practicas y electronica digital tambien

Prácticas de electrónica básica para el área de Tecnologı́a
en Educación Secundaria. Curso para profesores.
Centro de Profesores de Albacete
Organiza: Celeste Utiel Ortega
Ponente: Jorge Muñoz Rodenas
febrero de 2007
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ELECTRONICA BASICA PARA PROFESORES DE TECNOLOGIA, CEP Albacete
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1. Dados los circuitos de la figuras
a) Monte el circuito en el simulador y obtener todos los valores de intensidad y voltaje.
b) Realice los cálculos necesarios para comprobar los valores del apartado anterior.
c) Monte el circuito en la placa de pruebas y mida la intensidad y el voltaje en cada
componente con el polı́metro. Escriba los resultados en una tabla.
d ) ¿Qué utilidad práctica tiene un circuito con resistencias en serie?¿y en paralelo?
e) ¿El circuito se quemará si se conectan resistencias de 0.1W?
Figura 1: Circuito Serie
Figura 2: Circuito Paralelo
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2. Detector de humedad
a) Identifique los componentes.
b) Explique cómo funciona el circuito y la utilidad de cada componente.
c) Monte el circuito en la placa de pruebas y verifique su funcionamiento.
d ) Realice una simulación por ordenador.
e) Indique otras posibles aplicaciones del circuito.
Figura 3: Detector de humedad
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3. Detector de luz
a) Compruebe el funcionamiento en el simulador omitiendo los amperı́metros.
b) ¿Cómo se comporta la LDR frente a cambios de luz? Dibuje una gráfica aproximada
resistencia (ohmios) vs iluminancia (lux).
c) Explique el funcionamiento global del circuito indicando la función de cada componente.
d ) Monte el circuito en la placa de pruebas.
e) ¿Cómo se podrı́a modificar la sensibilidad del circuito?
f ) Si en vez de activar un LED quisiéramos encender o apagar un pequeño motor DC,
¿se podrı́a usar el mismo montaje? Compruébelo.
Figura 4: Circuito sensible a la luz
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4. Alarma para detector de luminosidad.
a) Monte el circuito en el simulador y compruebe su funcionamiento.
b) ¿Cómo funciona el CI 555?¿qué componentes adicionales se requieren para su funcionamiento?
c) ¿Qué utilidad tiene el transistor?¿se podrı́a prescindir de él?
d ) Monte el circuito en la placa de pruebas.
Figura 5: Detector de luz con alarma
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5. Sirena con CI 555.
a) Monte el circuito en el simulador y compruebe su funcionamiento.
b) Explique la función de los dos potenciómetros
c) Obtenga a través del osciloscopio del simulador la forma de onda que acciona el
altavoz.
d ) Monte el circuito en la placa de pruebas.
Figura 6: Sirena de policı́a
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6. Intermitencia
a) Monte el circuito en el simulador y compruebe su funcionamiento.
b) ¿Se podrı́a aumentar o disminuir el tiempo de intermitencia? Explı́quelo.
c) Monte el circuito en la placa de pruebas.
Figura 7: LEDs intermitentes
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7. Efecto luminoso
a) Monte el circuito en el simulador y compruebe su funcionamiento.
b) ¿Cuál es la función del CI 4017? Explica el funcionamiento del circuito.
c) ¿Para qué sirve el poteciómetro de 1M?
d ) Monte el circuito en la placa de pruebas y compruebe su funcionamiento.
Figura 8: Efecto luminoso
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8. Amplificador de audio
a) Monte el circuito en el simulador. ¿Cómo se podrı́a comprobar su funcionamiento?
b) Qué diferencias hay entre el LM 741 y LM 386?
c) Apoyándose en la hoja de especificaciones técnicas del Amplificador Operacional
LM386 monte el circuito en la placa de pruebas. ¿Cómo se podrı́a comprobar su
funcionamiento?
d ) ¿Qué dispositivos habrı́a que añadir o cambiar para mejorar el sonido?
Figura 9: Amplificador de audio
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9. Refrigerador por convección.
a) Monte el circuito en el simulador.
b) Identifique todos los componentes y explique su funcionamiento.
c) ¿De qué tipo es el sensor de temperatura? Dibuje su respuesta aproximada en una
gráfica Resistencia (ohmios) vs Temperatura (Kelvin).
d ) ¿De qué manera trabaja el A.O.?
e) Serı́a posible realizar un montaje similar con un solo transistor sin el empleo del
A.O.?
Figura 10: Accionador de ventilador por temperatura.
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10. Analice el circuito de la figura 11 para obtener:
a) Ecuación de la función que representa y su tabla de verdad.
b) Obtener la función simplificada y el circuito correspondiente.
c) Comprobar en el simulador los resultados.
Figura 11: Circuito con puertas lógicas.
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11. Implementar la siguiente función:
F =a·b+a·c+a·b·c+a·b
a) Sólo con puertas NOR de dos entradas.
b) Sólo con puertas NAND de dos entradas.
c) Montar el circuito en el simulador y en la placa de pruebas. Comprobar su funcionamiento.
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12. Utilizando los mapas de Karnaugh, monte en el taller y en el simulador, con el
menor número posible de puertas lógicas, el circuito que cumple la siguiente
tabla de verdad:
a
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
bc
00
00
00
00
01
01
01
01
10
10
10
11
11
11
11
11
de F abcde F
00 0 10000 0
01 0 10001 0
10 1 10010 1
11 0 10011 0
00 1 10100 1
01 0 10101 0
10 1 10110 1
11 0 10111 0
00 0 11000 0
01 1 11001 1
10 0 11010 0
11 1 11011 1
00 0 11100 0
01 1 11101 1
10 0 11110 0
11 1 11111 1
Cuadro 1: Tabla de verdad
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13. Diseñar un circuito constituido por tres pulsadores a, b, c y una lámpara que
funcione de forma que ésta se encienda cuando se pulsen los tres pulsadores
a la vez o uno cualquiera solamente. Realizar la simulación por ordenador y
montar el circuito en el taller con los correspondientes circuitos integrados.
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14. Diseñar, analizar con el simulador y montar en el taller el circuito de control
de un motor gobernado mediante tres pulsadores a, b y c, que cumpla las
siguientes condiciones de funcionamiento:
a) Si se pulsan los tres pulsadores el motor se activa.
b) Si se pulsan dos pulsadores cualesquiera, el motor se activa, pero se enciende una
lámpara de peligro.
c) Si sólo se pulsa un pulsador, el motor no se activa, pero sı́ se enciende la lámpara
indicadora de peligro.
d ) Si no se pulsa ningún pulsador, el motor y la lámpara están desactivados.
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15. Un sistema de alarma está constituido por cuatro detectores denominados a,
b, c y d; el sistema debe activarse cuando se activen tres o cuatro detectores,
si sólo lo hacen dos detectores, es indiferente la activación o no del sistema.
Por último, el sistema nunca debe activarse si se dispara un solo detector o
ninguno. Por razones de seguridad el sistema se deberá activar si a=0, c=0 y
d=1. El sistema se implementará usando sólo puertas NOR.
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16. Implementar sobre la placa de pruebas la siguiente función lógica empleando
el decodificador comercial 7442:
F =x·y+x·v+y·z·v
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17. Utilizando un decodificador BCD a decimal del tipo 7442 y puertas NAND de
dos entradas implementar en el taller el circuito que corresponde a la siguiente
función:
F =a·b·c+a·b·c+a·b·c+a·b·c
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18. Diseñar un circuito digital cuyo funcionamiento sea tal que, al introducirle
tres dı́gitos binarios, se obtenga en un display de cátodo común a las salidas
expresadas en la tabla. Montar en el taller empleando el circuito 7442 y las
puertas lógicas necesarias. Realizar la simulación por ordenador con cualquier
tipo de puertas lógicas.
x y z Salida
000
0
001
A
010
b
011
C
100
d
101
E
110
F
111
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Cuadro 2: Tabla de verdad
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19. Diseñe un contador ası́ncrono que cuente cı́clicamente de 0 a 9 (del 9 pasa al
0). Para la construcción del circuito se dispone de biestables J-K sı́ncronos
que se activan con el flanco de bajada de la señal de reloj. Estos dispositivos
disponen de una entrada de borrado, CLR cuyo nivel activo es el 0.
Figura 12: Contador con biestables J-K.
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20. Utilizando el circuito 7493, construya un contador de 0 a 9 (módulo 10).
Complete las conexiones de la figura 13. Monte algún dispositivo que permita
observar la salida.
Figura 13: Contador con CI 7493.
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21. Diseñe un sistema de regadı́o que controle seis electroválvulas, de forma que
cada cierto intervalo de tiempo accione una distinta y, al terminar el ciclo,
quede todo parado hasta que se active un pulsador de inicialización del sistema. Se dispone para su realización de un temporizador. Complete el circuito
de la figura 14 e incluya algún sistema para visualizar el resultado.
Figura 14: Control de electroválvulas.