INTRODUCCION

En la mayoría de aplicaciones de industria, los circuitos eléctricos desempeñan un papel fundamental para el desarrollo de diversos proyectos. La implementación de estos circuitos representa una de las etapas más importantes, ya que mediante el montaje se comprueban los resultados físicos de un diseño matemático realizado previamente. La buena implementación resulta en la comprobación exitosa entre la práctica y la teoría.En este trabajo se evidencia la aplicación del conocimiento abarcado en el curso de física electrónica, mediante la aplicación del tema eléctrica digital y componentes electrónicos.

OBJETIVO GENERAL

Conocer el funcionamiento general y la principal aplicación de tres de los componentes electrónicos más utilizados dentro de los circuitos y equipos. Así mismo Conocer el funcionamiento de las compuertas lógicas y su aplicación en el campo de los circuitos combinacionales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Dar lectura a la guía del laboratorio Llevar los materiales necesarios para el desarrollo del laboratorio. Conocer el funcionamiento de los componentes electrónicos. Desarrollar la actividad de la guía en el laboratorio Entrega de informe del laboratorio.

PRÁCTICA N° 4: COMPONENTES ELECTRÓNICOS

MARCO TEÓRICO

El condensador o capacitor electrolítico a diferencia de los cerámicos, es un componente con polaridad, este acumula cargas de acuerdo a las necesidades de caída de tensión entre sus terminales, si lo cargas su carga se mantendrá un tiempo corto, pero al colocarle una carga (resistencia) la corriente circulara por esta descargándolo más rápido, el electrolítico si se lo coloca al revés o con tensiones superiores a las toleradas explota fuerte. su composición interna es un dieléctrico (material aislante) y dos placas que actúan como acumuladores de cargas embebidos en un líquido conservador, que es el que es peligroso si llega a explotar.

El Diodo El elemento semiconductor más sencillo y de los más utilizados en la electrónica es el diodo. Está constituido por la unión de un material semiconductor tipo N y otro tipo P.

El transistor El Transistor es un componente electrónico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc. Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles.

CONDENSADOR DIODO TRANSISTOR

PROCEDIMIENTO:

1. Identifique los componentes electrónicos y el equipo de laboratorio que utilizará en esta práctica.

1. un protoboard2. un multímetro3. una fuente de alimentación4. dos diodos LED

5. resistencias: 100Ω ,220Ω ,1KΩ y 6,8KΩ6. condensadores: 470 μF y1000 μF7. semiconductores: un diodo rectificador y un transistor 2N2222o2N 39048. cables de conexión

2. ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN UN CONDENSADOR. Construya el siguiente circuito.

3. Conecte los terminales de alimentación a la fuente y desconéctelos después de algún tiempo. Repita para el otro condensador. Explique lo sucedido.

Con el de 1000F se demora más para apagar por lo tanto la capacidad de almacenamiento de energía es mayor.

Con el condensador de 470F se apaga más rápido

4. FUNCIONAMIENTO DEL DIODO EN CONTINUA. Construya el siguiente circuito.

5. Identifique los terminales del diodo y conéctelo en el circuito de tal forma que quede en polarización directa. Qué sucede? Explique lo sucedido.

Con el diodo polarizado directamente el led prende, así que el flujo de corriente es normal, es decir, cuando esta polariza se comparte como un corto circuito “circuito cerrado”

6. Conecte el diodo ahora de tal forma que quede en polarización inversa. Qué sucede? Explique lo sucedido.

Ahora con le diodo en polarización inversa el led no prende ya que el diodo impide el paso de los electrones al estar primero su lado negativo. Es decir un circuito abierto.

7. TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR. Construya el siguiente circuito.

8. Observe la corriente de entrada (I base) y de salida (IColector) en función del brillo en los LEDs. El transistor está amplificando la corriente de entrada?

La luz es más baja cuando esta (I base) que cuando esta con (IColector). No esta amplificando la corriente de entrada.

I b+ I c=I e

I c=β∗I b

La corriente de entrada I base es igual 0.355ma y de salida y colector 12.8mael transistor si amplifica la corriente de entrada

9. Calcule la ganancia (β) del transistor β=Ic / Ib

Ic=12.8mAIb=0.355mA

β= 12.80.355

=36.05mA

10. Una vez terminada la experiencia, se debe realizar y entregar el correspondiente Informe de Laboratorio.

PRACTICA CINCO; ELECTRÓNICA DIGITAL

MARCO TEÓRICO

Un sistema digital es un conjunto de dispositivos destinados1 a la generación, transmisión, manejo, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También, y a diferencia de un sistema analógico, un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñados para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.

Para el análisis y la síntesis de sistemas digitales binarios se utiliza como herramienta el álgebra de Boole. Sistemas digitales combinacionales: Aquellos cuyas salidas solo dependen del estado de sus entradas en un momento dado. Por lo tanto, no necesitan módulos de memoria, ya que las salidas no dependen de los estados previos de las entradas. Sistemas digitales secuenciales: Aquellos cuyas salidas dependen además del estado de sus entradas en un momento dado, de estados previos. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la 'historia pasada' del sistema.

Flip - Flops. El elemento más importante de una memoria semiconductora es el flip-flop, el cual se puede construir por medio de compuertas lógicas. Aunque una compuerta lógica por sí sola no tiene la capacidad de almacenamiento, pueden conectarse varias de ellas en un arreglo especial, de manera que permitan almacenar información.

La Electrónica Digital es una ciencia que estudia las señales eléctricas, pero en este caso no son señales que varíen continuamente sino que varían en forma discreta, es decir, están bien identificados sus estados, razón por la cual a un determinado nivel de tensión se lo llama estado alto (High) o Uno lógico; y a otro, estado bajo (Low) o Cero lógico.

PROCEDIMIENTO:

1. Identifique los componentes electrónicos y el equipo de laboratorio que utilizará en esta práctica.

MATERIALES: - un protoboard- un multímetro- una fuente de alimentación- dos diodos LED - dos resistencias de 220 Ω- compuertas lógicas: LS7408, LS7402 y LS7486- cables de conexión

2. COMPUERTAS LÓGICAS. Generalidades de las compuertas lógicas:a. Los circuitos integrados de las compuertas lógicas de 2 entradas, traen generalmente 4 compuertas en la disposición que muestra la figura.

b. Los chips tienen dos terminales para la alimentación (Vcc y Gnd ) que deben conectarse a +5 V y tierra, respectivamente.

c. Para conocer el estado de la salida de una compuerta, se puede colocar un LED indicador o medir el voltaje entre la salida y tierra. (Recuerde que un “1” lógico está entre 2,4V y 5V. Un “0” lógico está entre 0V y 0,80V.)

2,4V y 5V 0V y 0,80V

3. Elabore las siguientes tablas de verdad para las compuertas LS7408 y LS7486. (Puede emplear para el estado de las entradas: 5V “1” y 0V “0”)

LS7408 ANDEntradas estado

salidavoltajesalida

a b x vx0 0 0 0.150 1 0 0.151 0 0 0.151 1 1 2.98

LS7486 XOREntradas estado

salidavoltajesalida

a b x vx0 0 0 0.120 0 1 3.001 0 1 3.001 1 0 0.15

4. Identifique las compuertas empleadas (si es una OR, o una AND, etc.) y su respectiva configuración. Puede hacerlo con la ayuda de un manual de componentes o consultando en Internet la referencia.

En el desarrollo de la primera tabla de verdad se utiliza la compuerta AND porque tiene dos entradas como mínimo y su operación lógica es un producto de ambas entradas realizando una multiplicación interna (*).

En el desarrollo de la segunda tabla de verdad se realiza internamente la AND y OR y dos inversores x=A B+A´ B

5. CIRCUITOS LÓGICOS COMBINATORIOS. Construya el siguiente circuito lógico, el cual corresponde a un semisumador. (Sumador de 2 bits).

6. Compruebe su funcionamiento y su tabla de verdad (ver Marco Teórico de la presente guía).

La única combinación que se debe estudiar cuidadosamente es la suma de 1 + 1.Al igual que en los números decimales debe dar 2. Sin embargo como estamos trabajando en un sistema binario el resultado final es 102 ( 210 = 102). Si comparamos con la tabla de comportamiento vemos que se cumple que:S = 0 y C = 1.

7. REGISTRO BÁSICO CON COMPUERTAS NOR. Se puede construir un FF con 2 compuertas NOR en la configuración presentada. En este FF sus entradas S (set) y R (reset ) están normalmente en estado bajo.

LS7402 NOREntradas OR NOR voltaje

salidaa b x x vx0 0 0 1 2.980 1 0 1 0.151 0 0 1 0.151 1 1 0 0.15

(Proyecto Electronico .com) (Téllez Acuña, 2008) (Téllez Acuña, Laboratorio de física electrónica, 2014)

CONCLUSIONES

Con los laboratorios 4 y 5 desarrollados, nos permitió conocer el almacenamiento de energía en un condensador y la capacidad que maneja, así mismos la polarización directa e inversas realizando una síntesis de lo sucedido, también se utilizó los transistores como amplificadores observando la corriente de entrada y salida. Luego se desarrolló lo correspondiente al sistema digital y compuertas lógicas estableciendo los circuitos combinados y el semisumador.

Bibliografía

Proyecto Electronico .com. (s.f.). Compuertas lógicas OR y NOR. Recuperado el 28 de 05 de 2014, de http://www.proyectoelectronico.com/compuertas-logicas/compuertas-logicas-or-nor.html

Téllez Acuña, F. R. (2008). Módulo de física electónica. Unad.

Téllez Acuña, F. R. (2014). Laboratorio de física electrónica. Unad.