miércoles, 30 de julio de 2014

PORTADA


 Universidad Central del Ecuador
Facultad de Filosfía, letras y ciencias de la educación
Carrera de Informática


Trabajo de Sistemas Digitales



Estudiantes:
Acosta Estefania
Pineida John

Curso:
6º Semestre "1"

Catedrático:
Msc. Juan Carlos Rojas

D.M. de Quito, Abr.2014 - Sept.2014

GENERADOR DE AUDIO

Experimento 20 - Generador de audio

 Objetivo

  • Construir una práctica y útil herramienta de laboratorio.
  • Mejorar los conocimientos en el manejo del circuito integrado.

Materiales

  1. Protoboard
  2. Resistencia de 10Ω (Marrón, Negro, Negro, Dorado)
  3. Resistencia de 220Ω (Rojo, Rojo, Marrón, Dorado)
  4. Resistencia de 1KΩ (Marrón, Negro, Rojo, Dorado)
  5. Resistencia de 6.8KΩ (Azul, Gris, Rojo, Dorado)
  6.  Potenciómetro 100K
  7. Parlante 8Ω
  8. Circuito integrado 555
  9. Condensador cerámico 0.1µF (104)
  10. Transistor NPN (2N3904)
  11. Batería 9V
  12. Conector de batería

Diagrama Pictórico


Diagrama Esquemático


 Procedimiento

  1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
  2. Los componentes se pueden armar en cualquier orden dejando siempre para el último la conexión de la batería.
  3. Debemos revisar la orientación del circuito integrado de tal manera que sus pines no queden invertidos.

 

 Resultados

  1. Después de armar el experimento, se notará que el parlante emite un sonido con una frecuencia determinada.
  2. Al variar la posición del eje del potenciómetro se notará que el sonido cambia la frecuencia en la misma proporción.

Explicación del funcionamiento

Este circuito genera una señal de audio o señal eléctrica que es posible escuchar a través del parlante.

Para operarlo, una vez conectada la batería giramos el potenciómetro para variar la frecuencia de la señal de audio.

El circuito está hecho básicamente  con el temporizador 555 configurado como un reloj; el circuito se ha acondicionado a un altavoz y la frecuencia está dentro de un rango audible.

PROBADOR AUDIBLE DE CONTINUIDAD

Experimento 19 - Probador audible de continuidad

 Objetivo

  • Construir una práctica y útil herramienta de laboratorio.
  • Hacer uso del circuito integrado 555 en un dispositivo que tiene una aplicación real.

Materiales

  1. Protoboard
  2. Resistencia de 10Ω (Marrón, Negro, Negro, Dorado)
  3. Resistencia de 220Ω (Rojo, Rojo, Marrón, Dorado)
  4. Resistencia de 1KΩ (Marrón, Negro, Rojo, Dorado)
  5. Resistencia de 120KΩ (Marrón, Rojo, Amarillo, Dorado)
  6. Parlante 8Ω
  7. Circuito integrado 555
  8. Condensador cerámico 0.1µF (104)
  9. Transistor NPN (2N3904)
  10. Batería 9V
  11. Conector de batería

Diagrama Pictórico


Diagrama Esquemático


 Procedimiento

  1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
  2. Los componentes se pueden armar en cualquier orden dejando siempre para el último la conexión de la batería.
  3. Debemos revisar la orientación del circuito integrado de tal manera que sus pines no queden invertidos.

 

 Resultados

  1. Después de armar el experimento, se notará que cada vez que tocamos los cables entre sí, el parlante emite un sonido audible de mediana frecuencia.

Explicación del funcionamiento

El probador audible de continuidad es una herramienta que sirve para examinar circuitos abiertos, cables rotos, conexiones malas o para probar el estado de bombillas  fusibles.

Para operarlo hay que tocar los dos probadores (cables) al dispositivo que se está  probando (fusible, lámpara, etc.). Si hay  continuidad eléctrica en el circuito examinado, el probador de continuidad emitirá un sonido audible. Si el circuito está abierto no se emitirá ningún sonido.

El circuito está hecho básicamente  con el temporizador 555 configurado como un reloj; el circuito se ha acondicionado a un altavoz y la frecuencia está dentro de un rango audible. Cuando hay continuidad eléctrica entre las dos puntas de prueba, el 555 genera una señal de audio que es amplificada por el transistor y luego reproducida por el parlante.

LUCES DE VELOCIDAD VARIABLE

Experimento 18 - Luces de velocidad variable

 Objetivo

  • Construir un circuito oscilador variable que represente su estado por medio de dos luces.
  • Aprender a variar la frecuencia de oscilación del circuito integrado 555.

Materiales

  1. Protoboard
  2. 2 resistencias de 220Ω (Rojo, Rojo, Marrón, Dorado)
  3. Resistencia de 6.8KΩ (Azul, Gris, Rojo, Dorado) 
  4. Resistencia de 1KΩ (Marrón, Negro, Rojo, Dorado)
  5. Potenciómetro 100K
  6. Condensador electrolítico de 10µF
  7. Circuito integrado 555
  8. 2 LED's
  9. Batería 9V
  10. Conector de batería

Diagrama Pictórico


Diagrama Esquemático


 Procedimiento

  1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
  2. Los componentes se pueden armar en cualquier orden dejando siempre para el último la conexión de la batería.
  3. Debemos revisar la orientación del circuito integrado de tal manera que sus pines no queden invertidos.

 

 Resultados

  1. Después de armar el experimento, se notará que las luces de los LED's se mueven alternadamente con una velocidad variable de acuerdo a la posición que tenga el eje del potenciómetro.

Explicación del funcionamiento

Este circuito combina los destellos de dos LED's, a una frecuencia que puede ser ajustada a través de un potenciómetro, produciendo un interesante efecto luminoso.

El circuito de las luces variables está hecho con el temporizador del circuito integrado 555, trabajando como reloj.

SEMÁFORO PEATONAL

Experimento 17 - Semáforo Peatonal

 Objetivo

  • Construir un circuito electrónico que representa el cambio de luces de un semáforo peatonal.
  • Conocer el funcionamiento del circuito integrado 555, el cual se utiliza en una gran cantidad de circuitos electrónicos.

Materiales

  1. Protoboard
  2. 2 resistencias de 220Ω (Rojo, Rojo, Marrón, Dorado)
  3. Resistencia de 6.8KΩ (Azul, Gris, Rojo, Dorado) 
  4. Resistencia de 33KΩ (Naranja, Naranja, Naranja, Dorado) 
  5. Condensador electrolítico de 10µF
  6. Circuito integrado 555
  7. 2 LED's
  8. Batería 9V
  9. Conector de batería

Diagrama Pictórico


Diagrama Esquemático


 Procedimiento


  1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente. Los componentes se pueden armar en cualquier orden dejando siempre para el último la conexión de la batería.
  2. Conectamos la batería al circuito y observamos el comportamiento de los 2 LED's.

 

Resultados

    1. Después de armar el experimento, se notará que las luces de los LED's se intercambian cada cierto tiempo. Primero se enciende un LED mientras el otro permanece apagado, y luego se invierte el proceso.

    Explicación del funcionamiento

    Este circuito combina los destellos de dos LED's, a una frecuencia de cerca de dos destellos por segundo, produciendo el mismo efecto que las señales de los semáforos peatonales.

    El circuito del semáforo está basado en el circuito integrado 555, trabajando como reloj. Dos LED's con polaridad opuesta están conectados a la salida del reloj (pin 3) a través de dos resistencias de 220 ohmios.

    MOTOCICLETA ELECTRÓNICA

    Experimento 16 - Motocicleta Electrónica

     Objetivo

    • Construir un circuito que produce el sonido particular de una motocicleta.
    • Reforzar el conocimiento del transistor como oscilador.

    Materiales

    1. Protoboard
    2. Resistencia de 10Ω (Marrón, Negro, Negro, Dorado)
    3. Resistencia de 3.3KΩ (Naranja, Naranja, Rojo, Dorado)
    4. Potenciómetro de 100K
    5. Condensador electrolítico de 100µF
    6. Parlante de 8Ω
    7. Transistor NPN (2N3904)
    8. Transistor PNP (2N3906) 
    9. Batería 9V
    10. Conector de batería

    Diagrama Pictórico


    Diagrama Esquemático


     Procedimiento


    1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
    2. Los componentes se pueden armar en cualquier orden dejando siempre para el último la conexión de la batería.

     

    Resultados

      1. Al terminar de armar el circuito, notaremos que el parlante emite un sonido similar al del motor de una motocicleta.
      2. Al mover el potenciómetro, el sonido se agudiza o se suaviza, tal como sucede cuando se acelera o se desacelera una motocicleta.

      Explicación del funcionamiento

      El circuito de la motocicleta electrónica es un oscilador de baja frecuencia conformado por dos transistores.

      La frecuencia de este oscilador se controla con el potenciómetro; ajustándolo se acelera o frena la motocicleta.

      sábado, 26 de julio de 2014

      TRANSISTOR COMO OSCILADOR

      Experimento 10 - Transistor como oscilador

       Objetivo

      • Montar un oscilador de audio de dos transistores. 
      • Aprender acerca de los osciladores transistorizados.

      Materiales

      1. Protoboard
      2. Transistor NPN (2N3904)
      3. Transistor PNP (2N3906)
      4. 2 Resistencias: una de 10Ω (Café, Negro, Negro, Dorado) y de 120KΩ (Café, Rojo, Amarillo, Dorado).
      5. Capacitor
      6. Parlante
      7. Batería 9V.
      8. Conector de batería.

      Diagrama Pictórico


      Diagrama Esquemático


       Procedimiento

      1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente. 
      2. Un tono audible se podrá oír en el parlante.

       

       Resultados

      Ejecutando este experimento, encontramos que el oscilador de audio a dos transistores, genera un tono de audio constante.

      Explicación

      Un oscilador, es un dispositivo electrónico que genera constantemente una corriente que cambia por sí misma.

      La frecuencia de esta corriente variable, le dice cuántas veces por segundo ocurre un ciclo completo de cambio. La unidad de medida de la frecuencia de una corriente (señal) variable es el Hertz (Hz), que representa un cambio por segundo o ciclo por segundo.

      El oscilador que hemos armado genera una señal de pocos voltios (3 voltios más o menos) y aproximadamente 500Hz. Una señal con esta frecuencia, se llama señal de audio, puesto que podemos oírla cuando se reproduce con un parlante. Las señales de audio-frecuencia, varían aproximadamente de 10Hz. a 20.000Hz. o sea la frecuencia que puede captar el oído humano. De ahí en adelante se llama radiofrecuencia.

      El oscilador montado es de dos transistores: oscilador de acoplamiento directo. Usa un transistor NPN y un PNP. La oscilación, es mantenida por la realimentación de la salida (parlante) a la entrada, a través del capacitor. La frecuencia de oscilación es determinada por el valor de la resistencia de 120KΩ y el capacitor. Más grandes valores de la resistencia y del capacitor darán más grande frecuencia de la señal producida por el oscilador.

      PROBADOR DE TRANSISTOR PNP

      Experimento 9 - ¿Cómo trabaja un transistor PNP?

       Objetivo

      • Observar como trabaja un transistor PNP como amplificador de corriente, controlando una gran corriente (corriente de colector), con una pequeña (corriente de base).
      • Construir un útil probador de transistores PNP.

      Materiales

      1. Protoboard
      2. 2 Led's
      3. Transistor PNP (2N3906)
      4. 2 Resistencias: una de 220Ω (Rojo, Rojo, Café Dorado) y de 6.8KΩ (Azul, Gris, Rojo, Dorado)
      5. Pulsador
      6. Batería 9V.
      7. Conector de batería.

      Diagrama Pictórico


      Diagrama Esquemático


       Procedimiento


      1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
      2. Presionamos el pulsador, observamos y comparamos el brillo del LED de base (LED 1), y el de colector (LED 2).

      Resultados

      1. Cuando accionamos el pulsador ambos LED's se encienden.
      2. Cuando soltamos el pulsador ambos LED's se apagan.
      3. Cuando el pulsador está accionado, el LED conectado al colector (LED 2), es más brillante que el LED de base (LED1).

      Explicación

      Un transistor PNP está correctamente polarizado, cuando su colector es negativo, su emisor positivo y su base ligeramente negativa. Cuando esto ocurre, fluyen dos corrientes por el transistor: la corriente de colector (lc), que es grande; y la corriente de base (lb) que es pequeña.

      La corriente de base controla la corriente de colector; a más corriente en la base, mayor corriente de colector y viceversa.

      Este proceso de tener una pequeña corriente controlando una gran corriente le conocemos como amplificación.

      PROBADOR DE TRANSISTOR NPN

      Experimento 8 - ¿Cómo trabaja un transistor NPN?

       Objetivo

      • Observar como trabaja un transistor NPN como amplificador de corriente, controlando una gran corriente (colector), con una pequeña corriente de base.
      • Construir un útil probador de transistores NPN.

      Materiales

      1. Protoboard
      2. 2 Led's
      3. Transistor NPN (2N3904)
      4. 2 Resistencias: una de 220Ω (Rojo, Rojo, Café Dorado) y de 6.8KΩ (Azul, Gris, Rojo, Dorado)
      5. Pulsador
      6. Batería 9V.
      7. Conector de batería.

      Diagrama Pictórico


      Diagrama Esquemático


       Procedimiento

      1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
      2. Presionamos el pulsador, observamos y comparamos el brillo del LED de base (LED 1), y el de colector (LED 2).

      Resultados

      1. Cuando accionamos el pulsador ambos LED's se encienden.
      2. Cuando soltamos el pulsador ambos LED's se apagan.
      3. Cuando el pulsador está accionado, el LED conectado al colector, es más brillante que el conectado a la base.

      Explicación

      Cuando el colector de un NPN es positivo, el emisor el emisor negativo y la base levemente positiva, el transistor está correctamente polarizado y hay dos corrientes fluyendo: la corriente del colector (lc), que es una corriente grande; y la corriente de la base (lb), que es una corriente pequeña.
      Lo interesante de los transistores, es que la corriente de base que es pequeña, controla la corriente del colector que es una corriente grande. A más corriente de base, mayor corriente de colector y viceversa. A este proceso de tener una corriente pequeña controlando una corriente grande se le conoce como amplificación.

      PROBADOR DE SCR

      Experimento 7 - Rectificador Controlado de Silicio

       Objetivo


      • Observar como trabaja un SCR.
      • Construir un útil probador de SCR.

      Materiales

      1. Protoboard
      2. Led
      3. SCR
      4. 2 Resistencias: una de 220Ω (Rojo, Rojo, Café Dorado) y de 1KΩ (Café, Negro, Rojo, Dorado)
      5. Batería 9V.
      6. Conector de batería.

      Diagrama Pictórico


      Diagrama Esquemático


       Procedimiento


      1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
      2. Tocamos brevemente con el cable conectado a la resistencia de 1KΩ, la compuerta del SCR. El LED deberá encenderse y permanecer así, indicando que está pasando corriente a través del circuito.
      3. Desconectamos la batería por un momento y la conectamos de nuevo. El LED se apagará cuando desconectemos la batería.


      Resultados

      Con la ejecución de este experimento encontraremos que el SCR conduce (LED encendido), cuando se aplica un voltaje positivo a su compuerta. También que continúa conduciendo aún si este voltaje positivo ha sido quitado de su compuerta. Aprendemos que la única forma de desconectar el SCR, es quitar el voltaje positivo de su ánodo desconectando la batería.
      Si los pasos 2 y 3 del procedimiento se realizan con éxito, podemos concluir que el SCR funciona correctamente.

      PROBADOR DE DIODOS

      Experimento 6 - ¿Cómo trabaja un Diodo?

       Objetivo


      Observar como permite un diodo el paso de la corriente en una sola dirección.

      Materiales

      1. Protoboard
      2. Led
      3. Diodo
      4. Resistencia (220 ohmios - Rojo, Rojo, Café Dorado)
      5. Batería 9V.
      6. Conector de batería.

      Diagrama Pictórico


      Diagrama Esquemático


       Procedimiento


      1. Armamos el circuito de acuerdo a los diagramas vistos anteriormente.
      2. Conectamos el diodo con el ánodo en lado positivo y el cátodo en el lado negativo. EL LED se encenderá indicando que la corriente fluye a través del diodo.
      3.  Después conectamos el diodo con el cátodo en el lado positivo y el ánodo en el lado negativo. Ninguna corriente fluye a través del diodo por lo que el LED continuará apagado.


      Resultados

      Por la ejecución del experimento encontraremos que un diodo trabaja como puerta de una vía en la que permita que la corriente fluya a través de él, en una sola dirección. Si los pasos 2 y 3 del procedimiento pueden hacerse exitosamente, puede concluirse que el diodo bajo prueba funciona correctamente.

      miércoles, 16 de julio de 2014

      LED ACTIVADO POR LUZ


      Experimento 3 - Led activada por luz

      Objetivo


      Observar cómo trabaja un potenciómetro como resistor variable.

      Materiales

      1. Protoboard
      2. Potenciómetro
      3. Led
      4. Resistor (100 ohmios)
      5. Batería 9V.
      6. Conector de batería.

      Diagrama Pictorico




      Diagrama Esquemático


       Procedimiento

      1. Construya el circuito mostrado en el dibujo.
      2. Ajuste el potenciómetro de mínimo a máximo, mientras observa el brillo del LED.










      Resultados

      Por la ejecución del experimento encontrarenmos que al ajustar el potenciómetro de principio a fin, se puede controlar el brillo del LED.

      CONTROL DE BRILLO LED

       

      Experimento 2 -Control del brillo led

       Objetivo



      Observar cómo trabaja un potenciómetro como resistor variable.


      Materiales

      1. Protoboard
      2. Potenciómetro
      3. Led
      4. Resistor (100 ohmios)
      5. Batería 9V.
      6. Conector de batería.

      Diagrama Pictórico




      Diagrama Esquemático

       Procedimiento

      1. Construya el circuito mostrado en el dibujo.
      2. Ajuste el potenciómetro de mínimo a máximo, mientras observa el brillo del LED.


       

       Resultado

      Por la ejecución del experimento encontrarenmos que al ajustar el potenciómetro de principio a fin, se puede controlar el brillo del LED.

        


      jueves, 10 de julio de 2014

      LED INDICADOR DE CORRIENTE

      Experimento 1 - Cómo trabaja un resistor

        Objetivo

      • Observar el efecto de un resistor que controla el paso de la corriente. 
       Materiales

      1. Protoboard
      2. Led
      3. Resistor (100 ohmios)
      4. Batería 9V.
      5. Conector de batería.

      Diagrama Pictórico




      Diagrama Esquemático


       Procedimiento

      1.- construya el circuito mostrado en el dibujo.Observe el brillo del LED.

      2.-Reemplace uno a la vez, los siguientes resistores por R1(lOO ohmios), y observe en cada caso e.l brillo del LEO;resistores:220 ohmios,lK,y 6.8K








      Resultado

      Por la ejecución del experimento,usted encontró que el brillo del LED depende del valor de la resistencia
      en el circuito. A más alto valor de resistencia, menor brillo en   el  LED.

        

      miércoles, 2 de julio de 2014

      Introducción

      Sistemas Digitales



      Un sistema digital es un conjunto de dispositivos dedicados a la generación, transmisión, manejo, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. Un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñados para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos(1,2,3, etc.).






       Un sistema digital va conjuntamente planificado y diseñado con la electrónica, estimulando la mente de los estudiantes; usando experimentos fáciles de entender, realizar y de esta manera complementar sus conocimientos identofocando las caracteristicas de los circuitos lógicos y los instrumentos de medidad de este tipo de circuitos.
       

      Materiales

      Protoboard

      Es una especie de tablero con orificios, en la cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para armar circuitos. Como su nombre lo indica, esta tableta sirve para experimentar con circuitos electrónicos, con lo que se asegura el buen funcionamiento del mismo.

      Resistores

       
      Los resistores son dispositivos que poseen una propiedad física denominada resistencia, la cual consiste en presentar oposición al paso de la corriente eléctrica.

      Condensadores o capacitores


      Es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.

      Potenciómetro



      Diodos


      Es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.

      LED




       Es un componente optoelectrónico pasivo y, más concretamente, un diodo que emite luz.

       Fotocelda

       
      Es un dispositivo que a través de un foto resistor permite y controla el flujo luminoso solar y puede ser usado en distintas aplicaciones, como interruptor o como carga de baterías por ejemplo.


      IC 555

      Es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de temporizador y se aplica en la generación de pulsos y de oscilaciones.

      Switch pulsador

      Su función es permitir o interrumpir el paso de la corriente eléctrica, a diferencia de un switch común, un pulsador solo realiza su trabajo mientras lo tengas presionado.


      SCR

      Es un dispositivo semiconductor bi estable formado por tres uniones pn con la disposición pnpn Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional (sentido de la corriente es único), conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez.

      Parlante


      El parlante es un dispositivo utilizado para reproducir sonido desde un dispositivo electrónico. También es llamado altavoz, altoparlante, bocina, speaker, loudspeaker.

       Transistor NPN



       Consiste en un sándwich de tres capas de silicio especialmente tratado que se presionan juntas, con diminutos cables conectados a cada capa. Tienen dos funciones básicas en circuitos electrónicos: conmutación y amplificación. Como un interruptor, un transistor puede convertir una gran cantidad de corriente dentro y fuera de un pequeña corriente que lo controla.


      Transistor PNP


      Un transistor PNP típico tiene una caja de metal o de plástico de aproximadamente el tamaño de una arveja. Un transistor PNP gira sobre la conexión de su emisor-colector si la tensión en la base es menor que en el emisor. Esta acción de tipo válvula permite que el transistor controle corrientes grandes y pequeñas, un efecto amplificador en las corrientes más pequeñas.



      Puentes de Alambre

      Es un instrumento de gran precisión que puede operar en corriente continua o corriente alterna y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de corriente alterna en los que existen otros elementos como impedancias inductivas e impedancias capacitivas.

      Conector de batería