Electrónica Digital Unidad 1. Cuaderno de ejercicios

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

Ingeniería en Telemática.

Cuaderno de Ejercicios: Electrónica Digital (KEDI)

Unidad 1

Clave: 220920622 / 210920622

Universidad Abierta y a Distancia de México

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Presentación A manera de introducción aprovechamos para comentarte que este material te servirá para practicar y reafirmar conocimientos que ya

tengas, no todo el material está referido en tu programa desarrollado, hay material que se brinda de manera extraordinaria, con el fin de

que puedas practicar y sin la intensión de que cubra las prácticas de laboratorio, pretende ser un referente a las practicas necesarias para

la asignatura; también se brindan algunas direcciones con su URL para ver más videos de ejercicios e información.

Este material es para que vayas anexando, tanto tú como tu facilitador, ejercicios y material que en determinado momento detecten que les

hace falta, por lo tanto se pretende que tengas un mejor aprovechamiento del curso. Recuerda que este cuaderno no es determinante para

tu calificación y se brinda de manera auxiliar para reforzar contenidos.

Con la idea primordial que al final del curso, este cuaderno tenga el material suficiente para que en determinado momento, te ayude en la

práctica de la electrónica digital, o como recordatorio de las aplicaciones que debes de tener en cuenta para esta asignatura.

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Índice

Presentación ................................................................................................................................................................................................ 1

Índice ........................................................................................................................................................................................................... 2

Ejercicio: Características y valores de una señal de CA............................................................................................................................... 3

Ejercicio: Identificación de circuito integrado ................................................................................................................................................ 5

Otros ejercicios o información: Manual para medición con el multímetro. .................................................................................................. 11

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Ejercicio: Características y valores de una señal de CA

Se recomienda que en una sola hoja diagrames una señal de CA (senoidal, triangular, cuadrada, etc.). Incluye la descripción de todas las

características y valores que tienen, así de cómo se deduce literalmente y matemáticamente cada concepto.

Respuesta:

Diagrama de características y valores de una señal de CA Breve descripción de una Señal de CA: Pueden ser de diferentes formas senoidal, triangular, cuadrada, etc. las señales cambian de polaridad de positivo a negativo, el eje horizontal, representa tiempo, velocidad, grados eléctricos, Radianes. El eje vertical representa amplitud.

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Las señales pueden ser simétricas o asimétricas (simétricas es que tienen la misma magnitud ciclo positivo y negativo y el tiempo 1 y 2, asimétricas no son iguales) Características:

Frecuencia (f), números de ciclos por segundo (Hz), . Periodo (T), tiempo en que transcurre un ciclo, se puede dividir en el t1 o ciclo positivo, t2 o ciclo negativo, y la suma de los dos da el

periodo (T), (seg.),

, T = t1 + t2.

Longitud de onda (λ), distancia que recorre un ciclo (m), f

v si v = c

f

c , c = velocidad de la luz.

Fase (φ), instante de tiempo en que inicia un ciclo de una señal (seg., grados, radianes), cuando se toma una señal como referencia para ver otra si no comienzan en el mismo instante de tiempo se dice que están desfasadas o no están en sincronía. Amplitud, nivel de una señal (Volts (V), Corriente (A), Potencia; decibel (dB), watt (W), neper (Np)). Valores:

Valor pico, valor de la señal del eje horizontal al valor máximo de la señal puede ser positivo o negativo, pueden ser iguales o diferentes. Valor eficaz, es el valor efectivo en potencia, o rms, Vrms = Vp x 0.7071 Valor promedio es el valor avg, Vavg = Vp x 0.6731 Valor pico-pico, es la magnitud del valor máximo positiva a el valor máximo negativo, Vpp = (Vp +) + (Vp-)

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Ejercicio: Identificación de circuito integrado

A partir de una serie de códigos de CI, identifica sus familias, escalas de integración, y encapsulados, y por último da el empatado

(descripción de los pines de conexión) del circuito.

Respuesta: Los códigos que tiene un circuito integrado indica el fabricante e identifica el tipo de componente que es la información del componente está

en las hojas de datos (data sheet) del mismo, las cuales se pueden localizar en Internet o en manuales.

Puede ser de gran utilidad conocer el fabricante del mismo. Se ha anexado una lista de posibles fabricantes de circuitos integrados por

medio de los primeros caracteres (prefijo) de la identificación del componente; esta lista puede ser de mucha utilidad, como una referencia

a la hora de tratar de identificar el origen del componente y/o localizar sus datos.

Ejemplo:

Si se da un código de un circuito integrado o ves un circuito integrado con un código:

Código: SN 7400N

Circuito Integrado

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Lo que debes hacer es buscar la hoja de datos del fabricante y buscar los datos que necesitas, como se te indico anteriormente, por lo

regular está en inglés, puedes auxiliarte de un diccionario si tienes alguna duda en palabras.

Del circuito anterior se anexan hojas del archivo que contiene lo que te interesaría para sacar lo que se pidió. No se utilizan todas las hojas

porque no es necesario. El nombre del archivo es: SN7400N-subrrayado Texas-Instruments-datasheet-8639288.pdf

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La serie 74 su familia es TTL o lo deduces viendo los diagramas.

La escala de integración lo deduces viendo sus diagramas y es de pequeña escala de integración. El encapsulado es de plástico con

terminales (pines)

El empatado lo deduces viendo el diagrama de su encapsulado y su función lógica en los pines y el resultado es:

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Empatado CI 7400

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Otros ejercicios o información: Manual para medición con el multímetro

Manual para medición con el Multímetro Metodología para medir:

Ítem Voltaje Corriente Resistencia

1 Saber que es lo que se va a medir, si no investigarlo o calcularlo

Saber que es lo que se va a medir, si no investigarlo o calcularlo

Saber que es lo que se va a medir, si no investigarlo o calcularlo

2 Verificar si el equipo de medición con el que se va a medir es el correcto, y sus escalas son las apropiadas

Verificar si el equipo de medición con el que se va a medir es el correcto, y sus escalas son las apropiadas

Verificar si el equipo de medición con el que se va a medir es el correcto, y sus escalas son las apropiadas

3 Colocar el equipo en el rango adecuado en la escala mas alta, y con las puntas en las conexiones correctas

Colocar el equipo en el rango adecuado en la escala mas alta, y con las puntas en las conexiones correctas

Colocar el equipo en el rango adecuado en la escala mas alta, y con las puntas en las conexiones correctas

3a Volts CA Volts CD Ampere CA Ampere CD Ohms

Rango

Ω

6 Se apaga la fuente de alimentación Se apaga la fuente de alimentación Se apaga la fuente de alimentación

7 No se abre el circuito en el elemento o elementos a medir.

Se abre el circuito en el elemento o elementos a medir.

Se abre el circuito en el elemento o elementos a medir.

8 Se conecta en paralelo en elemento o elementos a medir.

Se conecta en serie en elemento o elementos a medir.

Se conecta en paralelo en elemento o elementos a medir.

8a Se conecta con la polaridad adecuada el positivo del instrumento con la parte positiva del elemento a medir, y el negativo del instrumento con el negativo del elemento a medir

Se conecta con la polaridad adecuada el positivo del instrumento con la parte positiva del elemento a medir, y el negativo del instrumento con el negativo del elemento a medir

Se conecta con la polaridad adecuada el positivo del instrumento con la parte positiva del elemento a medir, y el negativo del instrumento con el negativo del elemento a medir

9 Se conecta la fuente de alimentación Se conecta la fuente de alimentación Nunca se conecta la fuente de alimentación

10 Se ve la lectura que registra el instrumento y se ve si es la escala

Se ve la lectura que registra el instrumento y se ve si es la escala correcta, si no se

Se ve la lectura que registra el instrumento y se ve si es la escala

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correcta, si no se procede a cambiar de escala a una un valor mas alto de lo que la medición presenta

procede a cambiar de escala a una un valor mas alto de lo que la medición presenta

correcta, si no se procede a cambiar de escala a el valor de lo que la medición presenta

Se registra la medición, se apaga la fuente y se normaliza el circuito(conexiones correctas y Fuente Prendida)

Se registra la medición, se apaga la fuente y se normaliza el circuito(conexiones correctas y Fuente Prendida)

Se registra la medición, y se normaliza el circuito(conexiones correctas y Fuente Prendida)

Notas y seguridad en la medición:

Esta metodología es una forma de trabajo en la cual se trata de tener casi una misma forma de hacer las mediciones (V, I, R) con sus diferencias para cada una, porque así se cometen menos errores, por lo mismo se trabaja de un mismo modo, esto sirve para la seguridad.

El punto numero 1 y 2 son muy importantes porque no siempre se pueden seguir estas reglas y desde este punto se detectan y se hacen las correcciones adecuadas; ejemplo hay circuitos con gran potencia que no siempre se pueden abrir para corriente y se tiene que usar un amperímetro especial que se llama de gancho.

En el punto 8a de la polarización, en los dibujos se aprecia que la polaridad del elemento, se deduce de cual es el punto mas cercano al positivo de la fuente y ese será el positivo del elemento a medir, cual es el mas cercano al negativo de la fuente y ese será el punto negativo del elemento a medir; en el equipo de medición por lo regular indica en las conexiones de las puntas de medición cual es el positivo y el negativo, si no lo indica con colores el rojo para el positivo, el negro para el negativo.

Las polaridades son para tener una forma de trabajar porque si se tiene un Multímetro digital y se conecta al revés, no hay problema indica polaridad negativa si no se respeta esta regla, pero si es un equipo de medición de carátula con aguja, se pude dañar el galvanómetro que tiene, porque mide en un sentido únicamente.

La polaridad cuando se mide resistencia depende del elemento que se vaya a medir por ejemplo las resistencias de carbón no tienen polaridad y da lo mismo ponerlas en cualquier sentido, pero otros elementos si la tienen por ejemplo diodos, transistores, bobinas magnéticas polarizadas, etc.

Las escalas se conecta en la mas alta para seguridad y que no se dañe el equipo de medición, aunque en el ohmetro realmente no aplicaría pero es para trabajar de una misma forma.

Hay que respetar el punto numero nueve en la medición de resistencia, porque muchas veces se quiere medir resistencia con la fuente prendida y solo se daña el aparato; se mide resistencia con un pequeño voltaje por parte del Multímetro, por eso si se le agrega mas voltaje puede subir la corriente y quemar alguna parte del circuito.

También se debe tener cuidado al cambiar de escalas porque algunos multímetros digitales cambian de la mas alta a las ma s pequeña y si se esta midiendo corriente se corre el riesgo de dañar el aparato.

La desconexión de la fuente se hace para poder conectar los aparatos y tener seguridad para las personas que miden.

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Características de un circuito serie.

Para medir voltaje por ejemplo en R2 Como se puede apreciar se conecta en paralelo con las polaridades adecuadas, además de los puntos que se tienen que seguir para medir.

Se conecta en paralelo porque la característica de voltaje en un circuito en paralelo, es que es el mismo voltaje.

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Para medir corriente por ejemplo en R1: Se puede apreciar que se abre primero el circuito y después se conecta en serie, además de los puntos que se tienen que seguir para medir

Se conecta en serie porque la característica para corriente en los circuitos en serie es que la corriente es la misma.

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Para medir resistencia por ejemplo la suma de R2 y R3: Se puede apreciar que se abre completamente el circuito de R2 a R3, y después se conecta en paralelo, además de los puntos que se tienen que seguir para medir

Se conecta en paralelo porque el que proporciona el voltaje es el óhmetro para poder medir.

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Se aclara que este manual es una guía, no un sustituto de tu práctica Como se puede ver en este pequeño manual se debe practicar, de lo contrario estaría incompleta la descripción que se hace. Puede ser en algún software simulador, se recomienda el NI MULTISIM del cual se da la liga que se da en forma gratuita durante un mes (https://lumen.ni.com/nicif/esa/academicevalmultisim/content.xhtml), o en forma física con los elementos que se recomienda en el cuaderno de ejercicios aparte de ver el video correspondiente.