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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ. DEPARTAMENTO DE: SISTEMAS Y COMPUTACIÒN. Manual de Prácticas. Periodo: Enero-Junio 2015. CONTENIDO. INTRODUCCIÓN.......................................................2 ESTRUCTURA DE LAS PRÁCTICAS..........................................3 MODALIDADES........................................................5 PRÁCTICA #1: Instrumentos de medición............................6 PRÁCTICA #2: Tipos de circuitos..................................8 PRÁCTICA #3: Tipos de resistores................................10 PRÁCTICA #4: Circuitos eléctricos y la Ley de Ohm...............12 PRÁCTICA #5: Dispositivos semiconductores.......................14 PRÁCTICA #6: El amplificador operacional........................17 PRÁCTICA #7: Aplicación de la electrónica analógica.............19 PRÁCTICA #8: Compuertas lógicas.................................21 PRÁCTICA #9: Compuertas lógicas y álgebra de Boole..............23 PRÁCTICA #10: Compuertas lógicas, maxitérminos y minitérminos... 25 PRÁCTICA #11: Sumador de dos números de 4 bits..................27 PRÁCTICA #12: Decodificador BCD a 7 segmentos...................31 PRÁCTICA #13: Sumador de dos números de 4 bits utilizando display......................................................... 36 PRÁCTICA #14: Creación de un semáforo...........................41 PRÁCTICA #15: Convertidor analógico - digital...................43 PRÁCTICA #16: Lenguajes de programación en HDL..................46 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................48 Realizado por: Ing. Daniel Ríos García y Nandi Eliseo Legorreta Ruiz. 1

Manual de Prácticas Principios Eléctricos 2015

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CONTENIDO

INSTITUTO TECNOLGICO DE TUXTLA GUTIRREZ.

DEPARTAMENTO DE: SISTEMAS Y COMPUTACIN.

Manual de Prcticas.Periodo:Enero-Junio 2015.

Contenido.

Introduccin.2Estructura de las prcticas.3Modalidades.5PRCTICA #1: Instrumentos de medicin.6PRCTICA #2: Tipos de circuitos.8PRCTICA #3: Tipos de resistores.10PRCTICA #4: Circuitos elctricos y la Ley de Ohm.12PRCTICA #5: Dispositivos semiconductores.14PRCTICA #6: El amplificador operacional.17PRCTICA #7: Aplicacin de la electrnica analgica.19PRCTICA #8: Compuertas lgicas.21PRCTICA #9: Compuertas lgicas y lgebra de Boole.23PRCTICA #10: Compuertas lgicas, maxitrminos y minitrminos..25PRCTICA #11: Sumador de dos nmeros de 4 bits.27PRCTICA #12: Decodificador BCD a 7 segmentos.31PRCTICA #13: Sumador de dos nmeros de 4 bits utilizando display..36PRCTICA #14: Creacin de un semforo.41PRCTICA #15: Convertidor analgico - digital.43PRCTICA #16: Lenguajes de programacin en HDL.46Referencias bibliogrficas48

Introduccin.

El presente documento contiene un conjunto de Prcticas de Laboratorio propuestas para realizarse durante un semestre, dentro del curso de la materia Principios elctricos y aplicaciones digitales (SCD-1018), incluida en el Plan de Estudios 2010 de la carrera de Ingeniera en Sistemas Computacionales.Estas prcticas estn planteadas de acuerdo a los contenidos del Programa vigente de la materia. En muchas de las prcticas se estimula el uso de la simulacin como una herramienta til que facilita el anlisis y el diseo de circuitos elctricos y electrnicos, mostrando sus bondades y limitaciones.Se estimula al igual, la investigacin como parte fundamental para el desarrollo del aprendizaje de los alumnos en la materia. Esto trae un equilibrio de la investigacin y la prctica dentro del curso.De la prctica 1 a la 7, estn basadas en la unidad 1 (Electrnica analgica) con el fin del aprendizaje de los diferentes dispositivos activos, pasivos y semiconductores. De la prctica 8 a la 13, estn basadas en la unidad 2 (Electrnica digital) llevando a cabo el conocimiento de las diferentes compuertas lgicas en la electrnica digital, as tambin la aplicacin de diferentes conceptos como son: mapas de Karnaugh y tablas de verdad. La prctica 14 est basada en la unidad 3 (Convertidores) como una aplicacin de estos dispositivos, adems del uso del sensor de temperatura. La prctica 15 est basada en la unidad 4 (Lenguajes HDL) para el descubrimiento de los lenguajes HDL y posibles aplicaciones dentro de ella. Todas estas prcticas estn basadas de acuerdo al temario de la materia.

Estructura de las prcticas.

Las Prcticas tienen una estructura donde se establece de forma ordenada y coherente la informacin, con la finalidad de que el alumno pueda comprender de manera sencilla cada prctica del Manual. La estructura se explica a continuacin:

1. Nombre de la materia en el periodo escolar.2. El Catedrtico asignar el nmero de equipo.3. Nombre del Catedrtico en la asignatura.4. Fecha asignada de entrega de la prctica.5. Objetivo especfico de la prctica.6. Nmero y nombre de la prctica.7. Modalidad de entrega de la prctica. Se explicar ms adelante en el Manual.8. Cada prctica podr o no, llevar una simulacin en un Programa de simulacin de circuitos elctricos y electrnicos. Se divide en dos partes: Aplica: La prctica debe ser entregada con una simulacin correspondiente y el Catedrtico deber revisar su funcionamiento. No aplica: No es necesario entregar una simulacin en la prctica asignada.9. Material que se utilizar en la prctica.10. Descripcin de las actividades que se debern realizar en la prctica basndose en conceptos, figuras, esquemas o tablas.

Modalidades.

Qu es?Es la forma en la que se trabajar en cada prctica. Se clasifica de la siguiente manera:

Equipo: La prctica deber ser realizada a partir del da que el Catedrtico indique su elaboracin y deben de participar todos los integrantes del equipo. Extra clase: La prctica deber ser entregada el da que el Catedrtico lo indique pero el equipo no podr elaborar la prctica en clase. Equipo/2: La prctica deber ser realizada a partir del da que el Catedrtico indique su elaboracin y deber ser elaborada por dos partes del equipo, es decir, dividir al equipo en dos grupos.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #1: Instrumentos de medicin.

Objetivo: Conocer el funcionamiento de los instrumentos de medicin bsicos en la electrnica, as como, la relacin existente entre voltaje y la generacin de una corriente.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

1 Multmetro.1 Osciloscopio (En laboratorio o simulado).1 Generador de funciones (En laboratorio o simulado).1 Pila AA. (Puede ser usada).1 Pila de 9 volts. (Puede ser usada).1 Eliminador de batera.1 Batera para celular.

ACTIVIDADES:1. Investigar los conceptos de:a). Multmetro, describiendo las partes que lo forman y realizar un dibujo detallado del mismo (debe de incluir por lo menos, ampermetro, voltmetro y hmetro).b). Diferencia de potencial o voltaje.c). Osciloscopio. 2. Contestar las siguientes preguntas: - Cules son las caractersticas de las seales elctricas? - Qu diferencia hay entre corriente alterna (C.A.) y corriente directa (C.D.)?Anexar lo anterior, a la prctica como marco terico.3. Utilizando un voltmetro, medir la diferencia de potencial de una pila AA, de un eliminador de bateras, de una batera de celular y de un tomacorriente. Haga una tabla comparativa de estos elementos basndose de la tabla 1.4. Utilizando un generador de seales y el osciloscopio, esquematice las diferentes seales generadas. Haga una tabla comparativa basndose de la tabla 2. En dado caso de no tener acceso al osciloscopio, solo proceda a usar el simulador de circuitos elctricos y electrnicos para concluir este punto y realizar un dibujo de cada seal que se haya generado o simulado.

DIAGRAMAS:

TABLAS:Dispositivo.Descripcin del dispositivo.Diferencia de potencial.Tipo de corriente que genera.

Tabla 1. : Tabla comparativa de diferencia de potencial.

Seal.Descripcin.Esquema.Periodo.Frecuencia.

Tabla 2. : Tabla comparativa de seales representadas en el osciloscopio.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #2: Tipos de circuitos.

Objetivo: Comprender los conceptos de circuito en serie y circuito en paralelo. El alumno podr diferenciarlos y a partir de ello, tendr el conocimiento necesario para armar un circuito elctrico.

MODALIDAD: Extra clase.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

4 Zoquets.2 Focos de 60W.1 Material para base (se recomienda papel cascarn).4 Switch de 2 polos.

ACTIVIDADES:1. Investigar en tres diferentes fuentes de informacin, el concepto de circuito en serie, circuito en paralelo y las caractersticas de cada uno de ellos. Anexarlo a la prctica.2. Armar los circuitos de la figura 1.1 utilizando como base un material aislante (se recomienda papel cascarn). Explique las diferencias existentes de la figura 1.1a y figura 1.1b.3. Proponer y armar un circuito en serie y en paralelo basndose de la figura 1.1.

DIAGRAMAS:

Fig. 1.1: Circuito en serie y circuito en paralelo.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #3: Tipos de resistores.

Objetivo: Comprender la aplicacin del resistor en los conceptos de divisor de voltaje y limitador de corriente.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: No Aplica.

MATERIAL:

1 Fotorresistencia.1 Potencimetro de 10k.1 Potencimetro de 1k.1 Led.5 Resistencias de 100 ohms. 8 Resistencias de 330 ohms.5 Resistencias de 470 ohms. 5 Resistencias de 1000 ohms.

ACTIVIDADES:1. A partir de la figura 1.2, arme el circuito esquematizado, observe los cambios que se producen cuando se vara la posicin del potencimetro y anote los cambios presenciados en l.2. Utilizando un divisor de voltaje formado con dos resistencias en serie y alimentadas con una fuente de 5 Volts, proponga un circuito en el cual, en una de las resistencias se obtenga una cada de voltaje de 2 Volts.3. Mida la resistencia de la fotorresistencia bajo las tres condiciones:a) Con luz ambiental.b) Obstruyendo la fotorresistencia para que no le incida luz.c) Acercndole una fuente de luz. 4. Realice una tabla comparativa de acuerdo a las tres condiciones anteriores.5. Proponga un circuito que haga que el led encienda cuando llegue luz a la fotorresistencia.a) Haga las conexiones de un led y su resistencia en serie adecuada y mida la corriente que pasa a travs del led.b) Cambie la resistencia en serie con el led por una de mayor valor (), mida la corriente que fluye por el led y observe la intensidad del led.c) Repita el paso anterior ahora con una resistencia de menor valor ().

DIAGRAMAS:

Fig. 1.2: Limitando el paso de la corriente usando potencimetro.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #4: Circuitos elctricos y la Ley de Ohm.

Objetivo: Comprender el concepto de circuito elctrico. El alumno podr comprobar los conceptos que engloban la Ley de Ohm.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

1 Potencimetro de 1k.2 Resistencias de 100 .2 Resistencias de 1000 .1 Resistencia de 330 .

ACTIVIDADES:1. Obtenga la resistencia equivalente de la figura 1.3 y aplique la Ley de Ohm para encontrar las cadas de voltaje y la corriente que circula en cada una de las resistencias del circuito.2. Haga las conexiones en la placa de prototipos para armar el circuito.3. Aplique el voltaje indicado y realice las mediciones en cada una de las resistencias para comprobar los resultados calculados.4. Calcule el valor que debera tener la resistencia R5 para que la resistencia total del circuito fuera de 500 .5. Cambie la resistencia R5 fija por un potencimetro, ajustando el valor calculado en el punto cuatro y compruebe su resultado, midiendo la resistencia total del circuito.

DIAGRAMAS:

V=12 VR1=100R2=1000R3=1000R4=100R5=330Fig. 1.3: Cada de voltaje y la Ley de Ohm.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #5: Dispositivos semiconductores.

Objetivo: Comprender el concepto, uso y funcionamiento de los dispositivos semiconductores. El alumno podr dar una aplicacin con algunos de estos dispositivos utilizando la corriente alterna (C.A).

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:1 Transformador con primario 110v y secundario de 6-0-6 a 1A. (12 volts.)1 Circuito integrado LM7805.1 Circuito integrado LM7812.1 Condensador electroltico de 1000f.2 Condensadores electrolticos de 1f.2 Condensadores cermicos de 0.1 f2 Resistencias de 330 W.1 Switch.4 Diodos 1N4001.2 Leds.

ACTIVIDADES:1. Investigar la definicin en tres diferentes referencias sobre:a) Fuente de voltaje.b) Condensador.c) Diodo. Anexarlo a la prctica como marco terico.2. a) Mediante el uso del protoboard, realizar el circuito de la figura 1.4, comprobar su funcionamiento correcto.b) Una vez comprobado el funcionamiento en la actividad 2.a, implemente el circuito en una placa perforada de manera que ahorre espacio en ella para tener un tamao considerable.

c) Realice un diseo para una caja de la fuente de voltaje e integre la fuente con la caja. Nota: Utilice material aislante, se recomienda madera o plstico. Debe anexar el diseo de la caja a la prctica con sus respectivas medidas y material a utilizar.3. Conteste la siguiente pregunta: Qu funcin tiene el puente de diodos en este circuito?

DIAGRAMAS: Fig. 1.4: Fuente de voltaje de 12 y 5 volts.MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #6: El amplificador operacional.

Objetivo: Comprender las definiciones del amplificador operacional, adems de conocer el funcionamiento de un sensor de temperatura. El alumno podr realizar una aplicacin con un amplificador operacional y otros dispositivos con el fin de buscar mayor complejidad de aplicacin.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

1 Circuito integrado LM358.1 Sensor de temperatura LM35.1 Relevador 4.5 5v.1 Potencimetro de 10k.1 Transistor BC548.

ACTIVIDADES:1. Investigar y anexar como marco terico:1. El concepto (incluyendo caractersticas y configuraciones) del amplificador operacional. 1. Hoja de datos del sensor de temperatura LM35 y del circuito integrado LM358.1. 1. Realizar el circuito de la figura 1.5, proponiendo que a partir de 30C el ventilador encienda.1. Responder las siguientes preguntas: Qu tipo de configuracin tiene el amplificador en la figura? y Por qu?

DIAGRAMAS:

Fig. 1.5: Circuito con sensor de temperatura y amplificador operacional para el control de un ventilador.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #7: Aplicacin de la electrnica analgica.

Objetivo: Comprender el concepto, uso y funcionamiento de los dispositivos semiconductores. El alumno podr dar una aplicacin con algunos de estos dispositivos utilizando la corriente alterna (C.A).

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: No Aplica.

MATERIAL:

1 Diodo Diac.1 Rectificador SCR.1 Foco de 60W.1 Fotorresistencia.1 Condensador de 0.1 f de 60v.

ACTIVIDADES:

1. Investigar la definicin y smbolo electrnico de:a) Diodo Diac.b) Rectificador controlado de silicio (SCR).Anexarlo como marco terico de la prctica.2.a) Mediante el uso del protoboard, realice el circuito de la figura 1.6 tomando en cuenta los smbolos de cada dispositivo. Nota: Es muy importante que se conecte de manera correcta para evitar daar algn dispositivo o incluso a la placa de prototipos. b) Anote cambios en ausencia de luz, con luz artificial y luz ambiental.

DIAGRAMAS:

Fig. 1.6: Dispositivos semiconductores en C.A. (encender un foco mediante un sensor de luz).

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #8: Compuertas lgicas.

Objetivo: Conocer las diferentes compuertas lgicas. El alumno podr comprender el funcionamiento y aplicaciones con la electrnica digital.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

1 Dip switch de 4 posiciones.1 Circuito integrado de cada uno: 7408, 7404 y 7432.8 Resistencias de 330.6 Leds.

ACTIVIDADES:1. Anexar a la prctica las tablas de verdad para AND, OR, NOT, XOR y NAND.2. Investigar la hoja de datos de los circuitos integrados 7408, 7404,7432.3. Realizar el circuito de la figura 2.1 y compruebe con las tablas de verdad anexadas.4. Proponer un circuito para las compuertas lgicas NAND y XOR. Explique su funcionamiento del circuito propuesto.5. Realizar el circuito propuesto en el punto 4 mediante la placa de prototipos.

DIAGRAMAS:

Fig. 2.1: Compuertas lgicas AND, OR y NOT.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #9: Compuertas lgicas y lgebra de Boole.

Objetivo: Comprender los distintos axiomas del lgebra de Boole. El alumno podr comprobar mediante circuitos electrnicos digitales y adems, analizar una funcin Booleana de dos variables.

MODALIDAD: Equipo/2.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

2 Dip switch de 4 posiciones.2 circuitos integrados de cada uno: 7408, 7404 y 7432.10 Resistencias de 330.6 Leds.

ACTIVIDADES:1. a) Anexar a la prctica los axiomas del lgebra de Boole.a) Realizar el circuito de la figura 2.2a.b) Realizar el circuito de la figura 2.2b.c) Proponer un circuito para la funcin: d) Reducir la funcin del punto 4, mediante el lgebra de Boole.2.1. Anexar a la prctica los axiomas del lgebra de Boole.1. Realizar el circuito de la figura 2.2c.1. Realizar el circuito de la figura 2.2d.1. Proponer un circuito para la funcin: 1. Reducir la funcin del punto 4, mediante el lgebra de Boole.

DIAGRAMAS:

Fig. 2.2: Circuito electrnico con funciones del lgebra de Boole.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #10: Compuertas lgicas, maxitrminos y minitrminos.

Objetivo: Comprender el concepto de maxitrmino y minitrmino. El alumno podr comprobar mediante circuitos electrnicos digitales y adems, analizar una funcin Booleana de tres variables.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

1 Dip switch de 4 posiciones.1 Circuito integrado de cada uno: 7404, 7486 y 7432.3 Circuitos integrados 7408. 4 Resistencias de 330.1 Led.

ACTIVIDADES:1. Anexar a la prctica las definiciones de lgebra de conmutacin, Teorema de expansin de Shannon y expresiones cannicas (suma cannica, producto cannico).2. a) Reducir la tabla de verdad de la funcin de la tabla 2.1 mediante maxitrminos.b) Reducir la tabla de verdad de la funcin de la tabla 2.1 mediante minitrminos.3. a) Desarrollar el esquema electrnico para la actividad 2.b) Elaborar el circuito de la funcin para la actividad 2 (puede ser el inciso a o b).c) Reducir mediante el algebra de Boole, la funcin usada con maxitrminos o minitrminos.

DIAGRAMAS:ABCFuncin.

0000

0011

0101

0111

1000

1011

1100

1111

Tabla 2.1: Funcin de nmeros primos con tres variables.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #11: Sumador de dos nmeros de 4 bits.

Objetivo: Comprender el funcionamiento de un sumador desde compuertas lgicas. El alumno analizar y realizar un sumador para dos nmeros de 4 bits aplicando suma binaria de 4 bits y lgebra de Boole.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: No Aplica.

MATERIAL:

2 Dip switch de 4 posiciones.2 Circuitos integrados 7486.2 Circuitos integrados 7408.1 Circuito integrado 7432.13 Resistencias de 330.5 Leds.

ACTIVIDADES:1. Investigar el concepto de todo lo referente a la aritmtica binaria, incluir al menos tres ejemplos para cada operacin lgica. 2. Reducir la tabla de verdad mediante maxitrminos o minitrminos de la tabla 2.2.3. Completar el diagrama lgico de la figura 2.3 para S2, S3, C2, C3 y cout. Basndose en el esquema 2.1 del sumador de 4 bits.4. Segn los pasos anteriores, realizar el circuito del sumador de dos nmeros de cuatro bits. Hacer pruebas y demostraciones de suma binaria para comprobar su funcionamiento.

DIAGRAMAS: CBAS Cout.

00000

00110

01010

01101

10010

10101

11001

11111

Tabla 2.2: Tabla de verdad para el sumador de 4 bits.

Fig. 2.3: Diagrama lgico para S0, C0, S1 y C1.

Esquema 2.1: Composicin del sumador para dos nmeros de 4 bits.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #12: Decodificador BCD a 7 segmentos.

Objetivo: Conocer el funcionamiento del display de 7 segmentos en ctodo comn. El alumno desarrollar un circuito que decodifique un nmero en BCD (Decimal Codificado en Binario) y aplicar los mapas de Karnaugh.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

1 Display de 7 segmentos ctodo comn.4 Circuito integrado 7408.5 Circuito integrado 7432.3 Circuitos integrados 7404.11 Resistencias de 330 .

ACTIVIDADES:1. Investigar la definicin de cdigo BCD, hoja de datos del display de 7 segmentos ctodo comn y mapas de Karnaugh. Anexar la investigacin en la prctica. 2. Comprobar las caractersticas del display de 7 segmentos ctodo comn con el multmetro.3. Completar los mapas de Karnaugh restantes de la figura 2.4, apoyndose de la tabla 2.3.4. Completar el esquema electrnico de los segmentos restantes (Se, Sf y Sg) de la figura 2.5, apoyndose de los mapas de Karnaugh de la figura 2.4.5. Proponer los circuitos para Sa, Sb, Sc, Sd, Se, Sf y Sg.6. Realizar los circuitos propuestos en el punto 5.

DIAGRAMAS:

#ABCDSaSbScSdSeSfSg

000001111110

100010110000

200101101101

300111111001

401000110011

501011011011

601101011111

701111110000

810001111111

910011111011

Tabla 2.3: Segmentacin de display, nmeros de 0 al 9.

Sa= A+C+D B Sb =B + (C D) Sc= C+ (D+B) Sd= A+BC+CD+BD+BCD

Se= Sf= Sg=Fig. 2.4: Mapas de Karnaugh para segmentos Sa,Sb,Sc y Sd del display ctodo comn.

Fig. 2.5: Esquema elctrico de los segmentos Sa,Sb,Sc y Sd.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #13: Sumador de dos nmeros de 4 bits utilizando display.

Objetivo: Comprender el diseo de un circuito combinacional de 5 variables, aplicando mapas de karnaugh en la reduccin de las funciones. El alumno aplicar circuitos MSI (circuitos de escala de integracin media).

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:2 Circuitos integrados 7448.1 Circuito integrado 7483.2 Display de 7 segmentos ctodo comn.8 Circuitos integrados 7408.4 Circuitos integrados 7432.4 Circuitos integrados 7404.1 Dip swtich de 8 posiciones.8 Resistencias de 330 .2 Resistencias de 220 .

ACTIVIDADES:

1. a) Anexar a la prctica la hoja de datos del circuito integrado 7483 (sumador binario).b) Responda a la siguiente pregunta: Qu entiende por conversin binario a BCD?2. Para realizar el acoplador de binario a BCD necesita:a) Obtener la tabla de verdad de los mapas de Karnaugh de la figura 2.6.b) Resolver los mapas de Karnaugh: U0, U1, U2, U3, U4 y U5 respectivamente de la figura 2.6. c) Utilizando la informacin del inciso a, realice el diagrama lgico de cada mapa de Karnaugh.3. Realice el circuito del esquema presentado en el esquema 2.2 y explique su funcionamiento.

DIAGRAMAS:

Fig. 2.6: Mapas del sumador de dos nmeros de 4 bits utilizando dos displays.

Esquema 2.2: Esquema de sumador de dos nmeros de 4 bits utilizando dos displays.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #14: Creacin de un semforo.

Objetivo: Comprender el uso de circuitos secuenciales, su aplicacin y definicin. El alumno aplicar su conocimiento para la creacin de un semforo con un contador de dcadas y temporizador.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: No Aplica.

MATERIAL:

1 Circuito integrado DM74LS90.1 Circuito integrado NE555.4 Circuitos integrados 7408.5 Circuitos integrados 7432.3 Circuitos integrados 7404.11 Resistencias de 330 .

ACTIVIDADES:1. a) Investigar el concepto de temporizador y contador de dcadas.b) Investigar la hoja de datos de los circuitos integrados: DM74LS90 y NE555.2. Para el circuito lgico del control del semforo se necesita:a) Resolver los mapas de Karnaugh rojo, amarillo y verde (R, A y V) del esquema 2.3 que estn basados de la tabla 2.4.b) Mediante mapas de Karnaugh, resolver a R, A y V de la tabla 2.4 como lo hizo en el inciso a.c) Completar el esquema con el circuito lgico obtenido en los mapas de Karnaugh elaborados en los anteriores incisos.3. Realizar el circuito de esquema conjuntamente con el circuito lgico del control del semforo para concluir la prctica. Demuestre su correcto funcionamiento y anote sus observaciones.

DIAGRAMAS:Nmero.DCBARAVRAV

00000001100

10001001100

20010001100

30011001100

40100010100

50101100001

60110100001

70111100001

81000100001

91001100010

Tabla 2.4: Tabla de verdad para el circuito del control para el semforo.

Esquema 2.3: Circuito demostrativo del funcionamiento de un semforo.MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #15: Convertidor analgico - digital.

Objetivo: Comprender el concepto y funcionamiento de un convertidor analgico digital. El alumno podr crear y analizar un circuito de la aplicacin del componente usando un sensor de temperatura.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: No Aplica.

MATERIAL:

1 Circuito integrado ADC0804.8 Leds.8 Resistencia de 330.1 Condensador de 10F.1 Condensador de 150 pF.2 Resistencias de 10 K.2 Resistencias de 100 .1 Sensor de temperatura LM35.

ACTIVIDADES:

1. Investigar el concepto de convertidor analgico digital y convertidor digital - analgico. Anexarlo a la prctica como marco terico.2. Investigar la hoja de datos para el circuito integrado ADC0804 y el empaquetado LM35.3. Realice las siguientes actividades:a) Describa el funcionamiento del convertidor analgico - digital y digital -analgicob) Qu tipo de aplicaciones se utilizan en el convertidor analgico - digital?c) A partir de la pregunta anterior En qu circuitos se pueden utilizar?d) Cul es la diferencia entre convertidor analgico - digital y convertidor digital - analgico?e) Anote y explique la tabla de verdad del convertidor A/D.f) Cul es la resolucin de convertidor ADC0804 si se tiene como voltaje de referencia de 5V por cada grado centgrado arrojado por el sensor de temperatura LM35?

4. A partir de su voltaje de referencia, realice la grfica para las conversiones analgico digital con el ADC0804: De 20C, 28C y 31C a digital (binario).5. Realizar el circuito de la figura 3.1 y demuestre su funcionamiento basndose en la grfica obtenida en la actividad 4.6. Investigar una aplicacin para el convertidor digital - analgico. Donde la investigacin deber de incluir:1) Nombre de la aplicacin.2) Autor (es).3) Objetivo de la aplicacin.4) Descripcin.5) Material necesario.6) Diagrama esquemtico.7) Referencia de dnde se obtuvo la investigacin (deber seguir estrictamente el formato de la gua APA).

DIAGRAMAS:

Fig. 3.1: Convertidor analgico digital y sensor de temperatura.

MATERIA: Principios elctricos y aplicaciones digitales.EQUIPO N:

CATEDRTICO:FECHA:

PRCTICA #16: Lenguajes de programacin en HDL.

Objetivo: Comprender el concepto y la funcin de un lenguaje de descripcin de hardware (HDL). El alumno programar la forma bsica de este lenguaje y simular su accin.

MODALIDAD: Equipo.SIMULACIN: Aplica.

MATERIAL:

No aplica para esta prctica.

ACTIVIDADES:

1. Investigar el concepto de lenguaje de descripcin de hardware (HDL) y describa al menos tres lenguajes HDL.2. Contestar a la siguiente pregunta y explicar: Cules son las partes principales para VHDL?3. Mediante el programa Active-HDL Studient Edition :a) Programe el cdigo necesario y simule para mostrar en la consola el mensaje: Hola Tec.b) Programe, simule y haga la tabla de verdad de las siguientes funciones: Y= A BCZ= ( A + B) + (BC A )c) Programe, simule y obtenga la tabla de verdad adems de la funcin para diagrama lgico de la figura 4.1.

DIAGRAMAS:

Fig. 4.1: Diagrama lgico de una funcin con cuatro variables.

Referencias bibliogrficas.

1. SERWAY, RAYMOND A., FAUGHN, JERRY S., Fsica, Ed. Pearson, 5a edicin. 2. TIPPENS, P. Fsica, Conceptos y aplicaciones, Ed. Mc Graw-Hill, 7 edicin.3. MORRIS MANO M., Diseo Digital, Ed. Pearson, 3a. edicin.4. BROWN, STEPHEN, Fundamentos de lgica digital con diseo VHDL, Ed. McGraw Hill, 2 edicin. 5. HILBURN, JOHN I., JOHNSON, DAVID E., JOHNSON, JOHNNY R., SCOTT PETER D., Anlisis bsico de Circuitos Electrnicos, Ed. Pearson, 5 edicin.Realizado por: Ing. Daniel Ros Garca y Nandi Eliseo Legorreta Ruiz.25