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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua Practica No. 1 Parámetros de Voltaje y Corriente de Circuitos Integrados Datos de la práctica Carrera Semestre Tipo Practica Asignatura Unidad Temática No Alumnos por practica Nombre del Profesor Nombre(s) de Alumno(s) INGENIERIA ELECTRONICA Laboratorio Electrónica Digital II 2 Tiempo estimado Comentarios Simulación Grupo Fecha No. Alumnos por reporte 2 Vo. Bo Del Profesor OBJETIVOS: Objetivo General Conocer la importancia en la medición de los principales parámetros de las familias TTL y CMOS. Objetivos Específicos 1. Medir los parámetros de Voltaje y Corriente de los circuitos integrados de las familias TTL y CMOS. 2. Comparar los datos medidos con los del fabricante. 3. Observar el manejo de carga que se da en las familias TTL y CMOS. MEDIOS A UTILIZAR: Laboratorio de Simulación PC Software Workbench Hoja de Datos de los IC’s: 7400 Memoria USB (Para guardar archivos simulados) Universidad Nacional de Ingeniería Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua INTRODUCCION Parámetros principales de corriente y voltaje VIH(mín)- Voltaje de entrada de nivel alto. El nivel de voltaje mínimo que se requiere para un 1 lógico en una entrada. Cualquier voltaje menor a este nivel no lo aceptará como ALTO el circuito lógico. VIL(máx)- Voltaje de entrada de nivel bajo. El nivel de voltaje máximo que se requiere para un o lógico en una entrada. Cualquier voltaje mayor que este nivel no lo aceptará el circuito lógico como BAJO. VOH(mín)- Voltaje de salida de nivel alto. El nivel de voltaje mínimo en una salida de un circuito lógico en el estado 1 lógico bajo condiciones de carga definidas. VOL(máx)- Voltaje de salida de nivel bajo. El nivel de voltaje máximo en una salida de un circuito lógico en el estado 0 lógico bajo condiciones de carga definidas. IIH- Corriente de entrada de nivel alto. La corriente que fluye hacia una entrada cuando un voltaje específico de nivel alto se aplica a esa entrada. IIL- Corriente de entrada de nivel bajo. La corriente que fluye hacia una entrada cuando un voltaje específico de nivel bajo se aplica a esa entrada. IOH- Corriente de salida de nivel alto. La corriente que fluye desde una salida en el estado 1 lógico bajo condiciones de carga especificadas. IOL- Corriente de salida de nivel bajo. La corriente que fluye desde una salida en el estado 0 lógico bajo condiciones de carga especificadas. IccH- Corriente de consumo en alto. La corriente que consume el circuito integrado de la fuente de alimentación VCC cuando todas las salidas de las compuertas son altas. IccL- Corriente de consumo en bajo. La corriente de consumo del circuito integrado de la fuente de alimentación cuando todas las salidas de las compuertas son bajas. Universidad Nacional de Ingeniería Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua TRABAJO PREVIO Traer la Hoja de Datos del IC 7400. Conocimientos previos en el uso del Simulador Workbench. DESARROLLO O PROCEDIMIENTO: 1. Ejecutar el programa Workbench, ubicado en la carpeta Electronics Workbench, de la sección Todos los Programas del Botón Inicio. Familia TTL Medición de VOH, VOL, IIL, IIH, IOH e IOL 1. Diagrame el circuito equivalente de la compuerta NAND 7400 mostrado en la figura. Corriente de Entrada Elementos del Circuito a Simular 5 Transistores 6 Resistores Cantidad: References Valor 1 R1 130 1 R2 1.6k 1 R3 1k 1 R4 4k 1 R5 300 1 R6 9k Universidad Nacional de Ingeniería Cantidad: References Valor 5 Q1-Q5 NPN Cantidad: References Valor 1 D1 DIODE 1 Diodo Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua 3 Miscelaneos Cantidad: References Valor 3 SW1-SW3 SW-SPDT NOTA : Los transistores y el diodo no deben ser de tipo ideal. Usar el tipo de transistor Tr y el Diodo de tipo D. Para modificar los parámetros del transistor y el diodo es necesario cambiar los valores a como se muestran las siguientes figuras: Para el Transistor Universidad Nacional de Ingeniería Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 4 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua Para el Diodo Universidad Nacional de Ingeniería Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 5 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua 2. Hacer clic en el botón para ejecutar la simulación. 3. Para medir los parametros de VOH e IOH, es necesario asegurar que en la Salida del punto C exista el valor de un 1 logico, ademas se tiene que cambiar de posicion el Switch C y dirigirlo hacia el voltimetro y el amperimetro correspondiente a V OH e IOH. Anote los valores resultantes de la Simulacion en el cuadro del inciso 9. 4. Para medir los parametros de V OL e IOL, es necesario asegurar que en la Salida del punto C exista el valor de un 0 logico, ademas se tiene que cambiar de posicion el Switch C y dirigirlo hacia el voltimetro y el amperimetro correspondiente a VOL e IOL. Anote los valores resultantes de la Simulacion en el cuadro del inciso 9. 5. Para medir la corriente IIL y IIH , la entrada debe estar a un valor de 0 logico y a un valor de 1 logico respectivamente. Anote los valores. Medición de VIH, VIL. 6. Del circuito anterior haga las modificaciones mostradas en la figura. Universidad Nacional de Ingeniería Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua Nuevos Elementos del Circuito a Simular Miscelaneo Quantity: References Value 1 RV1 5K 1 Logic Probe BIG 7. Incremente el valor del Potenciómetro hasta que en su salida tenga un valor de 0 lógico, el voltaje necesario en la entrada para que exista ese 0 lógico corresponde al valor de VIH . Anote ese valor. 8. Decremente el valor del Potenciómetro hasta que en su salida tenga un valor de 1 lógico, el voltaje necesario en la entrada para que exista ese 1 lógico corresponde al valor de VIL . Anote ese valor. 9. Llenar el cuadro comparativo con los valores obtenidos de la Simulación y de la Hoja de Datos de la compuerta NAND Estándar (7400). Tipo de Valores Hoja de Datos Simulación VOH VOL Universidad Nacional de Ingeniería IOH IOL IIH IIL VIH VIL Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 7 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua Manejo de Carga CMOS a TTL 10. Diagrame utilizando los elementos mostrados en la Figura. Nota: Modificar los parámetros de voltaje de la Compuerta TTL como se muestra en la figura: 11. ¿Qué conclusión obtiene de esta simulación? TTL a CMOS. 12. Ahora invierta el circuito anterior, o sea la compuerta TTL es la que manejará a la compuerta CMOS. Observe los valores de salida. ¿Qué problema se observa? ¿Cómo se puede solucionar este problema? Universidad Nacional de Ingeniería Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 8 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACIÓN Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones Managua, Nicaragua 13. Simule la respuesta del inciso anterior. TRABAJO A ENTREGAR 1. Reporte de Laboratorio que contendrá: Presentación. Objetivos. Introducción. Cuadro comparativo del inciso 9. Observaciones o preguntas realizadas en las diferentes simulaciones. Conclusión 2. Envío de archivo comprimido al correo del profesor, el cual contendrá lo siguiente: Todas las simulaciones solicitadas en la guía de laboratorio. Archivo de texto con los nombres completos de la pareja de laboratorio. Reporte del Laboratorio. Universidad Nacional de Ingeniería Elaborado por: Ing. Carlos Ortega 9