experiencia de laboratorio de redes

1. FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA ELÉCTRICA,
ELECTRONCA Y SISTEMAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRONICA
LABORATORIO DIGUITAL
INFORME PREVIO Y FINAL
EXPERIENCIA 01
DOCENTE: ING. LUIS ENRIQUE BACA WIESSE
INTEGANTES DEL GRUPO:
ILLANES SUCASACA Jhony Eder………120973
PUNO, JUNIO DEL 2017

2. RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS.
¿Qué es el fan-out ‘factor de carga de salida’ de los circuitos integrados?
Es el numero máximode entradasque unasalidapuede excitar,permaneciendolosniveles
dentrode losvaloresgarantizados.El fan-outdepende,portanto,de lacorriente que puede
dar la salidayde lacorriente que absorbenlasentradas;lasumade todaslas corrientesde las
entradastiene que ser,comomáximoigual ala máximacorriente que puededara la salida.De
una formageneral se puede expresar:
¿Cuántas compuertas 74XX se puede conectar a la salidade otro IC 74XX si se tiene que
I MAXOL )(
= 26mA,
I MAXIL )(
= .6mA,
I MAXOH )(
= 0.8mA,
I MAXIH )(
= 50uA?
¿Qué estado toman las entradas flotantesde los circuitos integradosTTL? y ¿Es posible tener
entradas flotantesen loscircuitos CMOS y por que?
Una entrada flotante de estaserie TTLactúa como un nivel lógico1,característicaque se
empleaparaprobar uncircuitoTTL.
Los circuitosCMOS poseenunaelevadainmunidadal ruido,normalmente sobre el 30y el 45 %
del nivel lógicoentre el estado1y el 0. Este margenaltosóloes comparable conel de la
familiaHTL.
¿Cómofuncionanycuálessonlas compuertaslógicasexistentesycualessonsustablasde
salidasrespectivas?(Grafique)
Las computadorasdigitalesutilizanel sistemade númerosbinarios,que tiene dosdígitos0y 1.
Un dígito binariose denominaunbit.Lainformaciónestárepresentadaenlascomputadoras
digitalesengruposde bits.
CompuertaAND:
Cada compuertatiene dosvariablesde entradadesignadasporA yB y unasalidabinaria
designadaporx.La compuertaANDproduce lamultiplicaciónlógicaAND:estoes:lasalidaes1
si la entradaA y la entradaB estánambas enel binario1: de otra manera,lasalidaes0. Estas
condicionestambiénsonespecificadasenlatablade verdadpara la compuertaAND.La tabla
muestraque la salidax es1 solamente cuandoambasentradasA y B estánen1.

3. El símbolode operaciónalgebraicode lafunciónANDesel mismoque el símbolode la
multiplicación de laaritméticaordinaria(*).LascompuertasANDpuedentenermásde dos
entradasy por definición,lasalidaes1si todas lasentradasson 1
CompuertaOR:
La compuertaORproduce la funciónsumadora,estoes,lasalidaes1 si laentradaA o la
entradaB o ambas entradasson1; de otra manera,lasalidaes0. El símboloalgebraicode la
funciónOR(+),es igual a la operaciónde aritméticade suma.LascompuertasOR puedentener
más de dos entradasypor definiciónlasalidaes1si cualquierentradaes1.
CompuertaNOT:
El circuitoNOTes un inversorque invierte el nivellógicode unaseñal binaria.Produce el NOT,
o funcióncomplementaria.El símboloalgebraicoutilizadoparael complementoesunabarra
sobra el símbolode lavariable binaria.
Si la variable binariaposee unvalor0,la compuertaNOTcambia suestadoal valor1 y
viceversa.El círculopequeñoenlasalidade unsímbolográficode uninversordesignaun
inversorlógico.Esdecircambialosvaloresbinarios1a 0 y viceversa.

4. CompuertaSeparador(yes):
Un símbolotriánguloporsí mismodesignauncircuitoseparador,el cual noproduce ninguna
funciónlógicaparticularpuestoque el valorbinariode lasalidaesel mismode laentrada.Este
circuitose utilizasimplemente paraamplificaciónde laseñal.Porejemplo,unseparadorque
utiliza5 voltpara el binario1, produciráunasalidade 5 voltcuandola entradaes 5 volt.Sin
embargo,lacorriente producidaala salidaesmuysuperiora lacorriente suministradaala
entradade la misma.De éstamanera,unseparadorpuede excitar muchasotrascompuertas
que requierenunacantidadmayorde corriente que de otramanerano se encontraríaenla
pequeñacantidadde corriente aplicadaalaentradadel separador.
CompuertaNAND:
Es el complementode lafunciónAND,comose indicapor el símbolográfico,que consiste en
una compuertaANDseguidaporun pequeñocírculo(quieredecirque inviertelaseñal).La
designaciónNANDse derivade laabreviaciónNOT - AND.Una designaciónmásadecuada
habría sidoANDinvertidopuestoque eslafunciónANDlaque se ha invertido.Lascompuertas
NANDpuedentenermásde dosentradas,yla salidaessiempre el complementode lafunción
AND.
CompuertaNOR:

5. La compuertaNOResel complementode lacompuertaORy utilizael símbolode lacompuerta
OR seguidode uncírculo pequeño(quiere decirque invierte laseñal).LascompuertasNOR
puedentenermásde dosentradas,y lasalidaessiempre el complementode lafunciónOR.
¿Cómo funcionany que tiposFlipFlops Hay? (Mencione unaaplicación breve)
Flip-Flop
Es el elementode memoriamásimportante,formadoporunacombinaciónde compuertas
lógicasque dancomo resultadoundispositivoconmemoria
FlipfloptipoJk(jumpkeep)
Este FF es unode los másusadosen loscircuitosdigitales,yde hechoes parte fundamental de
muchoscircuitosavanzadoscomocontadoresy registrosde corrimiento,que yavienen
integradosenunchip.
FlipFloptipo"D" (Datos,Data)
A diferenciade losFFtipoJ-K,el FF tipo"D" (Datos,Data) sólocunetacon una entradapara
hacer el cambiode las salidas.A cada pulsodel reloj (dependiendosi el FFutilizaunaTPPo
una TPN) el estadopresente enlaentrada"D"será transferidoalasalidaQ y /Q.
FlipFloptipo"D" (Datos,Data)
A diferenciade losFFtipoJ-K,el FF tipo "D" (Datos,Data) sólocunetacon una entradapara
hacer el cambiode las salidas.A cada pulsodel reloj (dependiendosi el FFutilizaunaTPPo
una TPN) el estadopresente enlaentrada"D"será transferidoalasalidaQ y /Q.
¿Cómo funcionanlos contadores(BCD y Jonson) y que tiposhay con compuertas,flipflops y
otros elementosdigitalesIntegrados,conoce?(Mencione ygrafique)
ContadorJohnson.
Aparte de loscontadoresbinariosque pasanportodos susposiblesestadosyde losde
secuenciatruncada,enloscualesel númeromáximode posiblesestadoses2n,donde n
corresponde al númerode flip-flops,existencontadoresque tenganunnúmerode estados
determinadoporlaregla2n, donde nes el númerode flip-flops.Ademásestoscontadores
poseenunarealimentaciónde lasalidacomplementariade laúltimaetapaindependientedel
númerode etapasdel contador,a la entradadel primerflip-flop,dandocomoresultadouna
secuenciacaracterística.
En el diagramalógicose muestraun contadorde Johnsonascendentede tresbitsdiseñadoa
partir de flip-flopsDatacondisparopor borde de subida.Debidoaque posee tresflip-flops,su
númeromáximode estadoses6,con un ciclobásicoque vadesde cero(000) luegoel contador

6. se llenaráde 1s de izquierdaaderechayluegose llenarade nuevode 0s enformarepetitiva
como se puede observarenel diagramade tiempos.
Contadoresde décadaso contadoresBCD.
El contadorMOD 10 se conoce tambiéncomocontadorde décadas.De echoun contadorde
décadasescualquiercontadorque tenga10 estadosdiferentesindependientementede la
secuencia.Estostambiénse denominancontadoresBCDpara reiterarlodichocualquier
contadorMOD 10 es uncontador de décadasy cualquiercontadorde décadasque cuentaen
binariode 0000 a 1001 es uncontador BCD.
Los contadoresde décadaespecialmentelosde tipoBCD,se utilizanampliamenteen
aplicacionesdonde lospulsososucesosvana sercontadosy losresultadosexhibidosenalgún
tipode dispositivode visualizaciónnuméricadecimal.Uncontadorde décadasa menudose
utilizatambiénparadividirunafrecuenciade pulsosexactamente entre 10.

7. ¿Que diferenciashayentre lasdiferentesfamiliaslógicas,ycomose codificanusualmentecada
una de ellas?
Los circuitosdigitalesempleancomponentesencapsulados,loscualespuedenalbergarpuertas
lógicaso circuitoslógicosmáscomplejos.
Estos componentesestánestandarizados,paraque hayaunacompatibilidadentrefabricantes,
de forma que lascaracterísticas más importantesseancomunes.De formaglobal los
componenteslógicosse englobandentrode una de lasdos familiassiguientes:
TTL: diseñadaparauna altavelocidad.
CMOS: diseñadaparaun bajoconsumo.

8. Actualmente dentrode estasdosfamiliasse hancreadootras,que intentanconseguirlomejor
de ambas: un bajoconsumoy unaalta velocidad.
No se hace referenciaala familialógicaECL,lacual se encuentraa caballoentre laTTL y la
CMOS. Esta familianaciócomoun intentode conseguirlarapidezde TTL y el bajo consumode
CMOS, peroenraras ocasionesse emplea.
CONCEPTUALICE LO SIGUIENTE:
Retrasos de la propagación: TPLH, TPHL.
Es el promediode lademoraenel tiempode transiciónparaque un cambioenla señal de
entradaproduzcaun cambioen laseñal de salida.
El retrasode propagación,nosda una ideade la velocidadalaque puede operarundispositivo
lógico.A menorretardode propagación,se puede concluirque existemayorrapidez.
El retardode propagaciónlimitalafrecuenciaala que puede trabajar.Cuantomayoresel
retardode propagaciónmenoreslafrecuenciamáxima.
Compuertaslógicas y sus tablas de verdad

9. Modos de operación del CI LM555
Antesde entrara explicarlosmodosde funcionamientoantesmencionadosse explicarael
funcionamientode algunaspartesoetapasque loconformanestocon el propósitode
comprenderlomejorposiblesusoperaciones.
En la siguiente figurase muestraladistribucióninternade bloquesdelintegrado555. Consta
de dos comparadoresde voltaje (U1y U2), un flip-flop(U3),unamplificadorde corriente o
buffer(U4) y un transistorde descarga(Q1).En el caso de lasresistenciasque aparecenenel
dibujosirvencomodivisoresde tensión(Ra,RbyRc).
Funcionamientodel 555 enel modoastable
En la siguiente figurase muestrael tipode conexióndel integradoparaque funcione enmodo
astable encual generaraun trende pulsos.

10. R1, R2 y el condensadorse encargarande controlarel voltaje de entradade loscomparadores.
Antesde conectarla fuente el voltaje esceroyaque el condensadorse encuentratotalmente
descargado,enestacondiciónel comparadorde umbral aplicaun bajoa la entradaR del flip-
flopy altoa S de tal forma que Q esalto al mismotiempolasalidaQ̅ esbajoy el transistorestá
apagadoy el condensadorse descargaa través de R1 y R2.
Con lafuente de alimentaciónconectadael condensadorC1comienzaacargarse hasta
alcanzar las2/3 partesdel voltaje de lafuente (Vcc) haciendoque el comparadorde umbral
aplique unaltoa la entradaR y un bajoa la entadaS por lo que Q estaráen bajay Q̅ en altoel
transistorQ1 esta encendidohaciendoque el condensadorcomience adescargarse atravésde
la resistenciaR2 y el transistor.
Cuandoel voltaje enel condensadorse hace inferioral voltaje de disparoosea1/3 del voltaje
de la fuente el comparadorde disparoaplicaunaltoa S y el de umbral un bajoa R lasalida
vuelve aseralta y se repite el cicloanterior,haciendoque se genere el trende pulsos.
Operacióndel 555 enmodomonoestable
En la siguiente figurase muestralaformade cómo conectarel 555 enmodo monoestableenel
cual generaraunpulsode una duracióndeterminadaycalculadapreviamente,laresistencia
R1 y R2, el condensadorQ1 y el botónpulsadorS1 se encargaran de controlarel voltaje
aplicadoa lasentadasde los comparadoresya travésde estosse determinael montodel
disparoy laduracióndel mismo.

11. Al inicioel pulsadorse encuentraapagadoporloque se aplicaunbajo a la entradaS del flip-
flop,Q̅ está enaltoy la salidaesbaja; el transistorestaencendidoporloque descargael
condensadoryconectaa tierrala entradadel umbral.
Al presionarel interruptorlapatillainversoradel comparadorde disparorecibe unbajoy
aplicaun altoa la entradaS del flip-flophaciendoque lasalidapase atenerunestadoalto,al
soltarel interruptorlaentradaS retornaa sunivel bajoperolasalidase mantiene enalto.
Al mismotiempoel transistorQ1estáapagado y el condensadorcomienzaacargarse cuando
este superalos2/3 del voltaje de alimentaciónel comparadorde umbral aplicaunaltoa R y la
salidavuelve aserbaja,con estose logróque el estadoalto durara porun tiempo
determinado.
Visualizadoresde losestados del un contador (Forma de conectar Leds, y Displays de 7
Segmentos).
En este diagrama,unestadose representaporun circulo,yla transiciónse indicaconlíneaso
arcos que conectanloscírculos.
Dentrode cada circulose escribe unnumerobinarioque representael estado.
La figura muestrael diagramade estadosde un contadorde 3 bits.
Contador BCD.
Se puede construiruncontador BCD o contadorde decena,directamente de uncontador
binario,terminandoel conteode la"propagación",cuandolacuentaalcance el decimal 9
(binario1001). Comola siguiente conmutaciónpondráalta(1) lasalidade X1 (cuenta1010), y
todavía se mantiene altalasalidadel bitmassignificativo(X3),unapuertaNANDconsus
entradasconectadasa estasdos salidas,produciráunaseñal baja(0) de entrada de reset
asíncrona que "limpiará"todoslosflip-flops,parareiniciarde nuevolacuenta.

12. Diseñe Contadoresde Rizo MOD 16, MOD 10, MOD 6, utilizandoel circuito integrado
74LS293
Diseñe y obtenga un CircuitoGeneradorde onda rectangular de frecuenciavariable enbase
al circuito integradoLM555. (Este circuito lo tendrá que implementarenel laboratorio).
Utilizandoel circuito anterior,Diseñe un circuito que nos genere secuencial mente los
siguientespatronesde variación de 4 Bits (ConCompuertaso con FlipFlopso Contadores),
los cambios se debenefectuarcon un a frecuenciade 2 Hz
Utilizandoel circuito anterior,Diseñe un circuito que nos genere secuencial mente los
siguientespatronesde variación de 4 Bits (ConCompuertaso con FlipFlopso Contadores),
los cambios se debenefectuarcon un a frecuenciade 2 Hz
Utilizandoun PICde la serie 16f84, Diseñe un circuito que nos genere secuencial mente los
patrones de variación variaciones en4 Bits,
Bit 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 …
Bit 2 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 …
Bit 3 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 …
Bit 4 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 …
Bit 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 …
Bit 2 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 …
Bit 3 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 …
Bit 4 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 …

13. GRAFIQUE Y ESQUEMATICE LO SIGUIENTE
La compuerta NAND TTL básica en base a transistores.
EXPERIMENTO 01
EXPERIMENTO 02:
Implementarun generadorde onda rectangular regulable usando un IC 555.

14. Armadodel circuito
La fórmulaparacalcular lafrecuenciaestádadapor:
1 / f = 0,69 * C * (R1 + 2 * R2)
El ciclode trabajo viene dadapor:
Cicloútil %= 100 * (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2)
R1 debe sermuypequeñaencomparaciónconR2. PeroR1 no debe sermenorde 1 KB.
Una buenaopciónsería valoresde R1 en kilo ohmiosyR2 enmegaohms.Despuéspuede
seleccionarCpara fijarel rangode frecuencias.
EXPERIMENTO 05:
PROPOSITO: Implementarcon un PIC 16f84 un circuito que nos genere secuenciaspara
controlar motores paso a paso, con giro hacia ambos lados

15. MATERIAL:
1 PIC16F84A
1 ULN2803
1 Motor a pasos unipolar(5o 6 cables)
3 Pulsadores
3 Resistoresde 330Ω a 1/2 W
1 Cristal de cuarzo de 4MHz
2 Capacitoresde 22pF
Programaciónpara el pic
'****************************************************************
TRISA = 1 'Puerto A como entrada
TRISB = 0 'Puerto B como salida
DIGITO var Byte 'Variable digito para el conteo
PORTB = 0 'Inicializamos puertoB enceros
INICIO:'Etiqueta para bucle principal
If PORTA = 1 Then 'Se lee el estadodel puerto a si BA= 1 hace losiguiente
For digito = 0 To 4
LookUp digito, [1, 2, 4, 8], PORTB 'Crea los pulsos enel puertoB
pause 150 'Tiempoentre pasoypasodel motor
Next digito
Endif
If PORTA = 2 Then 'Se lee el estadodel puerto a si BR= 1 hace losiguiente
For digito = 0 To 4

16. LookUp digito, [8, 4, 2, 1], PORTB 'Crea los pulsos enel puertoB
pause 150 'Tiempoentre pasoypasodel motor
Next digito
Endif
goto inicio
end

17. SUGERENCIAY CONCLUSIONES
- Pera realizar la experiencia se requiere trabajo en grupo ya que los componentes son
variados para realizar la experiencia