Actividad 3 Unidad 3

14
INTRODUCCIÓN. Elementos básicos de electrónica Digital. La compuerta es un bloque de circuitería que produce señales de salida lógica (”1” ó “0”) si se satisfacen las condiciones de las entradas lógicas. Los nombres, circuitos digitales, circuitos de conmutación, circuitos lógicos y compuertas son usados a menudo pero sé hará referencia a los circuitos con compuerta, estas, utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitales en grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos. La información binaria se representa en un sistema digital por cantidades físicas denominadas señales, Las señales eléctricas tales como voltajes existen a través del sistema digital en cualquiera de dos valores reconocibles y representan una variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, un sistema digital particular puede emplear una señal de 3 volts para representar el binario "1" y 0.5 volts para el binario "0".

description

.

Transcript of Actividad 3 Unidad 3

INTRODUCCIN.

Elementos bsicos de electrnica Digital.La compuerta es un bloque de circuitera que produce seales de salida lgica (1 0) si se satisfacen las condiciones de las entradas lgicas. Los nombres, circuitos digitales, circuitos de conmutacin, circuitos lgicos y compuertas son usados a menudo pero s har referencia a los circuitos con compuerta, estas, utilizan el sistema de nmeros binarios, que tiene dos dgitos 0 y 1. Un dgito binario se denomina un bit. La informacin est representada en las computadoras digitales en grupos de bits. Utilizando diversas tcnicas de codificacin los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente nmeros binarios sino tambin otros smbolos discretos cualesquiera, tales como dgitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas tcnicas de codificacin, los dgitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de clculos.La informacin binaria se representa en un sistema digital por cantidades fsicas denominadas seales, Las seales elctricas tales como voltajes existen a travs del sistema digital en cualquiera de dos valores reconocibles y representan una variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, un sistema digital particular puede emplear una seal de 3 volts para representar el binario "1" y 0.5 volts para el binario "0".

Compuertas.Las compuertas son bloques del hardware que producen seales en binario 1 0 cuando se satisfacen los requisitos de entrada lgica. Las diversas compuertas Se detallan los nombres, smbolos, grficos, funciones algebraicas, y tablas de verdad de las compuertas ms usadas.

Compuerta AND Y. Una compuerta AND tiene dos entradas como mnimo y su operacin lgica es un producto de ambas entradas. El lector no se debe confundir porque las operaciones lgicas pueden no concordar con las aritmticas, aunque en este caso particular coincidan. Su salida ser alta si sus dos entradas estn a nivel alto.

Compuerta OR O.Al igual que la anterior posee dos entradas como mnimo y la operacin lgica, ser una suma entre ambas. Aqu podemos ver que la operacin aritmtica no coincide con la lgica ya que la ultima condicin de la tabla de verdad es 1+1=1 y en la operacin aritmtica seria 1+1=2. La operacin lgica O es inclusiva; es decir que la salida es alta si una sola de las entradas es alta o inclusive si ambas lo son. Es decir, basta que una de las entradas sea 1 para que su salida tambin lo sea. Deben ser altas A o B o ambas al mismo tiempo, para que la salida sea alta

Compuerta negadora o NOT.Se trata de un amplificador inversor, es decir, invierte el dato de entrada y lo saca sobre una salida de baja impedancia, que admite la carga de varias compuertas en paralelo, o de un display de baja impedancia; por ejemplo si se pone su entrada a 1 (nivel alto) se obtiene una salida 0 (o nivel bajo), y viceversa. Esta compuerta dispone de una sola entrada que llamaremos A. Su operacin lgica genera una salida S igual a la entrada A invertida

Compuerta OR-EX XOR O exclusiva.En nuestro caso la OR Exclusiva tiene dos entradas (pero puede tener ms) y lo que har con ellas ser una suma lgica entre A por Binvertida y Ainvertida por B. Todo un lo si consideramos su frmula pero su tabla de verdad es muy sencilla y su descripcin tambin, ya que la salida ser alta solo si una de las entradas lo es, pero no lo es, si lo son las dos al mismo tiempo.

Compuerta lgica combinada NAND.La compuerta NAND responde a la inversin del producto lgico de sus entradas, en su representacin simblica se reemplaza la compuerta NOT por un crculo sobre su salida.

Compuerta lgica combinada NOR.Una compuerta NOR se obtiene conectando una NOT a la salida de una OR. El resultado que se obtiene a la salida de esta compuerta resulta de la inversin de la operacin lgica o inclusiva es como un no a y/o b. Igual que antes, solo se agrega un crculo a la compuerta OR y ya se obtiene el smbolo de una NOR..

Compuerta lgica combinada NOR-EX La compuerta NOR-EX, es simplemente la inversin de la compuerta OR-EX, los resultados se pueden apreciar en la tabla de verdad en donde la columna S es la negacin de la anterior. El smbolo que la representa se obtienen agregando un circulo a la salida de una OR-EX.

Compuerta Buffer.Las compuerta buffer sera una compuerta negadora detrs de otra negadora lo cual no parece tener sentido ya que la tabla de verdad sera una repeticin de la entrada en la salida. Pero sin embargo existen y tienen un uso muy importante aclarado por su nombre que significa expansora o reforzadora. Se usan para alimentar a un conjunto de compuertas conectadas sobre su salida. El buffer en realidad no realiza ninguna operacin lgica, su finalidad es amplificar la seal (o refrescarla para decirlo de otra manera ya que no se incrementa su amplitud sino su capacidad de hacer circular corriente.

Tablas de verdad.Una tabla de verdad, o tabla de valores de verdad, es una tabla que despliega el valor de verdad de una proposicin compuesta, para cada combinacin de valores de verdad que se pueda asignar a sus componentes.

Fue desarrollada por Charles Sanders Peirce por los aos 1880, pero el formato ms popular es el que introdujo Ludwig Wittgenstein en su Tractatus lgico philosophicus, publicado en 1921.Temporizador.

Un temporizador es un aparato con el que podemos regular la conexin desconexin de un circuito elctrico despus de que se ha programado un tiempo.Un temporizador es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo. La primera generacin fueron los relojes de arena, que fueron sustituidos por relojes convencionales y ms tarde por un dispositivo ntegramente electrnico. Cuando trascurre el tiempo configurado se hace saltar una alarma o alguna otra funcin a modo de advertencia. El elemento fundamental del temporizador es un contador binario, encargado de medir los pulsos suministrados por algn circuito oscilador, con una base de tiempo estable y conocida. El tiempo es determinado por una actividad o proceso que se necesite controlar.Se diferencia del rel, en que los contactos del temporizador no cambian de posicin instantneamente. Podemos clasificar los temporizadores en: De conexin: el temporizador recibe tensin y mide un tiempo hasta que libera los contactos De desconexin: cuando el temporizador deja de recibir tensin al cabo de un tiempo, libera los contactos.

El temporizador es un circuito digital, dispone de dos salidas al igual que un flip flop, una salida es la inversa de la otra, a diferencia del flip flop quin cuenta con dos estados estables, el temporizador solamente posee un estado estable, el otro estado es inestable, permanece en su estado estable, hasta que se activa con un pulso de entrada, una vez que se activa cambia a su estado inestable y ah permanece por un periodo fijo de tiempo tw , este tiempo lo determina una constante de tiempo RC externa que se conecta al temporizador, despus de que transcurre el tiempo tw , las salidas dos salidas del temporizador regresan a su estado estable, hasta que se activan otra vez. La finalidad de la temporizacin es retardar el paso de una seal desde un nodo del circuito hasta otro punto, el diseo de este circuito se realiza con un dispositivo que se conoce con el nombre de monoestable temporizador, ste elemento electrnico dispone de una entrada E y una salida S, se tienen tres temporizadores bsicos que se denominan; el primero, temporizacin a la activacin, el segundo se llama temporizacin a la desactivacin y el tercero es una combinacin de las dos anteriores, temporizacin a la activacin y desactivacin simultaneas. Se dispone de dos tipos de comportamiento en que se manifiestan las salidas de los temporizadores, "redisparables" y "no redisparables" y su entrada responde a dos tipos de disparo, "activacin" y "desactivacin".

Retardo a la activacin:El temporizador con retardo a la activacin, es un circuito que produce una salida, despus de un tiempo intencionado y que se define como tw el cual sucede al activarse la entrada, se simboliza como sigue:S = [ E ta ]

Retardo a la desactivacin:Es el circuito que suprime una salida despus de darse un retardo intencionado y que se define como tw el cual sucede despus de haberse desactivado la entrada se modela con la siguiente ecuacin.S = [ E td }

CONTADORESUn contador es un circuito que almacena el nmero de veces que ha tenido lugar un determinado proceso o evento, poseer, por tanto, una sola entrada, su forma de operacin ser secuencial. Podrn contar o no con un reloj.Contador binario sncrono (de 0 a 7).- El primer paso en la sntesis de este circuito es, como ya se ha visto, determinar el diagrama de estado y asignar las variables de estado, que nos dirn cuntos biestables vamos a necesitar, recordemos que la entrada es nica, y que las transiciones entre estados tendrn lugar en conjuncin con el pulso de reloj.Contador binario sncrono.- Sern necesarios 3 biestables, por lo que habr tres variables de estado A, B y CSUMADORESEs un circuito lgico que calcula la operacin suma. En los computadores modernos se encuentra en lo que se denomina Unidad aritmtico lgica (ALU). Generalmente realizan las operaciones aritmticas en cdigo binario decimal o BCD exceso 3, por regla general los sumadores emplean el sistema binario. En los casos en los que se est empleando un complemento a dos para representar nmeros negativos el sumador se convertir en un sumador-restadorLa realizacin del circuito ser:

APLICACIN DE LOS DIODOS Anlisis mediante la recta de la carga.a. Circuito sencillo con un diodo.b) curva caracterstica (Id Vd)Solucion: Aplicando Kirchhoff al circuito.EVdVr = 0 (a). E = Vp +Ipx R (b), se tiene que las variables( Vd, Id) son las mismas, para graficar existen dos condiciones. Graficando los puntos sobre las ejes. a)Smbolo del diodo Tener y b) Caracterstica V I de un diodo tener.Smbolo del Diodo Zener y el diodo PN. Segn los smbolos de direccin de conduccin se comprenda junto con la polarizacin. Algunos diodos se disean para aprovechar la tensin inversa de ruptura con una curva caracterstica mostrada anteriormente. Esto se consigue bsicamente atravs delcontrolde los dopados con ellos se logran tensiones de ruptura de 1,8 V a200 V y potencias mximas desde 0,5 W a 50 W.La curva caracterstica de un diodo Zener, tericamente no se diferencia mucho del diodo ideal aunque la filosofa de empleo es la distinta; el diodo zener se utiliza para trabajar en la zona de ruptura, ya que mantiene constante la tensin entre sus terminales (tensin zener, Vz).Una aplicacin muy usual es la estabilizacin de tensin. Los parmetros comerciales son iguales al diodo normal, Iz (mx) = corriente mxima en inversa. Hay que tener en cuenta que el fabricante nos dalos valores de Vz e Iz (mx) en valor absoluto. Al resolver un problema, no hay que olvidar que los valores son negativos con el criterio de signos establecidos por el smbolo del componente mostrado. Sin embargo el zener acta en los tres estados.A finales de los aos cincuenta con la introduccin del circuito integrado por parte deKilby, de la Texas Instrument, y de Noyce y Moore, de la Fairchild Semiconductor Company se da el salto cualitativo ms importante en el desarrollo de la electrnica yen particular de la electrnica digital. La idea fue incluir un circuito completo en una sola pastilla de semiconductor: el Chip, y hacer de las conexiones entre los dispositivos parte integrante de su proceso de produccin, reduciendo as las dimensiones, peso y el costo con relacin al nmero de elementos activos. El desarrollo de la microelectrnica, como se denomina la electrnica de los circuitos integrados es impresionante. A partir de su comercializacin (1961), el nmero mximo de componentes integrados en un chip se duplic cada ao desde los 100 iniciales. En la segunda mitad de los aos setenta, al introducirse la integracin a gran escala (VLSI) y superar los 10.000 componentes, se ingres en la poca actual, en la que es normal encontrar varios millones de componentes integrados en un chip muy pequeo, por ejemplo en los microprocesadores de los ordenadores personales.Los desarrollos actuales permiten con los dispositivos lgicos programables que el usuario final elabore con lenguajes descriptivos como el VHDL (Very High Spedd Hardware Descripcin Languaje) Los recursos digitales que requiera en sus aplicaciones

CONCLUSIONES GENERALES: Un temporizador es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo. La primera generacin fueron los relojes de arena, que fueron sustituidos por relojes convencionales y ms tarde por un dispositivo ntegramente electrnico. Cuando trascurre el tiempo configurado se hace saltar una alarma o alguna otra funcin a modo de advertencia.Todo enunciado puede ser planteado en trminos de teoremas. Un teorema por lo general es resultado de un planteamiento de un problemaUna demostracin formal equivale a relacionar esquemas para formar estructuras cognitivas. S se sabe inferir soluciones lgicas, se estar en condiciones de resolver todo tipo de problemas. Uno de los objetivos principales del constructivismo, es la construccin desconocimiento. El tema de "lgica matemtica", se presta para que se pueda realizar las relaciones entre las distintas proposiciones, esto permite crear nuevas formas de resolver problemas en distintas ramas: matemticas, fsica, qumica pero tambin en las ciencias sociales y por su puesto cualquier problema de la vida real. Porque cada vez que nos enfrentamos a un problema, manipulamos la informacin por medio de reglas de inferencia que aunque no estn escritas debemos respetar. Cada vez que realizamos una actividad empleamos la lgica para realizarla, quiz algunos realicen dicha actividad por caminos ms corto, otros realizan recorridos ms largos, pero al fin de cuentas lo que importa es llegar al resultado.BIBLIOGRAFIA: http://www.mundomanuales.com/electricidad-y-electronica/http://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/16931121/Manual-sobre-electronica-de-0-a-100.htmlhttp://www.fullcustom.es/guias/manual-electronica-basica