones tal como se muestra en la Figura 78.

6. De todas las opciones que aparecen seleccionar OSCILOSCOPE .Tal como

se muestra en la Figura 78.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 78

7. Colocar el Osciloscopio sobre el circuito con la ayuda del mouse tal como se


Figura 79

8. Realizar el cableado del osciloscopio. Coloque la entrada proveniente de la

fuente senoidal V2 en el canal A y la salida del amplificador en el canal B. La entrada del circuito deberá ser senoidal de 10mV de amplitud y con una frecuencia de 1000Hz tal como se muestra en la Figura 80.

9. Presionar sobre el botón play localizado en la parte inferior izquierda de la

ventana principal para poder visualizar las formas de onda provenientes del canal A y B tal como se muestra en la Figura 81.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 80

Figura 81

10. Colocamos los controles en las escalas apropiadas. Por ejemplo el canal A

(entrada) lo colocamos en una escala de amplitud de 10mV y el canal B (salida) lo colocamos en una escala de amplitud de 0.5V. En ambos casos la escala de tiempo lo establecemos en 0.2ms. Con estos valores se mostraran las siguientes formas de onda (entrada color amarillo y salida color azul). Tal como se muestra en la Figura 82.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 82

11. Para establecer los valores de amplitud de entrada y salida podríamos

contar el número de cuadrados verticales tanto en la entrada como en la salida y multiplicar por la escala de amplitud correspondiente. Pero esto no sería muy preciso. De igual manera para determinar el periodo de la señal de entrada y salida tendríamos que contar el número de cuadrados que hay entre 2 crestas y multiplicarlo por la escala de tiempo. Este procedimiento tampoco no es muy preciso.

12. Otro método más preciso seria trabajar con cursores de tal manera que en

la pantalla aparezcan los valores medidos. Para ello en el osciloscopio haga click con el botón izquierdo del mouse sobre el botón Cursors .Se activarán los cursores correspondientes a cada canal. Colocar los cursores de manera apropiada para determinar la amplitud, el periodo y la frecuencia de la señal tal como se muestra en la Figura 83.

13. Aquí se puede establecer que la amplitud de la señal de entrada (color

amarillo) será 10mV y la amplitud de la señal de salida (color azul) será de (1.33V+1.55V)/2 =1.44V con lo que la ganancia de tensión será:

Av= 1.44V/10mv=144.

14. Para establecer el periodo de la señal sumamos 600us+330us=930us

entonces la frecuencia será de 1/930us=1075 Hz aproximadamente.

15. La frecuencia debería ser según la teoría de 1000Hz pero el error se debe a como se posicione los cursores de tiempo.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 83

2.5. REALIZAR UN ANÁLISIS DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA DEL

CIRCUITO. 1. Retirar la fuente de tensión alterna V2.

2. Reemplazar la fuente de tensión alterna V2 por un generador de ondas

senoidales. Para eso hacer un click con el botón izquierdo del mouse sobre el icono Generator Mode aparecerá una serie de opciones en el menú Generator tal como se muestra en la Figura 84.

Figura 84

3. De todas las opciones disponibles seleccionar SINE con el botón izquierdo

del mouse. Aparecerá el siguiente símbolo en pantalla :

Figura 85


CAD ELECTRÓNICO 4. Colocar el generador en el circuito tal como se muestra en la Figura 86.

Figura 86

5. Configurar las propiedades del generador de ondas senoidales. Para ello

haga doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el generador. Aparecerá la siguiente en pantalla :

Figura 87

6. En la ventana SINE GENERATOR PROPERTIES configurar el tipo de onda

senoidal, la amplitud de la señal 10mV y la frecuencia en 1000Hz. En generator name colocar IN .Presionar OK para confirmar.

7. Ahora se deberá conectar terminales en la entrada y en la salida del circuito. Para ello hacer click sobre el botón terminals mode. Aparecerá una lista de opciones en el menú terminals. Tal como se muestra en la Figura 88.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 88

8. De todas estas opciones seleccionar INPUT haciendo click con el botón

izquierdo del mouse y luego colocarlo en el circuito tal como se muestra en la Figura 89.

9.

Figura 89

10. Conectar el terminal en la entrada del circuito y hacer doble click con el

botón izquierdo del mouse sobre el terminal. Aparecerá la ventana Edit Terminal Label. En esta ventana asignar un nombre al terminal. En este caso asignaremos el nombre IN tal como se muestra en la Figura 90. Presionar el botón OK para confirmar.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 90

11. Ahora se deberá colocar un terminal en la salida del circuito, para ello en el

menú terminals colocar el cursor sobre la opción Output y hacer click con el botón izquierdo del mouse para seleccionarlo .Luego colóquelo en el circuito tal como se muestra en la Figura 91.

Figura 91

12. Conectar el terminal en la salida del circuito a través del condensador C2

luego hacer doble click sobre el terminal de salida donde aparecerá la ventana Edit Terminal Label luego asignarle el nombre OUT y presionar OK con el botón izquierdo del mouse. El circuito quedará tal como se muestra en la Figura 92.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 92

13. Ahora colocaremos puntas de prueba en los terminales de entrada y salida.

Para ello mover el cursor hacia Voltage probe Mode y hacer click sobre el icono. Desplazar el cursor hacia el terminal OUT. Aparecerá una x sobre el cable que conecta el terminal de salida. Hacer click sobre dicho cable y aparecerá la punta de prueba. Colocarle el nombre OUT haciendo doble click sobre la punta de prueba donde aparecerá la ventana Edit Voltage Probe. Presionar OK para confirmar la acción tal como se muestra en la Figura 93.

Figura 93

14. El circuito deberá quedar tal como se muestra en la Figura 94.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 94

15. Ahora se deberá construir un gráfico donde se analizará la respuesta en

frecuencia del circuito para ello se debe posicionar el cursor sobre el icono Graph Mode tal como se muestra en la Figura 95.

Figura 95

16. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre el icono Graph mode y

aparecerá el menú Graphs. De todas las opciones que aparecen seleccionar la opción FRECUENCY tal como se aprecia en la Figura 96.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 96

17. A continuación generar un rectángulo fuera del circuito con el puntero en

forma de lápiz que aparece en pantalla hacer un click y aparecerá el gráfico llamado FRECUENCY RESPONSE tal como se muestra en la Figura 97.

Figura 97

18. Picar con el botón izquierdo del mouse sobre la punta de prueba OUT y

desplazarlo hacia el gráfico FRECUENCY RESPONSE tal como se muestra en la Figura 98.

Figura 98


CAD ELECTRÓNICO 19. Soltar el botón izquierdo del mouse. Entonces el gráfico FRECUENCY

RESPONSE tomará la siguiente forma:

Figura 99

20. Hacer doble click sobre el gráfico con el botón izquierdo del mouse.

Aparecerá la ventana llamada Edit Frecuency Graph tal como se muestra en la Figura 100.

Figura 100

21. Llenar los campos como sigue: Graph title: OUT; Reference: IN

(desplegar el menú Reference que por defecto está establecido en NONE y seleccionar la opción IN). Start Frecuency: 10; Stop Frecuency: 100M; Interval: DECADES; No Steps/Interval: 10 y mantener los checks en las casillas de verificación Y Scale in dBs y Always simulate. tal como se muestra en la Figura 101. Presionar el botón OK para confirmar.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 101

22. Hacer click con el botón derecho del mouse sobre el grafico FRECUENCY

RESPONSE y se desplegará el siguiente menú:

Figura 102

23. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre la opción simulate

Graph y aparecerá el gráfico donde se apreciará la respuesta en frecuencia del circuito tal como se muestra en la Figura 103. Nota.- esto se realizará antes de simular el circuito.

Figura 103


CAD ELECTRÓNICO

N°1

2

3

4filtro de alta capacitancia.

Armar el circuito rectificador tipo puente con filtro capa-citivo.

filtro.


HT:T?

Tiempo: 1 hora

filtro de baja capacitancia.

TAREA 3 : SIMULACIÓN DE UN RECTIFICADOR TIPO PUENTE CON FILTRO

DENOMINACIÓN

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOSSoftware simulador Proteus -ISIS-

ORDEN DE EJECUCIÓN

Multimetro virtualOsciloscopio virtual

Visualizar las formas de onda de entrada vs salida con

Visualizar las formas de onda de entrada vs salida sin

Visualizar las formas de onda de entrada vs salida con


CAD ELECTRÓNICO 3.1. ARMAR EL CIRCUITO RECTIFICADOR TIPO PUENTE CON FILTRO

CAPACITIVO. 1. Acceder al software proteus, módulo Isis.

2. Seleccionar File y luego hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre

la opción New Design tal como lo muestra la Figura 104.

Figura 104

3. Luego aparecerá la ventana Create New Design tal como se muestra en la

Figura 105.

Figura 105

4. De todas las opciones que aparecen se deberá seleccionar la opción que

sea más conveniente para nuestro diseño. En este caso se seleccionará la opción Landscape A4. Para ello hay que hacer doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el icono correspondiente a la opción antes mencionada. Aparecerá en pantalla el siguiente formato que mostramos en la Figura 106.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 106.

5. Esta será nuestra área de trabajo donde simularemos nuestro circuito. 6. A continuación seleccionaremos los componentes necesarios para armar

nuestro circuito. Hacer click sobre el icono Component mode tal como se muestra en la Figura 107 y luego hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre el botón P.

Figura 107

7. Luego aparecerá la ventana Pick Devices donde podremos seleccionar

todos los componentes necesarios tal como se muestra en la Figura 108.

Figura 108.


CAD ELECTRÓNICO 8. Los componentes que seleccionaremos son los siguientes: 4 diodos

rectificadores 1N4004, un condensador electrolítico de 100uF a 25V , un resistor de 10K , tal como se muestra en la Figura 109.

Figura 109

9. A continuación se procederá a colocar los componentes en el área de

trabajo y al cableado correspondiente. Entonces el circuito deberá quedar tal como se muestra en la Figura 110.

10. Luego procederemos a colocar nombres a los terminales de entrada y salida. Para asignarle un nombre a un terminal de entrada seleccionar el icono Terminals Mode ubicado en la parte izquierda de la ventana principal tal como se muestra en la Figura 111.

Figura 110. Figura 111

11. Luego hay que hacer click con la ayuda del botón izquierdo del mouse

sobre la opción INPUT y colocarlo en la entrada del circuito (donde se inyecta la señal alterna) tal como se muestra en la Figura 112.


CAD ELECTRÓNICO 12. Ahora hay que asignarle un nombre a este terminal. Para ello hay que

hacer doble click sobre el botón izquierdo del mouse para que aparezca la ventana Edit Terminal Label tal como se muestra en la Figura 113.

Figura 112

Figura 113

13. En la casilla String asignarle el nombre IN al terminal y luego presionar el

botón OK tal como se muestra en la Figura 114. 14. Siguiendo el mismo procedimiento colocaremos un terminal de salida en el

circuito el cual lo colocaremos en el resistor R1. En este caso le asignaremos el nombre OUT tal como se muestra en la Figura 115.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 114

Figura 115

15. A continuación se deberá colocar las puntas de prueba correspondientes a

los terminales de entrada y salida. Para colocar una punta de prueba en el terminal de entrada haga click sobre el icono Voltage Probe Mode tal como se muestra en la Figura 116.

Figura 116


CAD ELECTRÓNICO 16. Aparecerá una “x” y un cursor en forma de lápiz el cual deberemos

posicionar en el mismo cable donde está conectado el terminal de entrada IN. El circuito quedará tal como se muestra a continuación en la Figura 117.

Figura 117

17. De la misma manera se deberá colocar otra punta de prueba en la salida

del circuito aplicando el procedimiento antes descrito según se muestra en la Figura 118.

3.2. VISUALIZAR LA FORMA DE ONDA DE LA SEÑAL DE ENTRADA Y

SALIDA SIN FILTRO 1. Seguidamente construiremos un gráfico donde se mostrará la forma de onda

de la señal de salida. Para ello se debe hacer click sobre el icono Graph mode ubicado en la parte izquierda de la pantalla tal como se muestra en la Figura 119.

Figura 118


CAD ELECTRÓNICO

Figura 119

2. De todas las opciones que aparecen, seleccionar analogue. Y Luego

marque un rectángulo sobre el área de trabajo tal como se muestra en la Figura 120.

Figura 120

3. Hacer doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el rectángulo

generado y aparecerá un sistema de ejes en la ventana analogue Analysis. Tal como se muestra en la Figura 121.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 121

4. Desplazar la punta de prueba presionando conjuntamente el botón del

mouse hasta la parte negra del gráfico ANALOGUE ANALYSIS. y luego soltar el botón del mouse tal como se muestra en la Figura 122.

Figura 122.

5. Luego de soltar el botón izquierdo del mouse , se creará el eje de ordenadas

tal como se muestra a continuación:

Figura 123


CAD ELECTRÓNICO 6. Hacer click con el botón derecho del mouse sobre el gráfico ANALOGUE

ANALYSIS y aparecerá un menú en el cual deberemos seleccionar la opción Simulate Graph tal como se muestra en la Figura 124.

7. Luego aparecerá el gráfico de la Figura 125. 8. En este gráfico hay que realizar algunos ajustes para ello haremos doble

click con el botón izquierdo del mouse sobre el gráfico. Entonces aparecerá la ventana Edit transient Graph tal como se muestra en la Figura 126.

Figura 124

Figura 125

9. En esta ventana debemos de definir los parámetros de nuestro gráfico tales

como: Graph Title (Titulo del gráfico). En nuestro caso será Señal de salida . Luego Start Time que en nuestro caso será igual a cero. Después Stop


CAD ELECTRÓNICO

Time que en nuestro caso será 100ms. Luego presionaremos el botón Set Y-Scales para establecer la escala del eje de ordenadas tal como se muestra en la Figura 127.

Figura 126

Figura 127

10. Colocar un check sobre la casilla Lock Value? .Luego asignar Minimum

value 0 y Maximun Value 5. Nota: Nuestra onda senoidal de entrada tiene una amplitud de 5 y una frecuencia de 60Hz. Luego presionar el botón OK en ambas ventanas.

11. Ahora el gráfico se mostrará tal como se muestra a continuación en la

Figura 128. No olvidar conectar el generador a tierra.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 128.

12. Ahora veremos la señal de entrada. para ello haremos otro gráfico tal como

se hizo en los pasos anteriores pero asignándole la punta de prueba IN. Se obtendrá el gráfico de la Figura 129.

Figura 129

13. Se espera una onda senoidal pura pero el problema es que la entrada no

está conectada a tierra por eso la forma de onda que vemos en la entrada no es senoidal.

14. Para poder visualizar la forma de onda de entrada colocar un generador de ondas senoidales y configurarlo como en el que tenemos en la entrada de nuestro circuito. Es decir con una Amplitud de 5V y una frecuencia de 60 Hz. El gráfico resultante se muestra en la Figura 130.

Figura 130


CAD ELECTRÓNICO 3.3. VISUALIZAR LA FORMA DE ONDA DE ENTRADA VS SALIDA CON

FILTRO DE BAJA CAPACITANCIA 1. La señal de entrada fue mostrada en la figura 130. Ahora adicionaremos un

condensador de 10uF conectado en paralelo con la resistencia de carga tal como se muestra en la Figura 131.

Figura 131. Señal de salida con baja capacitancia (10uF).

2. En este caso se puede apreciar una señal de rizado de aproximadamente

0.3V. 3.4. VISUALIZAR LA FORMA DE ONDA DE ENTRADA VS SALIDA CON

FILTRO DE BAJA CAPACITANCIA 1. Ahora en el circuito de salida colocaremos un condensador de alta

capacitancia por ejemplo 470uF. Tal como se muestra en la Figura 132.

Figura 132. Señal de salida con alta capacitancia.

2. Se puede apreciar que la tensión de rizado se reduce dramáticamente.


CAD ELECTRÓNICO

N°1

2

3

Construcción del circuito amplificador inversor con OPAMP

en la entrada


HT:T4

Tiempo: 1 hora

TAREA 4:SIMULACIÓN DE UN CIRCUITO AMPLIFICADOR INVERSOR CON OPAMP

DENOMINACIÓN


ORDEN DE EJECUCIÓN

Multimetro virtualOsciloscopio virtualInserción de un generador de funciones (Onda senoidal)

Simulación del circuito.


CAD ELECTRÓNICO 4.1. CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO AMPLIFICADOR INVERSOR CON

OPAMP. 1. Entrar al software Proteus como en las otras ocasiones. Seleccionar Isis

para construir y simular el circuito.

2. Seleccionar FILE y luego NEW DESIGN tal como se muestra en la Figura 133.

Figura 133

3. Luego hacer click sobre NEW DESIGN, entonces aparecerá la ventana

Create New Design tal como se muestra en la Figura 134.

Figura 134

4. Hacer doble click con el botón izquierdo del Mouse sobre Landscape A4 y

aparecerá el marco del diseño como se muestra a continuación en la Figura 135.


CAD ELECTRÓNICO 5. Para editar el diseño seleccionar desde la barra de menús la opción

Designs luego de esto se desplegará una serie de opciones tal como se muestra en la Figura 136.

Figura 135

Figura 136

6. De todas las opciones que aparecen seleccionar Edit Design Properties

haciendo click con el botón izquierdo del mouse sobre esta opción. Luego aparecerá la ventana Edit Design Properties donde se deberá llenar los campos: Title (titulo), en nuestro caso colocaremos “Amplificador inversor” Doc Number (Número de documento) en nuestro caso colocaremos 4, Revisión, en nuestro caso será 1.Tal como se muestra en la Figura137.

7. Luego hacer click con el botón izquierdo del Mouse sobre el botón OK para validar los datos asignados.

8. Ahora se deberá seleccionar los componentes necesarios para construir el

circuito.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 137

9. Para ello deberemos seleccionar el icono Component Mode y luego hacer

click sobre Pick from Libraries tal como se muestra en la Figura 138.

Figura 138

10. Al hacer click con el botón izquierdo del Mouse sobre Pick from Libraries

aparecerá inmediatamente la ventana Pick Devices tal como se puede apreciar en la Figura 139.

11. Aquí seleccionaremos escribiendo en Keywords la palabra Opamp y aparecerán una serie de amplificadores operacionales de los cuales deberemos seleccionar el amplificador operacional uA741 tal como se puede apreciar en la Figura 140.

12. Hacer doble click con el botón izquierdo del mouse sobre uA741 entonces

este dispositivo se adicionará a nuestra lista de componentes (Devices).


CAD ELECTRÓNICO

Figura 139

Figura 140

13. La lista Devices se muestra a continuación en la Figura 141.

Figura 141

14. De igual manera adicionar componentes a nuestra lista de dispositivos tal

como se indica en la Figura 142.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 142

En este caso se ha seleccionado 1 batería (Battery), 1 resistor de 1K (Metalfilm 1K), 1 resistor de 10K (Metal film 10K), y un Amplificador operacional UA741.

15. Colocar todos los dispositivos en el área de trabajo tal como se muestra en

la Figura 143.

Figura 143

16. Antes de realizar el cableado del circuito se debe colocar los valores de

referencia (tierra) para ello se debe dar un click con el botón izquierdo del mouse sobre el icono Terminals Mode. donde aparecerán las opciones mostradas en la Figura 144.

17. De todas las opciones que aparecen, seleccionar la opción Ground (Tierra).

Figura 144


CAD ELECTRÓNICO 18. Hacer Click con el botón izquierdo del Mouse sobre la opción Ground y

colocar las tierras del circuito en los lugares que correspondan tal como se muestra en la Figura 145.

Figura 145

19. Cablear el circuito uniendo todos los componentes tal como se muestra en

la Figura 146. 4.2. INSERCIÓN DE UN GENERADOR DE FUNCIONES (ONDA SENOIDAL)

EN LA ENTRADA. 1. A continuación se deberá colocar un generador de ondas senoidales en la

entrada del circuito para ello haremos click con el botón izquierdo del mouse sobre el icono Generator Mode a continuación aparecerá una serie de opciones en el menú Generators. De todas las opciones que aparecen se deberá seleccionar la opción SINE; tal como se muestra en la Figura 147.

Figura 146


CAD ELECTRÓNICO

Figura 147

2. Hacer click en SINE con el botón izquierdo del mouse y colocar el generador

en el circuito. Luego cablearlo a la entrada del mismo tal como se muestra en la Figura 148.

3. A continuación se tendrá que editar las características de la onda senoidal de entrada. Para ello hacer doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el generador de ondas senoidales para que aparezca la ventana Sine Generator properties tal como se muestra en la Figura 148.

Figura 148


CAD ELECTRÓNICO

Figura 149

4. En esta ventana seleccionar Generator name Entrada, Analogue Types

Sine Amplitude 1V, Frecuency (Hz) 1000. Luego presionar el botón OK con el botón izquierdo del mouse para confirmar estos valores.

4.3. SIMULACIÓN DEL CIRCUITO. 1. A continuación se colocará un terminal de salida para identificar la salida del

circuito para ello haremos click sobre el icono Terminals Mode donde aparecerá la ventana Terminals de donde seleccionaremos la opción Output tal como se muestra en la Figura 150.

Figura 150

2. Colocar el terminal a la salida del circuito y realizar el cableado respectivo

tal como se muestra en la Figura 151.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 151

3. Hacer doble click sobre el terminal entonces aparecerá la ventana Edit

terminal Label y en la casilla String colocar un nombre al terminal. En este caso le asignaremos el nombre Output, a continuación presionar el botón Ok para hacer efectivo los cambios realizados tal como se muestra en la Figura 152.

Figura 152.

4. Una vez que se ha terminado de construir el circuito, procederemos a

simular el mismo para poder observar la señal de entrada vs la señal de salida para ello incluiremos en el circuito un osciloscopio para ello se hará

click sobre el icono Virtual instruments mode donde aparecerá una


CAD ELECTRÓNICO

serie de opciones de donde se deberá seleccionar la opción Osciloscope tal como se muestra en la Figura 153.

Figura 153

5. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre Osciloscope con el

botón izquierdo del mouse y colocar el osciloscopio en su posición correspondiente en el circuito tal como se muestra en la figura 154. luego conectar la entrada en el terminal A y la salida en el terminal B del osciloscopio tal como se muestra en la Figura 154.

Figura 154

6. A continuación simular el circuito presionando el botón Play colocar los controles del osciloscopio de manera apropiada para poder observar la forma de onda de entrada (color Amarillo) vs la forma de onda de la señal de salida (Color azul). tal como se puede apreciar en la Figura 155.

7. Presionar sobre el botón Cursors para colocar los cursores en los picos de la señal de entrada y de la señal de salida. Se podrá observar los valores pico correspondiente tal como se muestra en la Figura 156.

8. Luego determinamos la ganancia del circuito : AV= Vout/Vin

AV= 10V/1V = 10, con un ángulo de desfase de 180º.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 155

Figura 156.


CAD ELECTRÓNICO

N°12

3

Armar el circuito digital a partir de su función lógicaInsertar entradas al circuito para poder simular su

Construir su tabla de verdad con los resultados obtenidos


HT:T5

Tiempo: 1 hora

TAREA 5: SIMULACIÓN DE UN CIRCUITO DIGITAL CON COMPUERTAS LÓGICAS

DENOMINACIÓN


ORDEN DE EJECUCIÓN

Multimetro virtualOsciloscopio virtualsalida


CAD ELECTRÓNICO 5.1. ARMAR CIRCUITO DIGITAL A PARTIR DE SU FUNCIÓN LÓGICA.

1. Dada la función lógica: y=a.c+b.c+a.b.c armar el circuito lógico

correspondiente y elaborar su tabla de verdad.

2. Crear un área de trabajo para elaborar nuestro circuito con compuertas lógicas para ello ingresar a File, New design tal como se muestra en la Figura 157.

Figura 157

3. Haga click sobre New Design, luego aparecerá la siguiente ventana llamada

Create New Design , tal como se muestra en la Figura 158.

Figura 158

4. De todas las opciones disponibles seleccionar la opción Landscape A4 y

hacer doble click sobre esta opción, luego aparecerá una plantilla de diseño tal como se muestra en la Figura 159.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 159

5. De la barra de Menús seleccionar Design y luego Edit design Properties

tal como se puede apreciar en la Figura 160.

Figura 160

6. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre la opción Edit Design

Propeties.

7. Aparecerá la ventana Edit Design Properties tal como se muestra en la Figura 161.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 161

8. Llenar los campos Filename, Title, Doc No, Revisión y Author. En nuestro

caso Filename estará inhabilitado, Title será Circuito digital Doc No será 2014-1 Revisión 1 y Author Ing. Ronald Peralta. Tal como se muestra en la Figura 162.

Figura 162

9. Hacer click sobre el botón OK con el botón izquierdo del mouse para confirmar los valores ingresados. 10. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre Design y luego se desplegará una serie de opciones de las cuales deberemos seleccionar la opción Edit sheet Properties tal como se muestra en la Figura 163.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 163

11. Hacer click sobre Edit Sheet Properties entonces aparecerá la ventana

Edit Sheet Properties tal como se muestra en la Figura 164.

Figura 164

12. En el campo Sheet Title colocar Circuito Digital, los otros campos dejarlos

tal como aparecen por defecto. Entonces la ventana quedará de la siguiente manera tal como se aprecia en la figura 165.

13. Presionar el botón OK con el botón izquierdo del Mouse para confirmar los cambios realizados.

Figura 165


CAD ELECTRÓNICO 14. Con todo lo realizado nuestra plantilla quedará tal como se muestra en la

Figura 166.

Figura 166

15. Ahora comenzaremos a seleccionar los componentes que sean necesarios

para armar nuestro circuito. Para ello seleccionar la opción Component Mode tal como se muestra en la Figura 167.

16. Luego hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre el botón entonces aparecerá la ventana Pick Devices donde escribiremos en el campo Keywords la palabra AND para seleccionar una compuerta AND. Tal como se muestra en la Figura 168.

Figura 167


CAD ELECTRÓNICO 17. La ventana Pick devices se mostrará tal como se puede apreciar en la

Figura 168.

Figura 168

18. Aquí se puede apreciar que aparece una compuerta lógica AND de 2

entradas, presionar sobre el botón OK con el botón izquierdo del mouse. 19. En el Device Selector aparecerá AND y desde esta posición se puede

seleccionar esta compuerta tantas veces como sea necesario tal como se puede apreciar en la Figura 169.

Figura 169

20. De igual manera como se procedió anteriormente seleccionar una

compuerta NOT.


CAD ELECTRÓNICO 21. Ahora será necesario colocar una compuerta OR de 3 entradas para ello en

la ventana Pick Devices hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre 4075 para seleccionar una compuerta OR de 3 entradas tal como se muestra en la Figura 170.

Figura 170

22. Luego presionar sobre el botón OK con la ayuda del botón izquierdo del

mouse entonces el Device Selector quedará establecido tal como se muestra en la Figura 171.

Figura 171

23. Colocar las compuertas sobre el área de trabajo de la plantilla y luego

realizar el cableado respectivo tal como se muestra en la Figura 172.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 172

5.2. INSERTAR ENTRADAS AL CIRCUITO PARA PODER SIMULAR SU SALIDA

1. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre el botón Terminals

Mode tal como se muestra en la Figura 173.

2. Seleccionar INPUT y colocarlo en el circuito tal como se muestra en la Figura 174.

Figura 173


CAD ELECTRÓNICO

Figura 174

3. Cablear el terminal de entrada y luego asignarle un nombre. En este caso le

asignaremos el nombre “A”. Para ello hacer doble click sobre el terminal, entonces aparecerá la ventana Edit Terminal Label tal como se muestra en la Figura 175.

4. A continuación le asignaremos el nombre “A” en el campo String. Tal como se muestra en la Figura 176.

Figura 175

Figura 176


CAD ELECTRÓNICO 5. Presionar sobre el botón OK con el botón izquierdo del mouse para

confirmar el nombre del terminal. El circuito quedará tal como se muestra en la Figura 177.

Figura 177

6. Realizar lo mismo para establecer los terminales correspondientes a todas

las entradas del circuito tal como se puede apreciar en la Figura 178.

Figura 178

7. Ahora colocar un terminal de salida en la compuerta 4074 de 3 entradas U7.

Para ello en terminal selector seleccionar la opción Output tal como se muestra en la Figura 179.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 179

8. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre la opción Output y

colocar el terminal de salida en su posición correspondiente tal como se muestra en la Figura 180.

Figura 180

9. Cablear el terminal de salida y hacer doble click con el terminal izquierdo del

mouse sobre el terminal de salida para que aparezca la ventana Edit terminal label tal como se muestra en la Figura 181.

Figura 181


CAD ELECTRÓNICO 10. Colocar un nombre para el terminal de salida en la casilla String. Para

nuestro caso colocaremos la letra Y tal como se puede apreciar en la Figura 182.

Figura 182

11. Entonces el circuito quedará tal como se muestra en la Figura 183.

Figura 183

12. A continuación colocaremos en la entrada unos terminales denominados

Logic State para ello en la ventana Pick Devices en la casilla Keywords colocaremos la palabra Logic State tal como se muestra en la Figura 184.

Figura 184


CAD ELECTRÓNICO 13. Presionar el botón OK utilizando el botón izquierdo del mouse y colocar los

logic States en todas las entradas del circuito tal como se muestra en la Figura 185.

Figura 185

14. A continuación colocar un terminal Logic Probe (Big) en la salida de la

compuerta lógica U7A, tal como se muestra en la figura.186. Presionar con el botón izquierdo del mouse sobre el botón OK.

Figura 186

15. Al realizar esta acción el circuito quedará tal como se muestra en la Figura

187.

5.3. CONSTRUIR TABLA DE VERDAD CON LOS RESULTADOS OBTENIDOS.

1. A continuación comenzaremos a realizar la simulación del circuito para ello ingresaremos todas las combinaciones que se pueden realizar con las 3 entradas que tiene el circuito tal como se muestra en la Tabla 1:


CAD ELECTRÓNICO

Figura 187

A B C Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Tabla 1

2. Probaremos con la combinación 000, obtendremos un estado lógico 0 tal como se muestra en la Figura 188.

3. Ahora probaremos con el estado lógico 001, obtendremos un estado lógico 0 tal como se muestra en la Figura 189.

4. Ahora probaremos con el estado lógico 010, obtendremos un estado lógico 1



CAD ELECTRÓNICO

Figura 188

Figura 189

Figura 190




CAD ELECTRÓNICO 6. Ahora probaremos con el estado lógico 100, obtendremos un estado lógico 0


Figura 191



8. Ahora probaremos con el estado lógico 110, obtendremos un estado lógico 1 tal como se muestra en la Figura 194.

Figura 192


CAD ELECTRÓNICO

Figura 193



Figura 194

Figura 195


CAD ELECTRÓNICO Con lo que al final la tabla de verdad quedará tal como se muestra en la Tabla 2:

A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1

Tabla 2


CAD ELECTRÓNICO

N°1234

visualizar la cuenta.


ORDEN DE EJECUCIÓN

Multimetro virtualOsciloscopio virtualVerificar el funcionamiento del circuito


HT:T06

Tiempo: 1 hora

REA 6:SIMULACIÓN DE CIRCUITO CONTADOR DESCENDENTE CON FLIP FLOP

DENOMINACIÓN

Armar el circuito contador asincrono de 15 a 0Insertar una entrada de reloj al circuito

Visualizador LógicoInsertar un display de 7 segmentos ánodo común para


CAD ELECTRÓNICO 6.1. ARMAR EL CIRCUITO CONTADOR ASINCRONO DE 15 A 0.

1. Entrar al software Proteus como en las otras ocasiones. Seleccionar Isis

para construir y simular el circuito. 2. Seleccionar FILE y luego NEW DESIGN tal como se muestra en la Figura

196.

Figura 196

3. Luego hacer click sobre NEW DESIGN, entonces aparecerá la ventana

Create New Design tal como se muestra en la Figura 197.

Figura 197

4. Hacer doble click con el botón izquierdo del Mouse sobre Landscape A4 y

aparecerá el marco del diseño como se muestra a continuación en la Figura 198.

5. Para editar el diseño seleccionar desde la barra de menús la opción Designs luego de esto se desplegará una serie de opciones tal como se muestra en la Figura 199.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 198

Figura 199

6. De todas las opciones que aparecen seleccionar Edit Design Properties

haciendo click con el botón izquierdo del mouse sobre esta opción. Luego aparecerá la ventana Edit Design Properties donde se deberá llenar los campos: Title (titulo), en nuestro caso colocaremos “Circuito contador síncrono Descendente” Doc Number (Número de documento) en nuestro caso colocaremos 6, Revisión, en nuestro caso será 1.Tal como se muestra en la Figura 200.

7. Luego hacer click con el botón izquierdo del Mouse sobre el botón OK para validar los datos asignados.

8. Ahora se deberá seleccionar los componentes necesarios para construir el

circuito.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 200

9. Para ello deberemos seleccionar el icono Component Mode y luego hacer

click sobre Pick from Libraries, tal como se muestra en la Figura 201.

Figura 201

10. Al hacer click con el botón izquierdo del Mouse sobre Pick from Libraries

aparecerá inmediatamente la ventana Pick Devices tal como se puede apreciar en la Figura 202.

Figura 202


CAD ELECTRÓNICO 11. Aquí se seleccionara escribiendo en Keywords la palabra 74LS76 y

aparecerá un flip flop JK, luego de la misma manera escribiremos la palabra 7447 y aparecerá un decodificador de BCD a 7 segmentos para un display de 7 segmentos ánodo común a continuación escribiremos LOGIC PROBE para que aparezca un indicador del estado lógico del circuito en un punto dado, finalmente buscaremos un display de 7 segmentos ánodo común. En este caso seleccionaremos el 7SEG-MPx2-CA (este módulo consta de 2 displays de ánodo común encapsulados). Entonces en Device Selector aparecerán todos los componentes que hemos seleccionado tal como se puede apreciar en la Figura 203.

Figura 203

12. Ahora será el momento para colocar todos los componentes en nuestro

circuito. Comenzaremos con el circuito integrado flip flop JK con código 74LS76 y lo cableamos según lo indicado en la Figura 204.

Figura 204

13. Seleccionar el flip flop con todo su cableado según como se muestra en la

Figura 205.

Figura 205


CAD ELECTRÓNICO 14. Para copiar todo este bloque ir a la barra de herramientas y seleccionar el

icono Copy Block tal como se muestra en la Figura 206.

Figura 206

15. Copiar 4 veces este bloque y ordenarlo tal como se muestra en la Figura

207.

Figura 207

16. Realizar el cableado del circuito tal como se muestra en la Figura 208.

Figura 208

17. Luego se deberá colocar los elementos Logic Probe (Prueba Lógica). Para

ello en el Device Selector seleccionar LOGIC PROBE (BIG). (Figura 209).


CAD ELECTRÓNICO

Figura 209

18. Aparecerá el símbolo indicado en la Figura 210. Aquí se podrá determinar

el estado lógico para la salida respectiva.

Figura 210

19. Colocar cada logic Probe en la salida negada de cada flip flop tal como se


Figura 211


CAD ELECTRÓNICO 6.2. INSERTAR UNA ENTRADA DE RELOJ AL CIRCUITO.

1. Seleccionar el icono Generator Mode localizado en la parte izquierda del panel principal de ISIS. Se mostrará el Generator Selector donde se apreciará una serie de opciones tal como se muestra en la Figura 212.

Figura 212.

2. De todas las opciones que aparecen se deberá seleccionar la opción

PULSE. Aparecerá el símbolo que se muestra en la Figura 213.

Figura 213.

3. Colocar el generador en el circuito y conectarlo en la entrada Click del flip

flop U1: A tal como se puede apreciar en la Figura 214. Aquí se generarán los pulsos de reloj necesarios para el funcionamiento de los Flip Flops y del circuito contador decreciente.

4. Luego se deberá hacer doble click sobre el generador para configurar sus parámetros los cuales deberán ser: Analogue types : Pulse ; initial (low) voltaje: 0; Pulsed (High) voltaje: 5 ; Start (sec): 0 ; Rise Time (sec): 1u ; Fall Time (sec): 1u ; Pulse Width(%): 50 ; Frecuency (Hz): 1 . Figura 215


CAD ELECTRÓNICO

Figura 214

Figura 215

5. Presionar el botón OK con el botón izquierdo del mouse para confirmar los

valores establecidos.

6.3. VERIFICAR EL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO. 1. Para verificar el funcionamiento del circuito lo único que se debe hacer será

presionar el botón utilizando el botón izquierdo del mouse .Entonces el circuito deberá generar una cuenta decreciente desde el valor 1111 hasta el valor 0000 cíclicamente. Si en algún momento se desea detener la


CAD ELECTRÓNICO

simulación se deberá presionar el botón Pause por ejemplo en la Figura 216 la simulación se detuvo en la cuenta 1101.

Figura 216

2. Si se desea detener definitivamente la simulación se deberá presionar el

botón Stop . 6.4. INSERTAR UN DISPLAY DE 7 SEGMENTOS ÁNODO COMÚN PARA

VISUALIZAR LA CUENTA.

1. Presionar el símbolo Component Mode para poder acceder a los componentes que hemos seleccionado para construir nuestro circuito.

2. Seleccionar el circuito integrado 7447 (decodificador de BCD a 7 Segmentos (Ánodo común). Aparecerá el circuito integrado tal como se muestra en la Figura 217.

Figura 217

3. Colocar el circuito integrado en el circuito y conectar los terminales B1/RB0,

RB1 y LT a 5 voltios para deshabilitar estas opciones.

4. Luego se deberá conectar el display de 7 segmentos ánodo común 7SEG-MPX2-CA al circuito y conectar uno a uno las líneas de salida del


CAD ELECTRÓNICO

decodificador con las líneas del display de 7 segmentos. Las líneas de entrada deberán conectarse a las líneas de salida de los logic Probe.

5. Finalmente el circuito deberá quedar conectado tal como se muestra en la

Figura 218.

Figura 218


CAD ELECTRÓNICO

N°12

3 Compilar el programa y crear archivo con extensión .Hex4 Cargar el archivo con extensión.Hex en el Pic usando

Proteus.5 Simulación del funcionamiento del circuito.

Armar el circuito contador con Pic 16f877AGenerar el código del programa en Pic Basic Pro con el


HT:T7

Tiempo: 1 hora

TAREA 7: SIMULACIÓN DE UNCIRCUITO CONTADOR DE 0 A 7 CON PIC 16F877A

DENOMINACIÓN


ORDEN DE EJECUCIÓN

software Microcode Studio Pro.


CAD ELECTRÓNICO 7.1. ARMAR EL CIRCUITO CONTADOR CON PIC 16F877A. 1. Ingresar al software Isis de proteus. 2. A continuación se deberá seleccionar los dispositivos que utilizaremos en el

circuito. 3. Presionar el botón Pick from Libraries 4. Se abrirá la ventana Pick Devices 5. En la casilla Keywords escribir 16f877A aparecerá una ventana tal como se


Figura 219

6. Hacer doble click sobre Pic16f877A PICMICRO.

7. Aparecerá el pic 16f877A en el device selector tal como se muestra en la

Figura 220.

Figura 220

8. Otra vez presionar sobre pick from libraries. 9. Se abrirá la ventana pick devices.


CAD ELECTRÓNICO 10. En la casilla Keywords escribir LED. 11. Aparecerá la ventana pick devices con la estructura mostrada en la Figura

221.

Figura 221

12. En category seleccionar la opción Optoelectronics tal como se muestra

en la Figura 222.

Figura 222

13. De todas las opciones que aparecen seleccionar la opción LED-RED. Tal

como se puede apreciar en la Figura 223.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 223

14. Hacer doble click sobre LED-RED entonces el led se adicionará en la lista

Device Selector.

15. A continuación se deberá adicionar un resistor de 220 Ohm. Para ello en Keywords colocar resistor. Tal como se muestra en la Figura 224.

Figura 224

16. Ahora en la opción Category marcar sobre resistor tal como se muestra en

la Figura 225.

Figura 225.


CAD ELECTRÓNICO 17. Seleccionar la subcategoría 0.6W Metal Film y el resistor MINRE220R. Tal


Figura 226

18. Hacer doble click con el botón izquierdo del Mouse sobre esta opción para

que aparezca el resistor en lista Device Selector tal como se puede apreciar en la Figura 227.

Figura 227

19. Colocar todos los dispositivos en el área de trabajo tal como se muestra en

la Figura 228.

Figura 228


CAD ELECTRÓNICO 20. Realizar el cableado del circuito en esta ocasión utilizaremos la opción

Terminals para enlazar las salidas del puerto D del microcontrolador con los resistores que limitan la intensidad de corriente de los Leds.

21. Para ello seleccionar el botón Terminals Mode .

22. En Terminals Selector seleccionar la opción Default tal como se muestra en la Figura 229.

Figura 229.

23. Al darle otro click con el botón izquierdo del mouse aparecerá el siguiente

símbolo para representar al terminal Default tal como se muestra en la Figura 230.

Figura 230

24. Rotar el terminal con el botón hasta la posición que se muestra en la figura 231.

Figura 231

25. Colocar los terminales en el área de trabajo tal como se muestra en la

Figura 232.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 232

26. Asignarle un nombre a cada terminal para poderlo identificar en el circuito.

27. Para ello Hacer doble click con el botón izquierdo del Mouse sobre el

terminal hasta que aparezca la ventana Edit Terminal Label tal como se muestra en la Figura 233.

Figura 233


CAD ELECTRÓNICO 28. Le asignamos el nombre al terminal por ejemplo D0 y presionamos el botón

OK. El terminal quedará tal como se muestra en la Figura 234.

Figura 234

29. Ahora conectamos la tierra del circuito. Para ello presionamos el botón

Terminals Mode .Luego seleccionar la opción Ground (Tierra).

30. Hacer doble click con el botón izquierdo del mouse sobre Ground para que aparezca el símbolo mostrado en la Figura 235.

Figura 235

31. Una vez realizado esto colocarlo en el área de trabajo tal como se indica en

la Figura 236.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 236

32. Ahora de manera similar a como se colocaron los terminales de entrada

(Default) se colocarán los terminales de salida tal como se muestra en la Figura 237.

Figura 237

33. Finalmente se realizará la conexión de todos los puntos que faltan hasta

obtener el gráfico de la Figura 238.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 238

OBSERVACIÓN: Las conexiones del cristal de cuarzo y los condensadores asociados a él, así como las conexiones de fuente de alimentación al PIC quedan realizadas por defecto. No siendo necesario que se coloquen en el circuito a ser simulado. 7.2. GENERAR EL CÓDIGO DEL PROGRAMA EN PIC BASIC PRO CON EL

SOFTWARE MICROCODE STUDIO PRO. Pic Basic Pro es un lenguaje de alto nivel que permite programar microcontroladores PIC. Existen muchos lenguajes de programación pero en este caso utilizaremos este programa por su versatilidad y fácil manejo. Sea cual sea el programa que se utilice, se deberá generar un archivo con extensión Hex el cual deberá ser insertado en el microcontrolador para poder Realizar la simulación respectiva. 1. Ingresar al programa Microcode Studio en nuestro caso este programa esta

como acceso directo en el escritorio de la PC. Según se muestra en la Figura 239.

Figura 239


CAD ELECTRÓNICO 2. Hacer doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el icono

CodeStudio Acceso directo.

3. Al hacer esto se tendrá acceso inmediato al editor de programa Microcode Studio Plus tal como se muestra en la Figura 240.

Figura 240

4. Una vez dentro del programa deberemos de seleccionar el microcontrolador

con el que vamos a trabajar. En este caso seleccionaremos el microcontrolador PIC 16F877A tal como se muestra en la Figura 241.

Figura 241.

5. Una vez seleccionado el PIC se podrá visualizar el mismo en la parte

superior izquierda de la ventana principal tal como se muestra en la Figura 242.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 242

6. A continuación crearemos un nuevo archivo para ello haremos click con el

botón izquierdo del mouse sobre File y luego seleccionaremos NEW tal como se muestra en la Figura 243.

Figura 243

7. Ahora crearemos el cuerpo de nuestro programa tal como se muestra en la

Figura 244.

Figura 244


CAD ELECTRÓNICO 8. A continuación describiremos el programa. trisd=0 quiere decir que el puerto

D del microcontrolador será de salida. Todas las patillas de este puerto serán salidas.

i VAR BYTE especifica que la variable i es una variable del tipo Byte (8bits) esta variable puede tomas un valor desde 0 hasta 28 bits.

Portd=0, establece una condición inicial para el puerto D. Es decir todas las patillas del puerto D tendrán una tensión de salida igual a cero voltios. Observación: 0 lógico es equivalente a cero voltios. 1 lógico es equivalente a 5 voltios. i=0, Establece una condición inicial para la variable i. inicio: Es una etiqueta que indica el lugar desde el cual se iniciará el programa en sí. Lo que hicimos anteriormente es declarar variables, configurar puertos y dar condiciones iniciales. For i=0 TO 7 , La instrucción FOR establece un loop (lazo) que se repetirá 8 veces desde i=0 hasta i=7 para cerrar esta instrucción se necesitará de la instrucción de cierre NEXT i. Portd=i , transfiere el valor de la variable i hacia el puerto D.

PAUSE 1000; La instrucción PAUSE genera un retardo en milisegundos según el numero asignado. En nuestro caso el retardo será de 1000 milisegundos. NEXT i , Cierre el lazo cerrado FOR. i=0, Genera una condición inicial después de cerrar el lazo FOR . GOTO inicio; La instrucción GOTO hace que el programa retorne hacia la etiqueta señalada, en este caso la etiqueta inicio. Esto se hace con la finalidad que el programa se repita de manera indefinida. 7.3. COMPILAR EL PROGRAMA Y CREAR ARCHIVO CON EXTENSIÓN

.HEX Seguidamente se deberá compilar el código fuente del programa generado para ello se deberá seguir el siguiente procedimiento: 1. En la barra de menús de Microcode Studio hacer click en Project , se

desplegará un menú y de todas las opciones que aparecen aquí seleccionar


CAD ELECTRÓNICO La opción Compile tal como se muestra en la Figura 245.

Figura 245

2. Hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre compile para compilar el

código fuente y generar los archivos necesarios para poder simular nuestro programa en Circuit Maker. Si todo estuviese correcto entonces aparecerá el siguiente mensaje en la parte inferior izquierda de la ventana Succes: 68 Words Used. Succes indica que el proceso de compilación se ha realizado de manera satisfactoria y 68 Words Used indica el número de palabras utilizadas para elaborar el programa. Todo esto se puede apreciar en la Figura 246.

Figura 246

3. Para comprobar lo realizado ingresar en el lugar donde se almacenó el

código fuente del programa. En este lugar se debió crear los archivos con extensiones .PBP, .ASM, .MAC, y .HEX.


CAD ELECTRÓNICO .PBP es la extensión de un archivo donde se guarda el código fuente del programa en lenguaje Basic. .ASM es la extensión de un archivo donde se guarda el código fuente del programa en lenguaje Assembler. .MAC es un archivo de sistema. .HEX es la extensión de un archivo donde se guarda el código hexadecimal del programa (Necesario para la simulación del mismo o para transferirlo físicamente al PIC mediante un circuito programador de PIC. Véase la figura 247 (en nuestro caso el programa se llama Contador.Hex).

Figura 247

7.4. CARGAR EL ARCHIVO CON EXTENSIÓN .HEX EN EL PIC USANDO

PROTEUS. 1. Ingresar al Software Proteus (Específicamente al simulador ISIS).

2. Cargar el archivo que contiene el circuito contador de 0 a 7 con Pic 16f877A.

3. Una vez hecho esto hacer doble click con el botón izquierdo del mouse

sobre el microcontrolador, entonces aparecerá la ventana Edit Component tal como se muestra en la Figura 248.

4. Luego seleccionar el archivo del programa con extensión .HEX ver Figura

249 y coloque en Processor Clock Frecuency el valor del reloj asociado al cristal de cuarzo (4MHZ). Tal como se muestra en la Figura 250.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 248

Figura 249

Figura 250


CAD ELECTRÓNICO 5. Presionar OK para confirmar los valores insertados.

6. A continuación presionar el botón PLAY para iniciar la simulación del circuito.

7. En estos momentos se iniciará la secuencia de cuenta del PIC esta secuencia empezará desde el valor inicial 000.

8. Luego se mostrará la secuencia 001 tal como se indica en la Figura 251. 9. A continuación se mostrará la secuencia 010 tal como se indica en la Figura

252. 10. Luego se mostrará la secuencia 011 tal como se indica en la Figura 253. 11. Posteriormente se mostrará la secuencia 100 tal como se indica en la

Figura 254.

Figura 251


CAD ELECTRÓNICO

Figura 252

Figura 253


CAD ELECTRÓNICO

Figura 254

12. Posteriormente se mostrará la secuencia 101 tal como se indica en la

Figura 255.

Figura 255

13. Seguidamente se mostrará la secuencia 110 tal como se indica en la Figura

256. 14. Finalmente se mostrará la secuencia 111 tal como se indica en la Figura

257.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 256

Figura 257


CAD ELECTRÓNICO

N°1234 Ordenamiento y generación de pistas5 Vista tridimensional del circuito impreso terminado.


ORDEN DE EJECUCIÓN

Software simulador Proteus -ARES-Dimensionamiento de la placa de circuito impreso


HT:T8

Tiempo: 1 hora

TAREA 8 : ELABORACIÓN DE UN CIRCUITO IMPRESO

DENOMINACIÓN

Verificación de encapsulados del circuito en ISISExportación de los dispositivos de ISIS a ARES


CAD ELECTRÓNICO 8.1. VERIFICACIÓN DE ENCAPSULADOS DEL CIRCUITO EN ISIS. 1. Armar el circuito de la Figura 258 utilizando el software Proteus (Isis).

Figura 258

2. Verificar que todos los componentes del circuito tengan asociados un

footprint (Encapsulado). Para ello haga doble click sobre cada dispositivo y compruebe lo señalado.

3. A continuación comprobaremos si el transistor Q1 tiene encapsulado. Para ello haremos doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el transistor entonces aparecerá la ventana Edit component tal como se muestra en la Figura 259.

4. En esta ventana podremos observar que el encapsulado utilizado (PCB

Package) es el TO-18. Si queremos visualizar el encapsulado presionemos

el botón tal como se muestra en la Figura 260.

Figura 259


CAD ELECTRÓNICO

Figura 260

5. Por defecto se le asigna el encapsulado TO18 pero también se le podría

asignar el encapsulado TO92.

6. Ahora revisaremos el encapsulado para el diodo zener 1N4728A para ello haremos doble click sobre el dispositivo para que aparezca la ventana Edit component tal como se muestra en la Figura 261.

Figura 261

7. Aquí se podrá apreciar que el encapsulado para este dispositivo será el

DO41. Si se desea apreciar la forma de este encapsulado se deberá hacer

click con el botón izquierdo del mouse sobre el botón .


CAD ELECTRÓNICO 8. Para ver el encapsulado del resistor de 100 Ω se deberá hacer doble click

con el botón izquierdo del mouse. Tal como se puede apreciar en la Figura 262. Aquí el tipo de encapsulado asociado será el Res40.

Figura 262

9. Ahora se deberá verificar el tipo de encapsulado para el resistor de 10KΩ

para ello hacer doble click con el botón izquierdo del mouse sobre el dispositivo ahí se abrirá la ventana Edit component para este dispositivo tal como se muestra en la Figura 263.

Figura 263

Aquí podremos observar que el encapsulado asignado también será el RES40.


CAD ELECTRÓNICO 10. Ahora falta verificar el encapsulado de la fuente de tensión. Para ello se

deberá hacer doble click sobre el dispositivo para que aparezca la ventana Edit component tal como se muestra en la Figura 264.

Figura 264

11. Aquí se puede apreciar que la fuente no tiene un encapsulado asociado.

Por lo tanto deberemos asignarle un encapsulado. Para ello hacer un click

con el botón izquierdo del mouse sobre el botón . Aparecerá la ventana Pick Packages tal como se muestra en la Figura 265.

Figura 265

12. Necesitamos un conector de 2 terminales, entonces podemos seleccionar

el tipo de conector SIL Headers y el conector CONN-SIL2 tal como se puede apreciar en la Figura 266.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 266

13. Presionar sobre el botón OK con el botón izquierdo del mouse para

confirmar los valores asignados.

14. Ahora sobre la ventana Edit component se verá asignado en PCB PACKAGE el encapsulado CONN-SIL2 tal como se puede apreciar en la Figura 267.

Figura 267

15. Presionar sobre OK con el botón izquierdo del mouse para confirmar los

valores asignados. 8.2. EXPORTACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS DE ISIS A ARES. 1. Para exportar el circuito desde ISIS hacia ARES presionar sobre el botón



CAD ELECTRÓNICO

Figura 268

2. Aparecerá una ventana llamada Create New Layout. En esta ventana

seleccionar Double Euro Card (2 layers) para poder trabajar hasta con 2 caras tal como se muestra en la Figura 269.

Figura 269

3. Presionar sobre OK con la ayuda del botón izquierdo del mouse.

4. Si aparece la ventana USC Expired (Figura 270) no se preocupe presione

sobre OK con la ayuda del botón izquierdo del mouse.

Figura 270


CAD ELECTRÓNICO 5. Si aparecen más ventanas entonces presione el botón aceptar u OK con la

ayuda del botón izquierdo del Mouse.

6. Ahora deberá aparecer la ventana de ARES (este es un software que sirve para realizar PCB (Printed Circuit Boards) que está dentro de Proteus y que se enlaza con el software Isis que sirve para hacer simulaciones) y también su área de trabajo tal como se puede apreciar en la Figura 271.

Figura 271

7. En el lado izquierdo de este entorno se puede apreciar una lista con todos

los componentes importados desde ISIS. Esto se puede apreciar en la Figura 272.

Figura 272

8. Para poder colocar los encapsulados de estos componentes en el área de

trabajo se deberá presionar el botón con la ayuda del botón izquierdo del Mouse. Al presionar este botón se asigna un encapsulado a cada componente tal como se puede apreciar en la Figura 273.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 273

9. Colocar los encapsulados en el área de trabajo tal como se indica en la

Figura 274.

Figura 274

10. Podemos tener una vista tridimensional de cómo va a ir quedando el

circuito para ello presionar la opción OUTPUT de la barra de menú y de la lista desplegable que aparece seleccionar la opción 3D VISUALIZATION tal como se muestra en la Figura 275.


CAD ELECTRÓNICO

Figura 275

11. El circuito se apreciará tal como se muestra en la Figura 276.

Figura 276

8.3. DIMENSIONAMIENTO DE LA PLACA DE CIRCUITO IMPRESO.

1. Como podemos apreciar falta definir las dimensiones de la placa que va a contener a los dispositivos. Entonces el siguiente paso será definir estas dimensiones. Para ello salimos de la vista 3D presionando el botón localizado en la parte superior derecha de la ventana.


CAD ELECTRÓNICO

2. En Layer Selector (Selector de capa) seleccionar la opción Board Edge tal como se muestra en la Figura 277.

Figura 277

3. Luego presionar sobre el botón 2D Graphics Box Mode

4. Marcar el área requerida de placa para colocar los dispositivos que

conformarán nuestro circuito tal como se puede apreciar en la Figura 278.

Figura 278

5. Ahora otra vez visualicemos en 3D nuestro circuito. En este caso podremos

visualizar el PCB con los componentes en la placa tal como se aprecia en la Figura 279. (Vista posterior).

Figura 279 (vista Posterior)


CAD ELECTRÓNICO 6. O de lo contrario una vista superior tal como se aprecia en la Figura 280.

(vista superior).

Figura 280 (Vista superior)

7. También podremos obtener otros tipos de vistas. A estas vistas podremos

acceder con los botones que mostramos a continuación en la Figura 281.

Figura 281

8. Presionar sobre el botón para cerrar la vista en 3D.

9. A continuación se podrá observar en el área de trabajo como va a ir quedando el PCB. El recuadro amarillo indica las dimensiones de la placa del circuito impreso, las líneas de color verde indican la direcciones como van a ir conectados los dispositivos entre si y en color morado estarán los encapsulados correspondientes a los componentes colocados en la cara donde se colocan los dispositivos (Cara superior) esto se podrá observar en la Figura 282.

Figura 282


CAD ELECTRÓNICO 8.4. ORDENAMIENTO Y GENERACIÓN DE LAS PISTAS. 1. Ahora ya se puede colocar las pistas que van a unir a los componentes

electrónicos que conforman el circuito. Para ello hacer click sobre el botón

Track Mode localizado en el lado izquierdo de nuestra área de trabajo.

Con Esto ya estamos habilitados para realizar el trazado de las pistas.

2. Se va a realizar el trazado de las pistas en una sola cara (Bottom Copper) para ello seleccionar la capa Bottom Copper tal como se muestra en la Figura 283.

Figura 283

3. El trazado se debe realizar tal como se muestra en la Figura 284.

4. El trazado se debe realizar de manera que no se generen cruces y que el

circuito quede lo más ordenado posible. También es muy importante tratar de reducir en lo posible el número de caras por donde deben de ir las pistas. Las pistas se generan arrastrando el mouse entre 2 conexiones (Trazos de color verde).

Figura 284

5. Al finalizar el trazado de todas las pistas el circuito quedará tal como se



CAD ELECTRÓNICO

Figura 285.

6. Ahora podremos apreciarlo con más detalle generando las vista en 3D del

circuito para ello seleccionamos la opción Output de la barra de menús y del menú desplegable que se desglosa se deberá seleccionar la opción 3D visualization. Luego se podrá visualizar el diseño tal como se muestra en la Figura 286.

Figura 286

7. Esta es una vista generada desde la cara donde se conectan los

componentes pero también podemos generar una vista desde la cara donde se sueldan los componentes a la placa impresa tal como se muestra en la Figura 287.

Figura 287


CAD ELECTRÓNICO 8. Como se puede apreciar las pistas son muy delgadas entonces se debe

colocar las pistas con un grosor adecuado. Entonces se deberá salir de la vista 3D y cambiar el grosor de las pistas.

9. Para ello hacer click con el botón izquierdo del mouse sobre una pista del circuito aparecerán unos menús desplegables en los cuales se deberá seleccionar las siguientes opciones: Change Trace style y por ejemplo seleccionar T40. Tal como se muestra en la Figura 288.

Figura 288

10. La pista seleccionada quedará tal como se aprecia en la Figura 289.

11. Se deberá hacer lo mismo con todas las pistas que conforman el circuito

seleccionando el grosor adecuado de pista. Al finalizar se deberá obtener un circuito tal como se muestra en la Figura 290.

Figura 289


CAD ELECTRÓNICO

Figura 290

12. Ahora se podrá generar una vista 3D para poder apreciar cómo quedará el

diseño. Ver Figura 291.

13. Luego si se desea se le puede dar una acabado final.

Figura 291

14. Para ello seleccionar la opción Tools de la barra de menú .Se desplegará

un menú del cual se deberá seleccionar la opción Power Plane Generator tal como se muestra en la Figura 292.

Figura 292.


CAD ELECTRÓNICO 15. Luego el circuito quedará de la siguiente manera (ver Figura 293).

8.5. VISTA TRIDIMENSIONAL DEL CIRCUITO IMPRESO TERMINADO.

1. Finalmente en la vista 3D se podrá apreciar cómo quedará el diseño

concluido. Ver Figura 294.

Figura 293

Figura 294


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