Práctica no-2 6-ev2_caract_comp
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Este documento presenta una práctica de laboratorio sobre las compuertas lógicas 74LSXX. El objetivo es comprobar las tablas de verdad de las compuertas inversor, AND y OR mediante la medición de sus características estáticas y tiempos de conmutación. Se describen los materiales, el desarrollo de la práctica que incluye armar circuitos, medir voltajes y tiempos, y realizar simulaciones.
Práctica no-2 6-ev2_caract_comp
- 1. CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA. Prácticas de Laboratorio de Electrónica III. Practica No. 2 INSTTITUTO POLITECNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica INGENIERIA ELECTRICA LABORATORIO DE ELECTRONICA III. PRACTICA No. 2 GRUPO:6EV_(FEB-201) Características de las compuertas 74LSXX y Comprobación de Tablas de Verdad del INVERSOR, AND OR y sus complementos. Número de Equipo: Grupo: EV INTEGRANTES Nombre de los Alumnos: No. de Boleta: 1). 2). Nombre de los Profesores: Prof. Titular: JOSE LUIS DELGADO MENDOZA Prof. Adjunto: ___________ ___________ _____________ Prof. Adjunto: ___________ ___________ _____________ Fecha de realización: 07/03/17 Calificación: ___________ JLDM 6EV2 Página 1 de 7
- 2. CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA. Prácticas de Laboratorio de Electrónica III. Practica No. 2 Práctica: Comprobación de Tablas de Verdad de las Compuertas INVERSOR, AND OR. OBJETIVOS Que al término de esta Práctica, el alumno que la apruebe pueda mostrar saber como: a).- Diseñar un una red de carga teniendo niveles binarios de salida TTL-LS, para la comprobación de compuertas lógicas. b).- Interpretar la hoja de datos de cada elemento que se empleara en la presente práctica, en cuanto a los niveles de voltajes y corrientes. c).- Interpretar las señales de entrada y salida, para comprobar las tablas de verdad para cada compuerta. MATERIAL 1 CI LM555. 1 Compuerta 74LS04. 1 Contador 74LS193 o 74LS194. 1 Juego de Resistencias diferentes valores. 2 Capacitores de acuerdo a la tabla I. 4 Diodos 1N914 o 1N4148. EQUIPO 1 Multímetros (Traer cuando menos 2 más). 1 Osciloscopio. 1 Fuente de CD. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA: 2.1 Empleando el Generador de Reloj (Pulsos Rectangulares) para la frecuencia de operación fija, de la práctica No. 1. Utilizar para este diseño, el circuito Integrado LM555 de preferencia o la compuerta 74LS14. 2.2.- Armar un circuito como el de la figura 2.1, realizar los cálculos correspondientes para el factor e carga F. O. (Fan Out) que se pide en la tabla 2.1. Medir y reportar los datos estáticos solicitados en la tabla 2.2 y 2.3. En esta tabla hay que considerar a PC = plena carga y SC = sin carga (a circuito abierto). Mesa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 F. O. 11 9 7 5 13 15 6 10 14 8 16 19 11 4 17 12 Tabla 2.1. Fan Out para el cálculo del circuito de carga. JLDM 6EV2 Página 2 de 7
- 3. CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA. Prácticas de Laboratorio de Electrónica III. Practica No. 2 FIG. 2.1 Circuito para medir las condiciones estáticas del Inversor 74LS04, con su voltaje de salida en el nivel bajo. Para el Inversor bajo prueba: VIH= Vcc= 5V VOL SC VOL PC IOL PC Tabla 2.2 Condiciones estáticas del Inversor 74LS04 con su salida en el nivel bajo. 2.3.- Armar un circuito como el de la figura 2.2, para medir y reportar los datos solicitados en la tabla 2.3. FIG. 2.2 Circuito para medir las condiciones estáticas del Inversor 74LS04, con su voltaje de salida en el nivel alto. Para el Inversor bajo prueba: VIL= 0V - IILSC -IIL PC VOH SC VOH PC - IOH PC • Tabla 2.3 Condiciones del Inversor 74LS04 con su salida en el nivel alto. 2.4 Con el circuito de señal de Reloj, y empleando el inversor 74LS04, armar el circuito de la figura2.3, en donde se medirán los tiempos de conmutación en la compuerta. JLDM 6EV2 Página 3 de 7 1/674LS04 Vcc=5V
- 4. CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA. Prácticas de Laboratorio de Electrónica III. Practica No. 2 Figura 2.3 Para la medición de las características de tiempos de conmutación. 2.5 Dibujar en los oscilogramas respectivos, para cada una de las compuertas tanto la señal de entrada como la de salida. 2.6 Con la red de la figura 2.3 sin carga y a la frecuencia que entrega el 555 de señal cuadrada, medir los tiempos tr, tf, tTLH, tTHL, tPLH, tPHL, ts y td del Inversor Lógico y anotarlos en la Tabla 2.4. Dibujar los 4 oscilogramas de los tiempos de retardo por propagación tPLH, tPHL. La definición de los diferentes tiempos de conmutación (de acuerdo a la figura 2.3) son los siguientes: tr (rise time)= Tiempo requerido por la señal de entrada de un circuito lógico, para efectuar la transición entre el 10% y el 90% de la diferencia entre niveles binarios. tf (fall time)= Tiempo requerido por la señal de entrada de un circuito lógico, para efectuar la transición entre el 90% y el 10% de la diferencia entre niveles binarios. tTLH (transition time from = Tiempo requerido por la señal de salida de un circuito lógico, para Low to High levéis) efectuar la transición entre el 10% y el 90% de la diferencia entre niveles binarios. tTHL (transition time from = Tiempo requerido por la señal de salida de un circuito lógico, para High to Low levéis) efectuar la transición entre el 90% y el 10% de la diferencia entre niveles binarios. tPLH (propagation delay time = Tiempo requerido por un circuito lógico, para obedecer la orden from Low to High levels) de cambiar su salida del estado bajo (Low) al estado alto (High) (desde el 50% en la amplitud de la señal de entrada, hasta el 50% en la amplitud de la señal de salida). tPHL (propagation delay time = Tiempo requerido por un circuito lógico, para obedecer la orden from High to Low levels) de cambiar su salida del estado alto (High) al estado bajo (Low) (desde el 50% en la amplitud de la señal de entrada, hasta el 50% en la amplitud de la señal de salida). JLDM 6EV2 Página 4 de 7
- 5. CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA. Prácticas de Laboratorio de Electrónica III. Practica No. 2 Figura 2.4. Tiempos de formación, transición y de Retardo por propagación de un Inversor. ts (storage time)= Tiempo requerido por la compuerta lógica Inversor, para salir del nivel lógico Bajo (región de saturación hacia la región corte) hacia el nivel lógico Alto, (desde el 90% en la amplitud de la señal de entrada, hasta el 10% en la amplitud de la señal de salida). td (delay time)= Tiempo requerido por compuerta lógica Inversor, para salir del nivel lógico Alto (región de corte hacia la región saturación) hacia el nivel lógico Bajo, (desde el 10% en la amplitud de la señal de entrada, hasta el 90% en la amplitud de la señal de salida). 2.7. Con la misma red de la figura 2.3, pero conectando la red de carga y con la frecuencia de la señal cuadrada, medir los tiempos tr, tf, tTLH, tTHL, tPLH, tPHL, ts y td de la compuerta Inversora y anotarlos en la Tabla 2.4. Reportar los 4 oscilogramas de los tiempos de retardo por propagación tPLH, tPHL. Frec. quad=_______KHz (Frec. máxima de la seña! cuadrada sin carga y con carga). Del 10% al 90% Entrada Del 90% al 10% Entrada Del 10% al 90% Salida Del 90% al 10% Salida Del 50% Ent al 50% Sal. Del 50% Ent. al 50% Sal. Del 90% Ent al 10% Sal. Del 10% Ent al 90% Sal. tr tf tTLH tTHL tPLH tPHL ts td Valor Exp. SC Valor Exp. PC TABLA 2.4 Tiempos de conmutación de la compuerta Inversora. CALCULOS. Desarrollar los cálculos correspondientes para la obtención de las diferentes frecuencias en función de los dispositivos electrónicos. SIMULACIONES. Realizar las simulaciones de los circuitos propuestos en los puntos 2.1, 2.4 y 2.6, empleando el software Circuit Wizard o Proteus o Multisim o PSpice. JLDM 6EV2 Página 5 de 7
- 6. CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA. Prácticas de Laboratorio de Electrónica III. Practica No. 2 COMENTARIOS Y APORTACIONES NUEVAS. Para este punto describa sus comentarios obtenidos durante el desarrollo de esta práctica, y que aportaciones usted haría de esta práctica. CONCLUSIONES Y HALLAZGOS. Conclusiones de cada uno de los integrantes, y que nuevos hallazgos logro descubrir de acuerdo a su experiencia con el acercamiento de esta asignatura. BIBLIOGRAFIAS. REFERENCIAS. Para este punto usted debe incluir en el reporte cuando menos dos artículos, o temas de alguna revista, libro o publicación actual, referente al tema tratado en esta práctica. ________________________________ FIN DE L A PRÁCTICA _________________________________ JLDM 6EV2 Página 6 de 7
- 7. CARRERA DE INGENIERIA ELECTRICA. Prácticas de Laboratorio de Electrónica III. Practica No. 2 COMENTARIOS Y APORTACIONES NUEVAS. Para este punto describa sus comentarios obtenidos durante el desarrollo de esta práctica, y que aportaciones usted haría de esta práctica. CONCLUSIONES Y HALLAZGOS. Conclusiones de cada uno de los integrantes, y que nuevos hallazgos logro descubrir de acuerdo a su experiencia con el acercamiento de esta asignatura. BIBLIOGRAFIAS. REFERENCIAS. Para este punto usted debe incluir en el reporte cuando menos dos artículos, o temas de alguna revista, libro o publicación actual, referente al tema tratado en esta práctica. ________________________________ FIN DE L A PRÁCTICA _________________________________ JLDM 6EV2 Página 6 de 7