Informe Lab1 Electronica Digital 723n2j

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN ESCUELA: ING. ELECTRONICA CURSO: Laboratorio Electrónica Digital TEMA: Trabajo Académico LAB 01 ALUMNOS:

MAMANI HUANCA, JHOEL RENE –grupo A COAGUILA CONTRERAS, DIEGO ARMANDO –grupo B ENRÍQUEZ QUISPE JEFFERSON ABRAHAM –grupo B CONDORVILCA CÁCERES CARLOS DANIEL –grupo B GRUPO: VIERNES 2:00 PM AREQUIPA- PERU 2018

LABORATORIO 1 ANALISIS DE FORMAS DE ONDAS CUADRADAS Y SIMULACION DE COMPUERTAS DIGITALES MEDIANTE ELEMENTOS SEMICONDUCTORES 1ra parte: 1.1 Conecte las salidas TTL del generador OK Electronics al Osciloscopio, a una frecuencia de 1KHz, dibuje y mida la amplitud que presenta esta señal, así como los flancos de subida y bajada, indicando claramente las escalas y rangos de los rangos de los ejes.

Simulación en SOFTWARE Proteus 8. Uso de Generador de señales analógicas. Uso de Generador de señales digitales. Conexión a GND y Osciloscopio.

GRAFICA 1: Señal cuadrada a 1Khz. La señal que da esta salida es una señal cuadrada, con una señal subida de 2.5V y hacia abajo 2.5. Con un voltaje de pico a pico medido de 5V.

1.2 Varíe la frecuencia del generador entre el rango de 1KHz, 10KHz, 100KHz y 1MHz y observe como se distorsiona la señal, anote a que frecuencia Ud. Considera que la señal se distorsiona y por qué?

Grafica 2: Señal cuadrada a 10KHz.

Grafica3: Señal cuadrada a 100KHz.

Según las gráficas tomadas de las señales, la señal es más vulnerable al ruido. A partir de que se aumenta la frecuencia se nota una distorsión de señal, En este caso la señal va tomando una longitud de onda muy mínima, lo que hace que se note una distorsión en la señal TTL en una ampliación. Grafica 4: Señal cuadradaa a 1MHz.

1.3 Luego varie la frecuencia entre 1KHz, 10KHz, 100KHz, 1MHz y 2MHz y vea lo que ocurre con los flancos a medida que aumenta la frecuencia (haga una ampliación X 10 del Osciloscopio) y mida la frecuencia que Ud. Considera que el flanco ya no es vertical con relación a su primera medida. Anote la frecuencia y grafique la forma de onda dando magnitudes.

Como se observa en las gráficas, al realizar la ampliación se ve la distinción de Onda. Los flancos de subida se distorsionan de tal manera que ya no son verticales si no que tienen una distorsión y son oblicuos. Esto aumenta según se aumente la frecuencia.

1.4 Mida el ciclo de trabajo de su señal TTL a 1KHz.

TH es el tiempo en estado activo y TW es el periodo de la señal, para calcular el Duty Cycle tenemos que hacer lo siguiente.

Para nuestro caso, - La frecuencia es f = 1000 Hz. - El periodo Tw = 1m seg. - Th = 500u seg. - El ciclo D = ? D = 100*(500us/1ms) D = 50%

1.5 Escoja su nivel de referencia GND en su osciloscopio y coloque el selector de acoplamiento (AC, GND, DC) de señal de entrada en la posición DC.

Se observa un cambio en el punto de disparo de la señal en el osciloscopio.

1.6 Conecte la salida indicada del generador a un canal del Osciloscopio y escoja una señal cuadrada a 1KHz y con un voltaje de 5 volt y con el nivel de OFFSET ubique esta señal sobre su nivel de referencia escogido. Anote las principales características de la señal. - El voltaje máximo es de 2.5 V - El voltaje pico-pico es de 5V - La frecuencia es de 1000Hz - El periodo es de 1ms.

1.7 Mida también el tiempo de establecimiento de la señal cuando la frecuencia aumenta a valores muy altos (mayores de 1MHz). Leer anexo1. Anote valores.

Los tiempos de establecimiento de la señal están dados por. Tiempo de subida = 500u seg. Tiempo de bajada = 500u seg.

CUESTIONARIO 1. Con respecto a las formas de ondas medidas, pueden existir otros tipos de distorsión, cuáles pueden ser. Hay diferentes tipos de distorsión. Distorsión lineal (de amplitud y de fase) y distorsión no lineal (THD y IMD)

2. ¿Por qué la onda cuadrada se distorsiona a altas frecuencias? Es el resultado de una ganancia, atenuación o relación de transferencia no uniforme, en todas las frecuencias, por los dispositivos utilizados en un proceso.

2da parte Simulación de compuertas utilizando semiconductores. 2.1.- Utilizando el módulo de experimentos, implemente el circuito de la fig1.

NOTA: Los condensadores en este experimento lo relacionamos a Las Compuertas Lógicas, que son circuitos electrónicos conformados internamente por transistores que se encuentran con arreglos especiales con los que otorgan señales de voltaje como resultado o una salida de forma booleana, están obtenidos por operaciones lógicas binarias.

CIRCUITO ALIMENTADO DE 5,12V DE FUENTE

2.2.- Conecte los Switch 1,2,3 cada uno a un diodo y hágalos variar de forma de obtener todas las combinaciones posibles. 2.3.- Medir el voltaje de salida D para cada combinación y determine el valor lógico correspondiente. Llenar la tabla de datos 1. TABLA1 CASOS 1 2 3 4 5 6 7 8

SW1 H H H H L L L L

SW2 H H L L H H L L

SW3 H L H L H L H L

C(Voltios) 4.98 0.60 0.60 0.62 0.59 0.63 0.62 0.60

C(log) 1 0 0 0 0 0 0 0

OBSERVACION: En este caso estamos estudiando los condensadores como Compuertas Lógicas que se usan en circuitos electrónicos, también se pueden aplicar en otras áreas de la ciencia como mecánica, hidráulica o neumática. Conexión caso 1:

4.98

Conexión caso 2:

Caso 2: CONEXIÓN 1

1

1

0

Caso 3: CONEXIÓN

0

1

0

Conexión caso 3:

Conexión caso 4:

Caso 4: CONEXIÓN

Conexión caso 5:

1

0

0

OBSERVACION: Se puede observar en la experimentación que el voltaje de medida en el multímetro no es exacto 0 o 5V. Se toma referencia de ella aproximando como 0 o 5 según la medida

Caso 5: CONEXIÓN

0

1

1

Conexión caso 6:

Caso 6: CONEXIÓN

0

1

0

Conexión caso 7:

Caso 7: CONEXIÓN

0

0

1

Conexión caso 8:

Caso 8: CONEXIÓN

0

0

0

3.1.- Utilizando el módulo de experimentos, implemente el circuito de la fig2-.

3.2.- Conecte los Switch 1,2,3 cada uno a un diodo y hágalos variar de forma de obtener todas las combinaciones posibles. 3.3.- Medir el voltaje de salida D para cada combinación y determine el valor lógico correspondiente. OBSERVACION: Las Compuertas Lógicas se usan en circuitos electrónicos, también se pueden aplicar en otras áreas de la ciencia como mecánica, hidráulica o neumática.

3.4.- Llenar la tabla de datos 2. CASOS 1 2 3 4 5 6 7 8

SW1 H H H H L L L L

SW2 H H L L H H L L

SW3 H L H L H L H L

C(Voltios) 4.52 4.50 4.50 4.46 4.48 4.48 4.46 0.2

C(log) 1 1 1 1 1 1 1 0

Conexión caso 1:

Caso 1: CONEXIÓN

1

1

1

Conexión caso 2:

Caso 2: CONEXIÓN

1

1

0

Conexión caso 3:

Caso 3: CONEXIÓN

1

0

1

Conexión caso 4:

Caso 4: CONEXIÓN

1

0

0

Conexión caso 5:

Caso 5: CONEXIÓN

Conexión caso 6:

0

1

1

OBSERVACION: Se puede observar en la experimentación que el voltaje de medida en el multímetro no es exacto 0 o 5V. Se toma referencia de ella aproximando como 0 o 5 según la medida

Caso 6: CONEXIÓN

0

1

0

Conexión caso 7:

Caso 7: CONEXIÓN

0

0

1

Conexión caso 8:

Caso 8: CONEXIÓN

0

0

0

Conclusión • Las álgebras booleanas, estudiadas por primera vez en detalle por George Boole, constituyen un área de las matemáticas que ha pasado a ocupar un lugar prominente con el advenimiento de la computadora digital. • Son usadas ampliamente en el diseño de circuitos de distribución y computadoras, y sus aplicaciones van en aumento en muchas otras áreas. • Las compuertas lógicas son los dispositivos electrónicos más sencillos que existen, pero al mismo tiempo son los más utilizados en la actualidad

CUESTIONARIO Después de haber llenado la tabla 01 y la tabla 02, a que conclusión llegaría analizando cada una de las tablas, es posible indicar que valores obtenidos pueden acercarse a una compuerta lógica, de ser asi que compuertas son?.

-

Analizando la Primera Tabla, se puede observar que solo cuando los 3 Switch están en modo high O 1 , entonces ahí la salida es igual a uno, es el único caso.

Por lo tanto, podríamos afirmar de la tabla 1 que se asemeja a la compuerta AND.

-

Analizando la Segunda tabla, se puede observar que la salida es 0 o LOW, solo cuando los 3 Switch están en modo 0 o LOW.

Por lo tanto, podríamos afirmar de la tabla 2 que se asemeja a la compuerta OR.