Mantenimiento, Operación y Diseño con Dispositivos y Circuitos

Guía del Profesor
Mantenimiento, Operación y Diseño con
Dispositivos y Circuitos Electrónicos Digitales
Electricidad
FORTALECIMIENTO DE LA FORMACIÓN GENERAL COMO BASE DE SUSTENTACIÓN DEL
ENFOQUE DE COMPETENCIAS LABORALES DE LA FORMACIÓN DIFERENCIADA DE LA EMTP
Manual de Fortalecimiento de la Formación General como Base de Sustentación de la
Formación Diferenciada de Educación Media Técnico Profesional.
Material Elaborado por el Nivel de Educación Media
División de Educación General
Ministerio de Educación
República de Chile
Av. Bernardo O’higgins Nº 13710
Santiago de Chile.
Coordinación Editorial:
Erika López Escobar
Profesional Secretaría Ejecutiva
Educación Técnico Profesional
Ministerio de Educación
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso:
Coordinadora: Francisca Gómez Ríos
Diseño Gráfico:
José Pablo Severin Fernández
Registro de Propiedad Intelectual N° 221.330 de 01 de octubre de 2012.
Guía del Profesor
Presentación General
La Formación Diferenciada de la Educación Media Técnico Profesional
(EMTP), se plantea como una Formación Profesional de carácter
modular con un enfoque de competencias laborales. Su objetivo
es proporcionar formación teórica y práctica integrando el saber y
el saber hacer en una estructura de aprendizaje que aborda un área
de competencia o dimensión productiva. Para lograr este objetivo es
fundamental que los estudiantes desarrollen las competencias de la
Formación General de 1º y 2º año de Enseñanza Media.
En los Liceos Técnicos Profesionales del país se comenzó a
implementar la Formación Diferenciada modular durante el año 2001
para los terceros medios y en el año 2002 para los cuartos medios.
El Ministerio de Educación elaboró Programas de Estudios para las
46 especialidades y los puso a disposición de los establecimientos
que no contaran con programas propios. En el año 2001 el 90,6%
de los liceos EMTP implementaron dichos programas, a la fecha,
éstos contarían con una experiencia acumulada de, al menos, 8 años.
Actualmente se está llevando a cabo el proceso de ajuste curricular,
donde el Ministerio ha elaborado una propuesta que tiene como
propósito: mejorar la definición curricular nacional para responder
a problemas detectados, a diversos requerimientos sociales y a los
cambios en el mundo productivo y tecnológico. Aunque es un proceso
de ajuste de mayor envergadura que las modificaciones realizadas
a la fecha, no se trata de una nueva Reforma Curricular, puesto que
se mantiene el enfoque del currículum orientado hacia el desarrollo
de conocimientos, habilidades y actitudes que son relevantes para
el desenvolvimiento personal, social y laboral de los sujetos en la
sociedad actual.
También en la Política Nacional de la Formación de Técnicos, dice
relación con la necesidad del Fortalecimiento de la Formación
General de Primero y Segundo año Medio y la Contextualización con
la Formación Diferenciada de Educación Media Técnico Profesional en
tercero y cuarto año medio. El nuevo diseño curricular plantea que las
personas en la actualidad necesitan disponer de una sólida formación
inicial (Matemáticas, Ciencias Naturales, Ciencias Sociales, Lengua
Materna y Comunicación, Inglés, etc.) que las prepare para insertarse
activa y creativamente en el mundo del trabajo, y de instancias que
le permitan seguir progresando permanentemente en el aprendizaje,
formación a lo largo de la vida y mantenerse vigente en su vida
laboral, reconociendo como valores fundamentales de la educación
el aprender a aprender, el aprender a hacer, a ser y a convivir. Se trata
de formar al alumnado para el buen desarrollo personal y profesional
que la sociedad de hoy demanda y para acercar las enseñanzas de la
escuela a una formación para la vida real.
5
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
Desde esta visión se abre el camino de la enseñanza con enfoque
de competencias, la que pretende desarrollar en los estudiantes un
conjunto de habilidades que les permita enfrentar los debates de la
vida personal y profesional con éxito; hoy se exige para una efectiva
inserción en la modernidad, ser capaz de pensar y trabajar para
plantear y resolver problemas (en su más amplio sentido), desarrollar
argumentaciones y emitir juicios con fundamento, todo ello dentro
de una amplia variedad de contextos personales, sociales y laborales,
llegando a ser un ciudadano constructivo, comprometido y capaz de
analizar críticamente e intervenir en los variados entornos sociales,
tan dinámico y cambiante, sobre todo en los últimos tiempos con la
potente herramienta de Internet, que hace posible la difusión masiva
de la información en tiempos record, que permite dar respuesta a
problemas de manera casi inmediata al planteamiento de los mismos,
conlleva un proceso de aprendizaje diferente: no tiene sentido insistir
únicamente en la parte académica de la formación. Los datos, la
información, se encuentran hoy más accesibles que nunca.
El progreso en el mejoramiento de la enseñanza puede beneficiarse
mediante diferentes acciones de apoyo, que van desde la promoción
de la reflexión y análisis de los Planes de Estudio y la práctica cotidiana,
hasta el diseño de estrategias de enseñanza-aprendizaje aplicables e
idóneas al contexto propio de los Establecimientos Educacionales.
En este marco el Ministerio de Educación solicitó a la Pontificia
Universidad Católica de Valparaíso el desarrollo de esta Asistencia
Técnica, que busca el Fortalecimiento de la Formación General como
base de sustentación del Enfoque de Competencias Laborales de La
Formación Diferenciada de la Enseñanza Media Técnico Profesional.
Esto se hizo a través de un conjunto de Diseños de aula probados,
respecto del desarrollo de las competencias básicas establecidas en el
marco Curricular –investigación, habilidades comunicativas, resolución
de problemas y análisis, interpretación y síntesis de informacióncomo sustento para la articulación de saberes a nivel de prácticas de
enseñanza y aprendizaje, entre la Formación General y la Formación
Diferenciada Técnico Profesional.
El propósito final de estos materiales es aportar a la articulación
curricular entre competencias básicas definidas a nivel de Formación
General con contenidos modulares específicos de la Formación Media
Técnico Profesional. En lo particular este primer aporte pretende
apoyar las prácticas pedagógicas en el ámbito de la resolución de
problemas.
Los Sectores seleccionados para desarrollar estos Diseños de Aula
fueron
•
•
•
•
6
Administración y Comercio
Alimentación
Electricidad
Agropecuario
Guía del Profesor
Los Módulos seleccionados para cada Sector son:
a. Administración
• Gestión de Compraventa
b.
•
•
c.
•
•
Alimentación
Técnicas de Panadería
Bodega, recepción y almacenamiento de alimentos
Electricidad
Instalaciones Eléctricas
Mantenimiento, Operación y diseño con dispositivos y circuitos
electrónicos digitales.
d. Agropecuario
• Factores de Producción Vegetal
Cada uno de estos Módulos se articuló con los Sectores de la Formación
General que desarrollan e implementan los conocimientos previos
necesarios para desarrollar el Módulo de la Formación Diferenciada.
Para tener una visión general y comprender la Metodología de trabajo
que se estableció se diseño un Módulo Introductorio
Los Módulos de la Formación Diferenciada seleccionados con
los Sectores de la Formación Diferenciada más pertinentes y se
desarrollaron los Diseños de Aula contemplando una Guía para el
Profesor y una Guía para el Alumno.
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Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
8
Guía del Profesor
9
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
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Guía del Profesor
El equipo que trabajó en estos Diseños de Aula fue el siguiente:
Ministerio de Educación - División de Educación General
Erika López Escobar
Matías Flores Cordero
Asesora:
María Victoria Gómez Vera
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
Coordinadora: Francisca Gómez Ríos
Especialistas en Diseño Curricular:
Ricardo Andreani Pérez
Fabián González Araya
Elsa Nicolini Landero
María Angélica Maldonado Silva
Especialista en Administración y Comercio:
Elsa Nicolini Landero
Especialista en Electricidad y Telecomunicaciones:
Alejandro Múñoz Velásquez
Especialista en Sector Agropecuario:
Nancy Namur Soto
Especialista en Sector Alimentación:
Nelda Rodríguez Carvajal
Especialista en Sector Matemáticas:
Cecilia Ritchie Chacón
Especialista en Sector Historia y Geografía:
Mariela Saldaña Manríquez
Especialista en Sector Lenguaje y Comunicación:
María Angélica Maldonado Silva
Especialista en Inglés:
Rocío Rivera Cid
Especialista en el Sector de Ciencias:
Celeste Soto Ilufi
Diseño Gráfico:
Sebastián López Marchant
Vivian Larrondo Ramos
Edición de Textos:
María Gabriela Gómez
11
Guía del Profesor
4º Medio
Módulo:
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales
Sector :
Electricidad
Unidad:
Procedimientos con circuitos lógicos
Estimado Docente:
El presente documento es una propuesta para servir como guía
para apoyar el trabajo del docente técnico, que imparte clases en
el módulo Mantenimiento, Operación y Diseño con Dispositivos y
Circuitos Electrónicos Digitales, donde la problemática global del
contexto de este módulo corresponde a todas las actividades propias
de un técnico de nivel medio en las especialidades de Electrónica,
Electricidad y Telecomunicaciones, que corresponden al sector de la
familia eléctrica. Con actividades que involucra armar, medir y analizar
el modo de operación de componentes y circuitos electrónicos
digitales, aplicando técnicas, normativas vigentes y de seguridad.
Se conocerá en la presente guía, el planeamiento de la unidad de
aprendizaje, denominada “Procedimientos con circuitos lógicos”, con
su correspondiente Aprendizaje Esperado y Criterios de Evaluación,
que se presenta a continuación:
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Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
Aprendizaje esperado
1.- Analiza los circuitos y dispositivos
utilizados en el ámbito de la electrónica
lógica.
Criterios de evaluación
1.1-
Identifica los componentes,
bloques funcionales y sistemas presentes
en un circuito digital dado
1.2- Relaciona los elementos reales con
sus correspondientes representaciones
Simbólicas y esquemáticas.
1.3 Identifica los estados que caracterizan el funcionamiento del circuito
1.4- Mide e interpreta las señales en los
puntos notables del circuito.
El desarrollo de esta guía, se ha tomado en cuenta algunas de las
herramientas didácticas que se han recogido de la bibliografía
existente, como también situaciones de perfeccionamiento y de la
práctica profesional de algunos docentes técnicos en ejercicio. Estas
herramientas didácticas, se basan en la concepción de enseñanza aprendizaje coherente con el enfoque de competencias y se proponen
para los docentes de la Formación Técnica.
El trabajo de la preparación de la enseñanza se inicia con la búsqueda
de una situación problema, que se da en el mundo laboral, que está
presente en el módulo y que se relaciona con el nombre de la unidad a
trabajar, en esta oportunidad “Procedimiento con Circuitos Lógicos”.
La búsqueda de la situación problema se comienza a preparar
realizando un análisis curricular del aprendizaje esperado a trabajar.
ANÁLISIS CURRICULAR
Es una herramienta que permite al profesor lograr una mirada
integradora de los aprendizajes propuestos en el módulo en
la perspectiva del Perfil Profesional y del Perfil de Egreso , que
“contempla los Objetivos Fundamentales Terminales de la especialidad
desagregados en dos categorías de competencias, las específicas
y las genéricas, correspondiendo las específicas a las competencias
técnicas propias de la especialidad, en tanto las genéricas, se refieren
a competencias que son de carácter general para el mundo laboral y se
deben desarrollar en todas las especialidades, ya que son requeridas
en los desempeños de todos los técnicos, independientemente del
sector económico al que esté vinculada la especialidad.”1
“Para enseñar, se requiere no sólo conocer los contenidos. Hay que
ser capaces de interpretarlos de tal forma que cobren sentido para los
alumnos. Para ello el profesor necesita elaborar representaciones sobre
la base de su propia comprensión de los contenidos y procedimientos,
teniendo presente el conocimiento y la experiencia previa de los
alumnos”. 2
1
2
14
Decreto N° 254 del 2009. Ministerio de Educación.
Estándares de desempeño. Mineduc. División de Ed. Superior. 2001.
Guía del Profesor
Este primer paso corresponde a la etapa de inicio de preparación
de la enseñanza, donde el docente hace un análisis y reflexión
de las herramientas curriculares con que cuenta para el trabajo de
planificación: Marco curricular Decreto 220/98, Decreto Nº 254/ 2009
y los Planes y Programas.
Para realizar el análisis curricular, el docente en su reflexión debe
responder claramente a las preguntas siguientes:
¿Qué competencias laborales específicas debo desarrollar en los
estudiantes ?
¿Qué competencias genéricas debo desarrollar en los estudiantes?
¿Qué recursos de aprendizajes debo utilizar?
¿Con qué sector de la Formación General se vinculan los aprendizajes?
Para responder las preguntas planteadas el docente debe realizar
el ejercicio de relacionar el Perfil Profesional con el Perfil de Egreso
y el Módulo Mantenimiento, Operación y Diseño con Dispositivos
y Circuitos Electrónicos Digitales, en el contexto de la Unidad
Procedimientos con Circuitos Lógicos, como se muestra a
continuación:
Perfil Profesional/ Área de Competencia
1. Montar, instalar y desmontar componentes, dispositivos y equipos electrónicos.
Perfil de Egreso/ OFT
1. Armar y ensamblar circuitos electrónicos básicos utilizando formatos predeterminados, equipos y herramientas
correspondientes, aplicando la normativa
vigente.
Módulo/ Plan de Estudio
Mantenimiento, operación y diseño
con dispositivos y circuitos electrónicos
digitales.
Unidad: “Procedimientos con circuitos
lógicos”
2. Interpretar información técnica
consignada en manuales, planos de instalación eléctricos, croquis, instrucciones e
informes, relevando los datos necesarios
para desarrollar correctamente su trabajo
El paso siguiente es la incorporación de las Competencias Genéricas y
el o los Aprendizajes Esperados del Módulo.
En la página siguiente encontrará la Ruta Curricular para la experiencia
de aprendizaje presentada
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Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
PERFIL PROFESIONAL
ÁREAS DE COMPETENCIAS
1. Montar, instalar y desmontar componentes, dispositivos y equipos
electrónicos.
Tarea 1.1:
Construir y ensayar prototipos de circuitos y equipos de
telecomunicaciones.
Tarea 1. 2:
Diseñar y construir placas de
circuitos impresos, plataformas de montaje, cajas y
gabinetes.
PERFIL DE EGRESO
COMPETENCIAS GENÉRICAS
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS
1. Manejar y utilizar a la tecnología
disponible, manteniéndose actualizado/a y
buscando activamente
aplicarla a las tareas que lo requieran.
1. Armar y ensamblar circuitos electrónicos
básicos utilizando formatos predeterminados,
equipos y herramientas correspondientes,
aplicando la normativa vigente.
2. Emprender proyectos empresariales y
personales; acciones e ideas nuevas en los
lugares de trabajo, buscando activamente
mejorar los productos, procesos o servicios
a entregar.
2. Interpretar información técnica consignada en
manuales, planos de instalación eléctricos,
croquis, instrucciones e informes, relevando los
datos necesarios para desarrollar correctamente
su trabajo
Módulo
Aprendizaje Esperado 1
Analiza los circuitos y dispositivos utilizados
en el ámbito de la electrónica lógica.
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Guía del Profesor
En esta etapa del análisis curricular, el docente se encuentra iniciando
la preparación de la enseñanza, ya que cuenta con los elementos para
elaborar su ruta de trabajo, que llamaremos la Ruta del Profesor.
La Ruta del Profesor es la herramienta que facilita la traducción
didáctica de los Aprendizajes Esperados del módulo a capacidades
que deben ser desarrolladas por los estudiantes. Ayuda a establecer
el eje genérico y a la contextualización del módulo.
RUTA DEL PROFESOR
Aprendizaje Esperado 1
Analiza los circuitos y dispositivos utilizados en el ámbito de la electrónica lógica.
APLICACIÓN DE
CONOCIMIENTOS
• Comprensión lectora.
• Conocimiento de las
diferentes compuertas
básicas
• Comprobación del
estado de las compuertas lógicas
EJE
• Procedimiento con
circuitos lógicos
• Armado de un circuito
contador digital.
• Etapas del proceso.
• Normativas Técnicas
vigentes.
• Simbología utilizada
en electrónica digital.
• Expresión oral y
escrita
• Identificación de
distintos tipos de
display
• Vocabulario técnico
TÉCNICAS
• Identificación de
componentes.
• Verificación de las
funciones del circuito
integrado de acuerdo a
la nomenclatura.
• Comprobación del
estado de los componentes.
• Interpretación del
diagrama electrónico.
• Montaje del circuito de
acuerdo al diagrama.
• Ejecución y verificación
de funcionamiento.
LOGRO DE CAPACIDADES
• Identifica los componentes
y bloques funcionales,
sistemas presentes en un
circuito digital dado.
• Relaciona los elementos
reales con sus correspondientes representaciones simbólicas y esquemáticas.
• Identifica los estados que
caracterizan el funcionamiento del circuito.
• Mide e interpreta las
señales en los puntos notables del circuito.
• Compara los estados
lógicos previstos en el
análisis con las señales reales
medidas y explica o justifica
las posibles variaciones que
existan.
• Realiza modificaciones en
los componentes para
resolver variaciones.
• Justifica y documenta la
relación entre los efectos
detectados y los parámetros
eléctricos considerando las
posibles variaciones.
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Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
ANÁLISIS DIDÁCTICO
Realizado el Análisis Curricular en que se enmarca el Módulo, es el
momento de hacer el Análisis Didáctico, de acuerdo a la estructura
modular que se presenta a continuación:
Aprendizaje Esperado
Situación Problema
1. Analiza los circuitos y
dispositivos utilizados en
el ámbito de la electrónica lógica.
La fiambrería “Que Chancho”
desea optimizar la atención
del público utilizando para
ello un display electrónico
indicando el Nº de atención.
La solución de mejoramiento
debe estar diseñado de acuerdo a los requerimientos
del cliente, por ejemplo:
1. Un display de 40cms de ancho por 20 cms de alto. Con
números rojos visibles.
2. Que se puedan cambiar
los números de dos puntos
distintos.
3. El display debe estar instalado y funcionando.
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Contenidos
• Compuertas lógicas:
-Tipos
-Funciones.
-Caracteristicas
• Circuitos digitales:
-Decodificadores.
-Diseño básico de sistemas combinacionales y
secuenciales.
Criterios de Evaluación
1.1. Identifica los componentes, bloques
funcionales y sistemas
presentes en un circuito
digital dado.
1.2. Relaciona los
elementos reales con
sus correspondientes
representaciones
simbólicas y esquemáticas.
1.3. Identifica los
estados que caracterizan
el funcionamiento del
circuito
1.4 Mide e interpreta las
señales en los puntos
notables del circuito.
Guía del Profesor
El Análisis Didáctico es una herramienta que puede ser utilizada por
los docentes para poner en evidencia los elementos estructurales
del proceso de enseñanza: los conceptos, los procedimientos y el
contexto. Sobre esta estructura se ordenan los restantes elementos
que pueden ser utilizados en el proceso de enseñanza y de aprendizaje.
El análisis didáctico es una valiosa herramienta para el profesor técnico,
al facilitar la comprensión y el manejo de los contenidos, complejos
e interdisciplinarios. El profesor debe comprender los códigos de
operación del conocimiento presentes en los Aprendizajes Esperados
del módulo y traducirlos a códigos de enseñanza para sus estudiantes.
ANÁLISIS DIDÁCTICO
Algunos referentes para la preparación de la enseñanza, se presentan en la siguiente tabla:
Aprendizaje Esperado 1
Analiza los circuitos y dispositivos utilizados en el
ámbito de la electrónica lógica.
CONCEPTOS CLAVE
• Tipos de compuertas básicas.
• Tipos de familias de Circuitos
integrados.
• Tipos de Display.
• Nomenclatura de los Circuitos
integrados
• Normativas Técnicas y de Seguridad
• Interpretación de manuales.
PROCEDIMIENTOS
• Relaciona los elementos reales con sus
correspondientes representaciones
simbólicas y esquemáticas.
• Identifica los componentes, bloques
funcionales y sistemas presentes en un
circuito digital dado.
• Identifica los estados que caracterizan
el funcionamiento del circuito
• Mide e interpreta las señales en los
puntos notables del circuito.
• Compara los estados lógicos previstos
en el análisis con las señales reales
medidas y explica o justifica las posibles
variaciones que existan
CONTEXTO
• Empresas: Micro, pequeña, mediana y grande.
• En las especialidades de electricidad, electrónica y telecomunicaciones.
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Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
La tabla presentada comienza con el Aprendizaje Esperado del módulo
a trabajar, continuando con los conceptos clave, que son aquellos los
elementos estructurantes y de mayor jerarquía que componen esta
tabla. Los procedimientos, corresponden a los modos de construcción
del aprendizaje, se encuentran señalados en los criterios de evaluación,
éstos se remiten a diferentes niveles de las competencias específicas
de lo expresado en los módulos y a las competencias genéricas
indicadas en el perfil de egreso de la especialidad. Completa la tabla
el contexto, que se refiere al campo de aplicación de lo aprendido
por los estudiantes, es el entorno laboral, los recursos, la situación de
desempeño del alumno.
APROXIMACION PARA LOS DISEÑOS DE AULA
DESDE LA FORMACION DIFERENCIADA DE LA
EDUCACION MEDIA TECNICO PROFESIONAL
Dado que el objeto de enseñanza es la Competencia Especifica,
correspondiente a la resolución de problemas lo que se aborda a
continuación es una propuesta didáctica para ser desplegada en el
aula, en tanto los desafíos que plantea para el docente es el objeto
de enseñanza y para el estudiante en tanto, son las posibilidades de
construcción de conocimiento.
Para un mayor ordenamiento y una mejor comprensión en su lectura
se numeran los pasos en el procedimiento de este trabajo:
1. Formulación del problema laboral.
2. Identificación del contenido con que se vincula el problema laboral
planteado
3. Revisión del problema laboral en tanto, presente competencias
específicas y competencias genéricas de la especialidad.
4. La situación del aprendizaje debe remitirse a los alumnos.
5. Comprensión del problema, lo que implica entenderlo en los
conceptos estructurales del problema y en los procedimientos
prácticos que se desempeñaran.
6. Repertorio de posibles soluciones, diseño y plan de trabajo.
7. Buscar información para tomar las decisiones y dar respuesta al
problema planteado, utilizando para ello el ámbito teórico y el ámbito
laboral.
8. Identificar los sectores disciplinarios que tributen a la compresión
y solución del problema laboral en un nivel de especificidad referido
a los C.M.O de la Formación General, para precisar los contenidos en
los sectores: Lengua Castellana y Comunicación, Historia y Geografía,
Ingles, Matemáticas y Ciencias.
Este ultimo punto requiere de un análisis compartido de los docentes
responsables de estos sectores de aprendizaje, liderado por el jefe
de la Unidad Técnica Pedagógica y Jefe de la Especialidad, con el
propósito de articular un plan de cobertura o de reforzamiento de los
contenidos de la Formación General, que los estudiantes requieren
para la solución de los problemas planteados en la Formación
Diferenciada.
20
Guía del Profesor
Al llegar a esta etapa del trabajo, de preparación de la enseñanza,
el docente contará con los elementos para elaborar la Ruta de
Aprendizaje del Alumno. La Ruta de Aprendizaje del Alumno
establece los aprendizajes que debe lograr el alumno, de acuerdo a
la secuencia didáctica propuesta por el profesor. A partir de esta ruta
se pueden construir mapas de aprendizaje o de progreso, como
instrumentos de evaluación. Esta ruta como ejemplo se presenta a
continuación:
Ejemplo de una Ruta de aprendizaje del alumno
APRENDIZAJE ESPERADO 1
Analiza los circuitos y dispositivos utilizados en el ámbito de la
electrónica lógica.
1. Presentación del
problema
2. Análisis del escenario del problema
5. Busca,
selecciona y clasifica
información.
6. Identifica las dos
familias lógicas mas
usadas de acuerdo a
su nomenclatura
9. Selecciona tipo de
familia lógica a utilizar
de acuerdo a sus
características.
10. Verifica el comportamiento y el estado
de las diferentes
compuertas.
• Respeta la normativa de prevención
de riesgo.
• Rigor en la aplicación de las técnicas.
• Valorización del trabajo bien hecho.
• Sentido critico en la valorización de
los resultados.
• Ejecución de actividades y trabajos
con planificación y control.
• Valora el orden, la limpieza e higiene
como norma de trabajo.
3. Organización de la
solución del problema
4. Diseña un plan de
trabajo
7.Interpreta los
diferentes niveles
lógicos.
8. Interpreta tabla de
verdad para las
diferentes compuertas.
11. Verifica el funcionamiento del sistema
de display
12.Analiza el funcionamiento adecuado de
circuitos y dispositivos en
el ámbito de la electrónica lógica..
Técnicas:
• Identificación de componentes.
• Verificación de las funciones del
circuito integrado de acuerdo a la
nomenclatura.
• Comprobación del estado de los
componentes.
• Interpretación del diagrama
electrónico.
• Montaje del circuito de acuerdo
al diagrama.
• Ejecución y verificación de
funcionamiento.
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Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA
ENSEÑANZA DEL MÓDULO
La etapa de la propuesta metodológica, se decide después de
haber realizado el trabajo de análisis curricular, de análisis didáctico
contextualizado, procesos que entregan los elementos para elaborar
la Ruta para el Profesor y la Ruta de Aprendizaje del Alumno.
Completado este proceso Ud. estará preparado para el desarrollo
didáctico del módulo centrado en un problema laboral, cuya
resolución propicia la formación de las capacidades definidas
como Objetivos Fundamentales Terminales, denominados como
Perfil de Egreso desagregados en dos categorías de competencias,
las específicas y las genéricas. En este sentido, se recomienda una
propuesta de enseñanza que integre conocimientos de distintos
subsectores de aprendizaje y favorezca el aprendizaje significativo.
Para el módulo Mantenimiento, Operación y Diseño con Dispositivos
y Circuitos Electrónicos Digitales, resulta adecuado implementar
el aprendizaje basado en problemas, que es una estrategia de
enseñanza que presenta a los alumnos problemas generalmente
extraídos de la realidad, para que ellos resuelvan.
El docente debe identificar y seleccionar las situaciones problemáticas
laborales que planteará a sus alumnos, dar orientación necesaria para
que los alumnos investiguen sobre el problema en forma amplia y
significativa con la finalidad de llegar a una resolución o conclusión.
Primera fase: Presentación del Problema, se explica el problema,
se identifica los aprendizajes que se pretende cubrir con el problema
presentado (ruta del alumno). Termina esta fase con identificar la
información con la que se cuenta (verificación de conocimientos
previos)
Segunda fase: Organizar la solución del problema, se elabora un
esquema del problema, que consiste en una descripción breve del
problema, ésta debe ser revisada a cada momento en que se disponga
de nueva información. Se identifican las necesidades de aprendizaje,
generando un plan de trabajo con posibles acciones para cubrir las
necesidades.
Tercera fase: Recopilar Información, se busca información en todas
las fuentes pertinentes para cubrir los aprendizajes y así resolver
el problema presentado. Al analizar la información recopilada, se
presentan opciones y posibilidades y, se replantea la necesidad de
tener más información para solucionar el problema.
Cuarta fase: Plantear los resultado, se plantea los resultados,
preparando reportes que dan cuenta de resoluciones apropiadas al
problema planteado, todo lo anterior debe estar basado en los datos
y antecedentes obtenidos.
Retroalimentar: el proceso de retroalimentación debe ser constante
a lo largo de todo el proceso de trabajo del grupo, de tal manera
22
Guía del Profesor
que sirva de estímulo a la mejora y desarrollo del proceso, se
recomienda al final de cada sesión dejar un espacio de tiempo para la
retroalimentación grupal. A lo largo del proceso el grupo debe estar
atento a retroalimentar en tres diferentes coordenadas de interacción:
• La relación de grupo con el contenido de aprendizaje.
• La relación de los miembros dentro del grupo.
• La relación de los miembros con el con el profesor del grupo.
La evolución del grupo: el trabajo del grupo continuará y en esa
medida el aprendizaje, tanto en relación con los contenidos como
en relación con la interacción de los miembros con el grupo, por lo
tanto se recomienda establecer, con base en una primera experiencia,
indicadores para el monitoreo del desempeño del grupo.
Para que un problema sea resuelto con éxito, es necesario contar con
un conjunto de saberes, como la capacidad de activar los conceptos
específicos aprendidos, como saberes procedímentales y habilidades
para encontrar su solución adecuada. Los problemas deben ser
relevantes: estar vinculados directamente a los conceptos que se debe
enseñar, a los temas de interés en relación al contexto socio cultural.
El trabajo grupal se considera de utilidad, por cuanto permite
el abordaje de problemas complejos. Esta estrategia permite la
generación de debates, argumentación y contra argumentación,
desarrollando las habilidades comunicativas en los alumnos.
TRABAJO EN LAS SESIONES
Al inicio de la primera sesión, corresponde la presentación del
módulo y de la unidad Procedimientos con circuitos lógicos, para
lo cual se prepara una introducción simple con elementos cercanos
a lo cotidiano, que describe las actividades que se desarrollarán,
nombrando los procedimientos adecuados para trabajar con circuitos
electrónicos lógicos. También se agregan las cualidades y actitudes
en la realización de los desempeños para el logro de la formación
profesional que inicia. Esta introducción Ud. la puede entregar en una
hoja a cada estudiante o la puede presentar en un Power Point, los
estudiantes leen la introducción y comentan.
1. EJEMPLO DE INTRODUCCIÓN
Estimado alumno y alumna, ya has cumplido con las metas planteadas
para primero y segundo año medio, te felicito. En tu cuarto año de
enseñanza media continuas con tu formación profesional en la
especialidad que elegiste, motivo por el cual, la presente guía de
aprendizaje, tiene como objetivo apoyar tu trabajo en las clases del
módulo Mantenimiento, operación y diseño con Dispositivos y
circuitos Electrónicos Digitales.
23
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
Para el desarrollo de los aprendizajes contenidos en este módulo,
tendrás la oportunidad de participar activamente en diferentes
experiencias de laboratorio, donde realizarás diversas actividades
referidas a los procesos.
Además, deberás alcanzar el conocimiento y práctica de analizar el
funcionamiento de dispositivos y circuitos electrónicos digitales.
En esta guía encontrarás toda la información necesaria para poder
realizar exitosamente experiencias, de las diferentes compuertas
básicas, armado de proyectos, reparaciones o modificaciones
en diagramas con circuitos integrados, aprenderás a utilizar esta
tecnología en forma segura y eficiente.
Finalmente, te recomendamos que las actividades propuestas las
abordes con dedicación, interés, entusiasmo, capacidad y lo que es
más importante con honradez y honestidad, ya que no olvides que
este año continuas con tu formación profesional.
Importante: Se recomienda estar muy pendiente de las
intervenciones de los alumnos, es el momento de recoger
información de quiénes son sus alumnos, qué experiencias
tienen de su cotidianeidad. Registre esta información, si es
posible.
Realizada la introducción, presente a los alumnos el nombre de la
unidad y el aprendizaje esperado con los criterios de evaluación
correspondiente, de igual manera como presentó la introducción,
o bien, puede escribir en el pizarrón y los alumnos copian en sus
cuadernos. Seguido de esta actividad, se entrega en otra hoja a cada
alumno la ruta de aprendizaje. Explique el objetivo y función de ruta.
Pídales a los alumnos que lean la ruta de aprendizaje, una sola vez,
siguiendo la secuencia del aprendizaje, guiándose por los números, al
terminar la lectura realice un comentario general.
Es importante, que la hoja con la ruta de aprendizaje, quede pegada
en el cuaderno de cada alumno, recuerde que ésta lo acompañará
hasta el término de la unidad. Además, se sugiere exponer una hoja
con la ruta de aprendizaje, en el Diario Mural o en un Panel del módulo.
24
Guía del Profesor
2. PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD
UNIDAD: Procedimientos con Circuitos Lógicos.
Aprendizaje esperado
Criterios de evaluación
1.- Analiza los circuitos y dispositivos utili- 1.1- Identifica los componentes, bloques
zados en el ámbito de la electrónica lógica. funcionales y sistemas presentes en un
circuito digital dado
1.2- Relaciona los elementos reales con
sus correspondientes representaciones
Simbólicas y esquemáticas.
1.3 Identifica los estados que caracterizan
el funcionamiento del circuito
1.4- Mide e interpreta las señales en los
puntos notables del circuito.
25
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
3. RUTA DE APRENDIZAJE DEL ALUMNO
APRENDIZAJE ESPERADO 1
Analiza los circuitos y dispositivos utilizados en el ámbito de la
electrónica lógica.
1. Presentación del
problema
2. Análisis del escenario del problema
5. Busca,
selecciona y clasifica
información.
6. Identifica las dos
familias lógicas mas
usadas de acuerdo a
su nomenclatura
9. Selecciona tipo de
familia lógica a utilizar
de acuerdo a sus
características.
10. Verifica el comportamiento y el estado
de las diferentes
compuertas.
• Respeta la normativa de prevención
de riesgo.
• Rigor en la aplicación de las técnicas.
• Valorización del trabajo bien hecho.
• Sentido critico en la valorización de
los resultados.
• Ejecución de actividades y trabajos
con planificación y control.
• Valora el orden, la limpieza e higiene
como norma de trabajo.
3. Organización de la
solución del problema
4. Diseña un plan de
trabajo
7.Interpreta los
diferentes niveles
lógicos.
8. Interpreta tabla de
verdad para las
diferentes compuertas.
11. Verifica el funcionamiento del sistema
de display
12.Analiza el funcionamiento adecuado de
circuitos y dispositivos en
el ámbito de la electrónica lógica..
Técnicas:
• Identificación de componentes.
• Verificación de las funciones del
circuito integrado de acuerdo a la
nomenclatura.
• Comprobación del estado de los
componentes.
• Interpretación del diagrama
electrónico.
• Montaje del circuito de acuerdo
al diagrama.
• Ejecución y verificación de
funcionamiento.
26
Guía del Profesor
4. PRIMERA FASE: PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA LABORAL
La fiambrería “Que Chancho” desea optimizar la atención del
público utilizando para ello un display electrónico indicando el
Nº de atención:
1. Un display de 40cms de ancho por 20 cms de alto. Con
números rojos visibles.
2. Que se puedan cambiar los números de dos puntos distintos.
3. El display debe ser instalado y funcionando.
Es el momento que presenta el problema laboral a sus alumnos, debe
despertar el interés por el desafío de lograr la solución al problema
planteado. Recuerde que siempre tiene que estar atento a entregar
la orientación necesaria para que sus alumnos investiguen sobre el
problema lo más amplio y significativo posible. Comience por entregar
una hoja con el problema laboral planteado, con este problema se
trabajará durante el desarrollo de la unidad.
Indique a sus alumnos que lean en forma general el problema laboral
presentado en un power point o en un papelógrafo. Pregunte a los
alumnos si pudieron comprender la situación problema que ha
sido planteada, debe orientarlos para lograr un comentario general
del problema presentado. En esta etapa interesa que los alumnos
relacionen conceptos claves de las actividades anteriores como:
proceso de compras y ventas, documentos comerciales con encargado
de compras, diferentes proveedores y cotizaciones. La intención es
comenzar a activar conocimientos que traen los alumnos y puedan
comprender de manera general el problema presentado.
27
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
4.1 VERIFICACIÓN DE CONOCIMIENTOS
PREVIOS
Para lograr la motivación de sus alumnos, plantéeles el desafío de
poder dar una acertada solución a problema laboral presentado. Para
ello se deben activar sus conocimientos previos.
Entrégueles en una hoja, o simplemente anóteles en la pizarra las
siguientes preguntas. Asígneles un tiempo para responderlas, tiempo
que les debe indicar de manera que puedan ellos dar un buen manejo
en la síntesis de sus respuestas.
• ¿Qué elementos componen un circuito?
R. Fuentes de alimentación, cables, carga o elemento de
consumo
• ¿Qué diferencia existe entre un circuito análogo y uno digital?
R. Un circuito análogo trabaja con señales que varían en
forma continua y el digital varia en forma discreta (solamente
en dos estados).
• ¿Para que sirven los interruptores en un circuito?
R. Para abrir o cerrar un circuito eléctrico.
• ¿Qué es un diodo LED?
R. Es un Diodo Emisor de Luz.
Las respuestas de sus alumnos le permitirán verificar los conocimientos
previos que traen, con los cuales iniciarán el estudio de los nuevos
aprendizajes.
28
Guía del Profesor
4.2 ANALIZAR EL ESCENARIO DEL
PROBLEMA
Esta actividad está pensada con el objeto de comprender el problema
laboral, analizando el escenario en que se presenta, relacionándolo con
la necesidad de que un sistema de display asegure un ordenamiento
en la atención a público en general, en cualquier organización de
bienes o servicios.
El alumno discute en el grupo los puntos necesarios para establecer
un acuerdo sobre cómo se percibe dicho escenario, por medio de
esta actividad deberán extraer información explícita e implícita que se
encuentra en el documento entregado correspondiente al problema
laboral. Además, el grupo de trabajo, debe identificar cuáles son los
aprendizajes que se pretenden cubrir con el problema laboral que el
profesor ha planteado, utilizando la ruta de aprendizaje entregada a
cada alumno, como recurso de apoyo a esta actividad.
Indique a los alumnos que para dar respuesta a las preguntas, deben
extraer información explícita e implícita del texto del problema laboral,
para lo cual los alumnos deben leer detalladamente, respondiendo a
las preguntas que le formula la actividad N°1.
En este momento de la sesión, se espera que los alumnos puedan
responder estas tres preguntas:
Actividad Nº 1
Lee ahora el problema laboral junto a tus compañeros del grupo y
luego discute los puntos necesarios para establecer un acuerdo sobre
cómo se percibe el escenario del problema.
Después de estas acciones el grupo contesta las siguientes preguntas:
1.
¿Cuál es el objetivo del requerimiento?
________________________________________
________________________________________
2.
¿Cuáles son las características de los requerimientos?
________________________________________
________________________________________
3.
¿Qué más se exige en el problema?
________________________________________
________________________________________
29
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
Las respuestas que deberían entregar cada grupo de trabajo son las
siguientes:
30
1.
¿Cuál es el objetivo del requerimiento?
•
Optimizar la atención del publico, utilizando para ello
un display electrónico indicando el Nº de atención.
2.
¿Cuáles son las características de los requerimientos?
•
Un display de 40cms de ancho por 20 cms de alto. Con
números rojos visibles.
•
Que se puedan cambiar los números de dos puntos
distintos.
3.
¿Qué mas se exige en el problema?
•
El display debe estar instalado y funcionando.
Guía del Profesor
5. SEGUNDA FASE: ORGANIZAR LA SOLUCIÓN
DEL PROBLEMA
En esta etapa se indica a los alumnos que redacten una descripción
breve del problema, el grupo debe identificar qué es lo que está
tratando de resolver y lo pondrá por escrito.
Pídales a los alumnos que después de la breve descripción del
problema, enumeren preguntas de lo que necesitan saber para
resolver el problema, así como, los conceptos que necesitan dominar.
Estas actividades sirven para preparar un esquema de trabajo con
posibles acciones para dar solución al problema.
En esta actividad, es fundamental el apoyo del profesor en los
grupos de trabajo, el cual consiste en orientar las respuestas de los
alumnos, recuerde que ellos en esta etapa desconocen los conceptos,
procedimientos y actitudes que se relacionan con el problema
planteado.
En esta etapa de la guía se espera que los alumnos respondan lo
siguiente:
Actividad Nº 2
1.
Descripción breve del problema:
La fiambrería “Que Chancho” desea optimizar la atención del
público utilizando para ello un display electrónico indicando el
Nº de atención:
1- Un display de 40cms de ancho por 20 cms de alto. Con
números rojos visibles.
2- Que se puedan cambiar los números de dos puntos
distintos.
3-
El display debe ser instalado y funcionando.
31
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
2. Diagnóstico del grupo
2.1¿Qué se necesita saber para poder solucionar
el problema?
2.2 ¿Qué conceptos se necesitan dominar?
• ¿Qué es un display?
• Lógica positiva y negativa.
• ¿Cómo funcionan los display electrónicos?
• Compuertas lógicas.
• ¿Qué son los Circuitos Integrados?
• Circuitos combinacionales
• ¿Qué se entiende por electrónica digital?
• Circuitos integrados TTL y Cmos
• ¿Cómo funcionan las compuertas lógicas básicas?
• Display de siete Segmentos.
• ¿Qué tipos de familias lógicas son más utilizadas?
• Circuitos Decodificadores.
• ¿Qué son las tablas de verdad?
• ¿Cuál es la simbología aplicada para las compuertas
básicas?
• ¿Qué C.I. se necesitan para armar un circuito contador?
• ¿Cómo compruebo y evalúo que el circuito opera
Adecuadamente?
32
• Electrónica análoga y digital.
Guía del Profesor
3.
Plan de Trabajo
1-
Investigar sobre las compuertas lógicas básicas.
2-
Comparar los tipos de display de 7 segmentos.
3-
Investigar qué son los circuitos integrados
4-
Buscar la simbología de las compuertas básicas.
Las acciones propuestas en el plan de trabajo permitirán a los alumnos
ir resolviendo la situación problema en forma paulatina y secuencial.
Por otro lado el profesor facilitara a los alumnos la resolución a través
de sugerencias, consultas, orientaciones metodológicas, y apoyo
conceptual requerido por los alumnos.
Las acciones permiten abordar los diferentes criterios de evaluación y
en su conjunto desarrollar el aprendizaje esperado.
Las actividades que a continuación se proponen dan cumplimiento
secuencial de las acciones del Plan de trabajo.
Actividad Nº 3
Utiliza Internet para investigar el plan de trabajo, puedes usar
cualquier buscador
Cuando encuentres la información que tu haz seleccionado, NO
OLVIDES guardarlo en el escritorio del Computador o en algún
almacenador de información digital que dispongas, de manera
que puedas recurrir al documento cada vez que lo necesites.
Dirección Web:
www.monografias.com/trabajos14/circuidigital/circuidigital.
shtml
33
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
Se le dan las instrucciones necesarias al alumno para la extracción de
la información requerida:
Anota en tu cuaderno las direcciones Webs más relevantes de los
documentos investigados. De manera que podrás identificar temas
Importantes que te podrían servir para resolver el problema. Luego en
un plenario cada grupo podría indicar los temas que han considerado
que servirán para la resolución del problema.
Ustedes han realizado una serie de pasos que los preparó muy bien
para planificar las acciones.
Para entender mejor lo que ya han averiguado Uds., el profesor
les dará una explicación y le aclarara las dudas surgidas
de la información recopilada desde las diferentes fuentes.
El profesor haciendo uso de los diferentes recursos de aprendizaje,
expone a los alumnos los siguientes contenidos:
Identificando compuertas lógicas básicas:
· Compuerta And.
· Compuerta Or.
· Compuerta Not.
· Compuerta Nand.
· Compuerta Nor
· Compuerta Xor.
Display de siete segmentos.
Decodificador.
Este momento de la sesión es muy importante para el profesor, se
establece un acuerdo del trabajo a realizar, por una parte en base de
lo que declaran los alumnos sobre lo que necesitan saber, se planifica
el trabajo docente y por otra parte, el plan de trabajo está estructurado
por la situación problema, por tanto las acciones van cubriendo por
etapas la situación problema.
34
Guía del Profesor
6. TERCERA FASE: RECOPILAR INFORMACIÓN
En esta fase, los alumnos buscan la información que necesitan para los
aprendizajes establecidos en la ruta del alumno y de esta forma podrán
resolver el problema. Ud. en esta etapa, debe entregar todo el apoyo
para que los grupos de trabajo lleguen a las fuentes de información
pertinentes, logrando así las acciones que están establecidas en el
plan de trabajo. Los alumnos en esta etapa localizan los diferentes
recursos y Ud. debe estar atento en guiarlos en este proceso.
Pídale a los a alumnos que en su grupo de trabajo analicen la
información recopilada, que busquen opciones y posibilidades y, en
ocasiones surge la necesidad de tener más información para solucionar
el problema.
Como los alumnos están conformados en pequeños grupos que
interactúan con Ud., este es el momento de ofrecerles retroalimentación.
Se sugiere que el proceso retroalimentación, debe ser constante a lo
largo de todo el proceso de trabajo del grupo, de tal manera que sirva
de estímulo al mejoramiento y desarrollo del proceso. Finalmente debe
estar atento en retroalimentar en relación al contenido de aprendizaje,
en relación a los miembros del grupo y en relación a los alumnos y del
trabajo que Ud. está realizando.
En esta etapa del trabajo se espera que los alumnos desempeñen lo
siguiente:
Actividad Nº 4
IDENTIFICANDO COMPUERTAS LOGICAS
1. Investigue en manuales técnicos de reemplazos, (como el ECG),
o a través de Internet las características del diagrama interno de los
siguientes circuitos integrados: 7400, 7432, 7486, 7404, 7408, 7402,
2. Complete la siguiente tabulación
35
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
Nº
01
NOMENCLATURA
COMPUERTA
CARACTERISTICAS
DIAGRAMA
INTERNO
7400
02
7432
03
7486
04
7404
05
7408
06
7402
36
Guía del Profesor
Actividad Nº 5
Monte los siguientes circuitos y compruebe las tablas de verdad y el
estado de
los circuitos integrados.
Mida con el osciloscopio los voltajes de salida para:
a) Nivel lógico uno (LED encendido)
b) Nivel lógico cero (LED apagado).
c) Mida con el tester digital y análogo y compare los valores obtenidos.
d) Copie el diagrama interno y la distribución de sus pines en la familia
CMOS y TTL.
EXPERIENCIAS COMPUERTAS LOGICAS
DIGITALES BASICAS
AND-NAND-OR-NOR-XOR--NOT
1.- Compuerta.
(Llena rectángulo).
2.- Símbolo.
(Dibujo).
3.- Ecuación lógica matemática.
4.- CI Comercial.
TECNOLOGIA CMOS
Nomenclatura
Inglés
Español
37
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
*Distribución interna del integrado
ubique las compuertas.
TECNOLOGIA TTL
Nomenclatura
Inglés
Español
5.- Dibuje compuerta en forma de interruptores.
6.- Obtenga tabla de verdad del diagrama de interruptores.
A
B
Y
7.- Monte el circuito pictográfico de prueba.
38
Guía del Profesor
PLANTEAR LOS RESULTADOS
Se sugiere a manera de ejercicio para el grupo es importante
que preparen una presentación de resultados, donde se hagan
recomendaciones, estimaciones sobre resultados, inferencias u otras
resoluciones apropiadas al problema, todo lo anterior debe estar
basado en los datos obtenidos y en los antecedentes.
Todo el grupo debe participar en este proceso de tal modo que cada
miembro tenga la capacidad de responder a cualquier duda sobre los
resultados.
Se espera que cada grupo realice una presentación de los resultados
de la solución del problema laboral.
39
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
8.- Tabla de prueba del CI efectuando 2 mediciones con 2 multitester
diferentes, uno análogo y otro digital, y osciloscopio y observando el
LED, complete la tabulación.
B A
Digital
Análogo
Led
Osciloscopio
0v 0v
0v 5v
5v 0v
5v 5v
9.- ¿Cómo se puede comprobar el estado del Circuito Integrado?.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
10.- Conclusión de la experiencia.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
40
Guía del Profesor
DISPLAY DE SIETE SEGMENTOS
El display está formado por un conjunto de 7 leds, conectados en un
punto común en su salida. Cuando la salida es común en los ánodos,
el display es llamado de ánodo común y por el contrario, sí la salida es
común en los cátodos, llamamos al display de cátodo común.
En el display de cátodo común, una señal alta encenderá el segmento
excitado por la señal. La alimentación de cierta combinación de leds,
dará una imagen visual de un dígito de 0 a 9.
El display de 7 segmentos más común es el de color rojo, por su
facilidad de visualización
Cada segmento del display tiene asignado una letra que identifica su
posición en el arreglo del display.
41
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
Si se activan o encienden todos los segmentos se forma el número “8”
- Si se activan solo los segmentos: “a,b,c,d,e,f,” se forma el número “0”
- Si se activan solo los segmentos: “a,b,g,e,d,” se forma el número “2”
- Si se activan solo los segmentos: “b,c,f,g,” se forma el número “4”
P.d. representa el punto decimal.
EL DISPLAY ANODO COMUN
En el display ánodo común, todos los ánodos de los diodos led unidos
y conectados a la fuente de alimentación. En este caso para activar
cualquier elemento hay que poner el cátodo del elemento a tierra
a través de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el
elemento.
EL DISPLAY CÁTODO COMÚN
El display cátodo común tiene todos los ánodos de los diodos led
unidos y conectados a tierra. Para activar un segmento de estos, hay
que poner el ánodo del segmento a encender a VCC (tensión de la
fuente) a través de una resistencia para limitar el paso de la corriente.
A continuación se muestran esquemas típicos de dispaly de 7 segmentos
42
Guía del Profesor
Actividad Nº 6
Actividad Práctica :
1. Conecte el Display al protoboard y conecte una de los pines “común”
al terminal (-) de la fuente (5 VCC con una resistencia en serie de 330
ohms1/2 Watt) y otro pin cualquiera (excepto el otro común) al terminal
(+). Si no se enciende ningún segmento entonces invertir la polaridad,
es decir, el terminal (+) al común y el (-) al otro pin.
2. Sin desconectar el pin común conecte por turnos cada pin (excepto
el otro común) del display al terminal apropiado de la fuente.
3. Forme números del 0 al 9 alimentando los diferentes segmentos,
COMPLETE LA TABULACIÓN FORMANDO NUMEROS
Nº
SEGMENTOS USADOS(letras)
PINES USADOS (Nº)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
43
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
¿Sabías qué?
DECODIFICADOR BCD/ SIETE SEGMENTOS 7447
El decodificador integrado 7447 es un circuito lógico que convierte
el código binario de entrada en formato BCD a niveles lógicos que
permiten activar un display de 7 segmentos en donde la posición de
cada barra forma el número decodificado.
Además de las entradas y salidas mencionadas, dispone de otras
adicionales como
LT/, RBI/ y BI-RBO/ que permiten realizar la comprobación del display.
· Entrada de comprobación:
Cuando la entrada LT/ está a nivel bajo y la entrada BI-RBO/ también
está a nivel bajo, se encienden todos los segmentos del display. Esta
comprobación permitirá verificar que ninguno de los segmentos esté
dañado.
· Funcionamiento normal:
Cuando se desea funcionamiento normal la entrada LT/ debe estar
abierta o a nivel alto, al igual que las entradas RBI/ y BI-RBO/.
44
Guía del Profesor
Actividad Nº 7
ACTIVIDAD PRÁCTICA CON DECODIFICADOR 7447
En este trabajo práctico se nos enseñará a trabajar un decodificador
BCD a 7 Segmentos con salida para un Display de ánodo común.
MATERIALES
Decodificador
7
1
1
4
4
Resistencias de 220Ω, ¼ w
C.I. 74LS47
Display 7 segmentos ánodo común.
Resistencias de 1KΩ, ½ W
Interruptor para circuito impreso o terminales de conexión.
General
1
1
1
1
1
Protoboard
Téster
Fuente de poder de 5Vcc
Alicate cortante
Alicate punta
Alambres para conexión en protoboard
INSTRUCCIONES PARA LA ACTIVIDAD
PRÁCTICA
1. Armar el circuito decodificador, según el esquema proporcionado.
2. Cerrar o abrir los microinterruptores para simular la entrada de
datos BCD, si no cuenta con los microinterruptores aplique un nivel
alto o bajo, con un alambre de conexión, en la entrada del circuito
integrado.
3. Registre en la siguiente tabla el número o figura que aparece en el
display al aplicar los niveles lógicos dados.
4. Mida tensión continua a la entrada del circuito 7447 y complete la
primera tabulación
45
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
CIRCUITO DE PRÁCTICA
46
Guía del Profesor
TABULACIONES PRÁCTICAS.
TENSIONES VCC
D
C
B
A
Número o
figura del
Display
D
Binario
C
B
A
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
Número o
figura del
Display
47
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
“Introducción a un contador de eventos”
Los contadores electrónicos Digitales, se utilizan ampliamente en
diversas tareas tales como: El control de la producción en las fábricas,
el conteo de personas en el acceso a establecimientos públicos y
privados, el conteo de vehículos en un estacionamiento, y para este
problema el uso será para atención de clientes.
CONTADOR 00 - 99
El clásico contador TTL. Se pueden agregar más etapas repitiendo la
cascada del segundo contador.
La entrada de pulsos es el pin 14 del primer 7490. Todo el circuito
trabaja con 5 V regulados.
Los displays son de ánodo común y las resistencias son de 220 ohm. a
1/2 W todas.
Se pueden agregar más etapas uniendo el pin 11 del segundo 7490
con el pin 14 de siguiente 7490.
48
Guía del Profesor
CIRCUITO CONTADOR CON TECNOLOGÍA
CMOS.
Si continuas investigando encontraras distintos modelos de contadores
donde puedes obtener y aprender ciertos conocimientos sobre los
distintos circuitos contadores. En este caso trataremos de describir las
más importantes particularidades del circuito integrado 4026B C MOS.
El diagrama esquemático interior de los 4026B también es bastante
complejo, el cual, dispone una estructura de compuertas que le
permite contar en decimal y que dispone de entradas paralelas para
prefijar una cuenta. Sin embargo, no podemos alcanzar la circuitería
interior, en cualquier caso, el diagrama funcional de la derecha es más
útil para nuestros propósitos.
DESCRIPCIÓN:
Te presentamos un circuito contador simple como el 4026B que
aprovecha la particularidad que dispone de una salida decodificada
de 7 segmentos, con la ventaja de poder conectar directamente a un
display de cátodo común. En el esquema siguiente se utiliza un CI que
incluye un contador CMOS 4026B para contar distintos eventos. Su
entrada de pulsos viene representada por un pulsador.
49
Mantenimiento, operación y diseño con dispositivos y circuitos electrónicos digitales - Electricidad
NOTA:
El pulsador de reset es de reinicialización del contador a cero y el
display de 7 segmentos es del tipo cátodo común. Para ahorrar el
consumo al máximo, el display se puede habilitar o inhabilitar con un
interruptor como se muestra en el diagrama anterior y la cuenta se
mantendrá en la memoria. El patillaje para el CI 4026B se muestra por
orden de pines seguidamente:
ORDEN DE LOS PINES
1. Es la entrada del reloj
2. Habilita el reloj
3. Habilita la entrada de cuenta
4. Habilita la salida de acarreo
5. Es la salida de acarreo
6. Es el segmento f
7. Es segmento g
8. Es masa 0 V.
9. Es el segmento d
10. Es el segmento a
11. Es el segmento e
12. Es el segmento b
13. Es el segmento c
14. Es la salida del display
15. Restablece o resetea
16. Es +Vcc
El circuito del anti-rebote
tiene una constante de tiempo
suficientemente larga.
Esto asegura que, aún que apriete rápidamente el interruptor, sólo
avanza en uno la cuenta. Los 47uf del condensador pueden aumentarse
en capacidad, si es necesario.
EXPANSIÓN DEL CIRCUITO:
La cuenta puede extenderse desde 1 a 99 visitas, conectando en forma
de cascada dos CI CMOS 4026B y usando un par de display de 7
segmentos. Esto se logra conectando el pin 5 (la salida 10) del primer
CMOS4026 para fijar a 1 (la entrada reloj) del segundo CI.
50