CAPACITACIÓN EN ELECTRÓNICA SERIE 91000

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1 Sistema de capacitación en electrónica A computarizado eseries FACET SISTEMA DE (FACET ) CAPACITACIÓN EN ELECTRÓNICA Sistema mostrado con equipo opcional El programa de capacitación en electrónica FACET de la serie es un sistema de capacitación completamente computarizado que abarca cuatro áreas de estudio: principios básicos de electricidad y electrónica, electrónica digital y de microprocesadores, electrónica industrial y telecomunicaciones. El programa de capacitación en electrónica FACET acelera el aprendizaje y aumenta la retención a través de sus cursos interactivos en multimedia para el diseño y análisis de circuitos en Mind-Sight, nuestro nuevo sistema de aprendizaje y gestión de contenidos (LMS). Continúa en la próxima página TABLA DE CONTENIDO Descripción general... 1 Unidades base de FACET... 5 Módulos de FACET... 6 Equipo de FACET opcional Equipo adicional requerido para ejecutar los ejercicios Especificaciones Números para pedidos (732) / 800-LAB-VOLT, FAX: (732) , (418) / 800-LAB-VOLT, FAX: (418) , INTERNET:

2 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Este sistema se utiliza para presentar, reportar, y personalizar el contenido técnico para cada uno de nuestra amplia línea de módulos de capacitación FACET. Mind-Sight viene listo para ejecutar (plug and play). Lab-Volt provee un dispositivo de red totalmente compatible que ha sido preinstalado con software de administración y telecomunicaciones. Sin modificar la red existente, Mind-Sight se integra a una conexión LAN disponible y se instala como cliente local. El contenido de los cursos y la gestión de clases son administrados desde el programa de control para el instructor. Mind-Sight también se puede conectar a una estación de trabajo con hardware didáctico o como un programa de capacitación electrónica sin hardware. Todos los cursos son compatibles con SCORM, (Sharable Content Object Reference Model), un modelo estándar definido para compartir contenidos entre distintos sistemas de aprendizaje (LMS), tales como Blackboard. Para su utilización, se debe abonar una tasa de licencia y el consumidor debe instalar y mantener el curso. El sistema FACET incluye la capacidad de modificación de circuitos e inserción de fallas. Los estudiantes realizan experimentos en un amplio rango de módulos de electricidad y electrónica, tanto analógica como digital, que combinan la teoría con aplicaciones prácticas. Cada módulo está conectado con una unidad base que distribuye la energía y controla los circuitos en el tablero. Una estación completa de capacitación está conformada por un hardware didáctico (cualquiera de los módulos más una unidad base y un conjunto de accesorios), los instrumentos, el manual del estudiante o un dispositivo de red con Mind'Sight y el curso computarizado correspondiente. La guía del profesor, las pruebas de preevaluación y evaluaciones posteriores dan a los profesores y a los estudiantes una visión general y el conocimiento práctico necesario en electricidad y electrónica analógica y digital. FACET es apropiado para una gran cantidad de propósitos de capacitación en laboratorios educativos, industriales o militares. Cuando un módulo didáctico es insertado en una unidad base, el sistema funciona como una estación de trabajo para capacitación en electrónica. Las fallas y las modificaciones de circuitos (MC) son introducidas dentro de los circuitos y los estudiantes deben entonces localizar, aislar y solucionar el mal funcionamiento a través de una serie de pasos de resolución de problemas comunes, que incluyen el uso de instrumentos de diagnóstico. Veinte MC y doce fallas, introducidas desde la unidad base, reducen la necesidad de conectar cables y permiten realizar una evaluación práctica del conocimiento del circuito por parte del estudiante. El sistema de capacitación de FACET está en continuo crecimiento. Actualmente se encuentran disponibles los siguientes módulos: Fundamentos de CC Teoremas de redes CC Fundamentos de CA 1 Fundamentos de CA 2 Dispositivos semiconductores Circuitos amplificadores con transistores Amplificadores de potencia con transistores Circuitos de realimentatión con transistores Circuitos de regulación de alimentación Fundamentos de los FET Tiristores y circuitos de control de potencia Fundamentos de los amplificadores operacionales Aplicaciones de los amplificadores operacionales Fundamentos de la lógica digital Fundamentos de circuitos digitales 1 Fundamentos de circuitos digitales 2 Microprocesador de 32 bits Telecomunicaciones analógicas Fundamentos de los transductores Magnetismo y electromagnetismo* Telecomunicaciones digitales 1 Telecomunicaciones digitales 2 Motores, generadores y controles Telecomunicaciones por fibras ópticas Transistores de potencia y tiristor GTO Procesador de señales digitales Líneas de transmisión (Comunicaciones) QPSK/OQPSK/DPSK Desarrollo de sistemas con microcontroladores Tablero para montajes experimentales * No ofrece localización de fallas Características Construcción durable con componentes mecánicos capaces de soportar miles de ciclos de operación Componentes eléctricos capaces de soportar cualquier combinación de voltaje o conexiones desde la unidad base Regulación de voltaje y protección contra sobre carga y cortocircuito, lo cual ofrece mayor seguridad durante el proceso de capacitación Conectores con tecnología de fuerza de inserción nula (ZIF) enchapados en oro Circuitos con impresión serigráfica para la identificación de componentes Tableros de circuitos montados en placas de poliestireno robusto para facilitar el manejo y la conexión a la unidad base Mínima utilización de cables para ahorrar tiempo de trabajo en laboratorio 2

3 Variedad de componentes de tipo industrial que ofrecen una experiencia de capacitación práctica y real Modo de modificación de circuitos controlada por los estudiantes Modo de inserción de fallas controlada por el profesor Modificación de circuitos e inserción de fallas activados por computadora (utilizando Mind-Sight) Configuración manual, autónoma Configuración en red local LAN, utilizando el dispositivo de red Material didáctico estándar para el Sistema manual Lab-Volt continúa ofreciendo nuestra primera generación de manuales estándar de FACET (versión autónoma de FACET solamente) para clientes que todavía usan este producto en formato tradicional. Estos manuales están siendo adaptados para coincidir con el contenido vigente de la versión eseries. Al igual que ésta, proporcionan a los estudiantes el conocimiento práctico y las habilidades para detectar fallas relacionadas a principios específicos de la electrónica. Este material didáctico manual debe ser adquirido separadamente y puede ser usado como complemento efectivo del sistema didáctico de eseries. Material didáctico basado en una red local LAN El sistema Mind-Sight es una nueva plataforma que opera todos los componentes del currículo multimedia, así como el sistema de gestión de clases. Mind-Sight ofrece las siguientes opciones: Administración de contenido: Importar contenido adicional de Mind-Sight desde un CD o DVD o un dispositivo externo. Gestionar catálogos de cursos. Cargar nuevos cursos compatibles con SCORM. Administrar catálogos: agregar un nuevo catálogo, asignar grupos de usuario a catálogos. Anotaciones del profesor: El profesor puede cambiar palabras o párrafos, añadir texto adicional, información suplementaria o instrucciones en el currículo. Editar el contenido de un curso: Herramientas fáciles de utilizar permiten agregar información adicional, construir cursos desde contenidos existentes y cargar paquetes de archivos compatibles con SCORM. Acceso al diario electrónico del estudiante: El profesor puede comunicarse con los estudiantes para intercambiar información acerca de apuntes archivados en sus diarios, proyectos, avances, etc. Publicación de anuncios: El profesor puede enviar mensajes a la clase entera en un simple paso. Diario/blog en tiempo real: El profesor puede comunicarse con ciertos estudiantes por escrito. La función de blog realza la comunicación entre el profesor y sus estudiantes. Ficha de Aplicaciones: Cualquier aplicación puede ser vinculada a la ficha de Aplicaciones y ejecutada desde esta ficha en la parte superior derecha de la pantalla. Notas de estudiante: Cada pantalla de contenido despliega un ícono de notas del estudiante que abre una ventana por encima de la pantalla de contenido. Los estudiantes pueden ver el contenido sobre el que están tomando notas. Las mísmas pueden ser impresas individualmente o ser exportadas a un archivo para imprimir. Informes: El profesor puede crear informes por cursos o por estudiante. Funciones adicionales de informes, incluyendo competencias y estándares están actualmente en desarrollo. El currículo está disponible en las siguientes configuraciones: Currículo completo [todos los módulos] (94600-E2) Módulos agrupados de la siguiente forma: Electricidad y electrónica básica (94601-E2) Electrónica digital y de microprocesadores (94602-E2) Electrónica industrial (94603-E2) Sistemas de telecomunicaciones (94604-E2) Módulos individuales (91001-E2 hasta E2 y E2 hasta E2) 3

4 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Modelo Mind-Sight LMS Programa de distribución de cursos y gestión de clases Mind-Sight Mind-Sight ofrece un sistema completo de distribución de cursos y gestión de clases. El administrador puede: agregar y borrar estudiantes. crear y borrar contraseñas. crear informes de actividad y evaluación. personalizar el contenido del currículo y ejecutar otros contenidos SCORM 1,2. ejecutar aplicaciones externas. anotar el currículo. comunicarse con un estudiante en particular o con la clase entera. Dispositivo de red Mind-Sight incluido con el modelo Requisitos mínimos recomendados para ejecutar FACET Requisitos para el servidor Estas recomendaciones están referidas a la conectividad con el servidor. El dispositivo de red como tal es proporcionado por Lab-Volt y requiere una conexión de red local LAN de 10Mb Ethernet. Se recomienda acceso a Internet a través del puerto 80/443 (HTTP/SSL) o a través de un servidor proxy para permitir una registración y actualización más fácil y rápida. Estación de trabajo cliente Mínimo: Microsoft Windows XP Internet Explorer 6.NET 3,0 Framework Flash 8 (multimedia puede necesitar Flash 9) Tarjeta de sonido 10Mb Ethernet Resolución de monitor de 1024 píxeles de ancho Recomendado: Internet Explorer 7.NET 3.0 Framework Flash 8 (multimedia puede necesitar Flash 9) Tarjeta de sonido 100Mb Ethernet Resolución de monitor de 1280 píxeles de ancho 4

5 UNIDADES BASE DE FACET Las unidades base de FACET proveen protección y circuitos de acondicionamiento de voltaje para ejecutar cada tablero FACET. Las características específicas de todas las unidades base de FACET incluyen: ±15 Vcc distribuidos y potencia variable de ±0-10 Vcc para los circuitos de los diferentes módulos de capacitación. Controles de ajuste grueso y fino para las fuentes variables de ±0-10 Vcc. Autoprotección contra cortocircuito, voltaje inverso y condiciones de sobrecorriente. Conectores de larga vida ZIF, con perilla rotatoria que ajusta el módulo didáctico a la unidad base. El conector ZIF incluye protección contra daños por medio de topes integrados. Las patas de los conectores son enchapadas en oro para mayor durabilidad. Un juego de accesorios que contiene postes de terminales, adaptadores, y cables auxiliares requeridos para completar experimentos en el módulo didáctico de FACET. Características de la unidad base computarizada La unidad base computarizada (modelo ) contiene treinta y dos relés controlados por comandos desde la computadora del estudiante. La unidad base computarizada interactúa automáticamente con la computadora a través de la aplicación (curso) cuando sea necesario y también puede ser activada por el profesor por medio de un puerto USB a través de un software protegido por contraseña. Las modificaciones de circuito (MC) y las fallas son encendidas y apagadas automáticamente por el software. Un mensaje en la pantalla de la computadora del estudiante indica que una MC o una falla está activada. En los ejercicios de localización de fallas, las fallas son también insertadas automáticamente por la computadora, liberando al profesor para asistir a los estudiantes con sus actividades individuales. Modelo Unidad de base interfaz de computadora con fuente de alimentación integrada Características de la unidad base manual El sistema de la unidad base manual (modelo ) contiene un total de treinta y dos modificaciones de circuito (MC) e interruptores de fallas. Los estudiantes seleccionan interruptores MC a medida que avanzan en el curso, mientras que los interruptores de fallas son reservados para el uso del profesor, los cuales están protegidos por medio de una cubierta cerrada. Modelo Unidad de base manual con fuente de alimentación integrada 5

6 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET MÓDULOS DE FACET Modelo Fundamentos de CC El módulo de Fundamentos de CC es usado por los estudiantes para realizar ejercicios prácticos que demuestran los principios de CC. Los estudiantes se familiarizarán con todos los componentes y serán capaces de aislar satisfactoriamente los bloques de circuitos en el tablero y realizar ejercicios de localización de fallas. Familiarización con los instrumentos Familiarización con la unidad base de FACET Familiarización con el tablero de circuitos de Fundamentos de CC Símbolos y diagramas esquemáticos Reglas básicas de seguridad Reglas de seguridad eléctrica Voltaje del circuito Corriente del circuito Resistencias del circuito Fuentes de alimentación CC en serie y en paralelo Fuentes CC opuestas Identificación de tipos de interruptores Conceptos de conmutación Ley de Ohm: circuito resistivo Ley de Ohm: corriente del circuito Ley de Ohm: voltaje del circuito Resistencia en un circuito resistivo en serie Corriente en un circuito resistivo en serie Voltaje en un circuito resistivo en serie Resistencia en un circuito resistivo en paralelo Voltaje y corriente en un circuito resistivo en paralelo Resistencia en un circuito resistivo en serie-paralelo Voltaje en un circuito resistivo en serie-paralelo Corriente en un circuito resistivo en serie-paralelo Potencia en un circuito resistivo en serie Potencia en un circuito resistivo en paralelo Potencia en un circuito resistivo en serie-paralelo El reóstato El potenciómetro Divisores de voltaje Divisores de corriente Divisores de Voltaje/Corriente El amperímetro de CC El óhmetro de CC El voltímetro CC Fundamentos de CC Modelo Teoremas de redes CC Compuesto por nueve bloques de circuitos de capacitación y un bloque con una fuente constante de corriente, el módulo de Teoremas de redes de CC le permite al estudiante realizar ejercicios prácticos que demuestran los principios teóricos de CC. Cuando un circuito tiene dos fuentes de voltaje en ramas diferentes, se utilizan teoremas para resolver el voltaje o la corriente en las instancias donde no se puede aplicar la ley de Ohm. 6

7 Identificación y ubicación de componentes Operación del tablero de circuitos Corrientes en un circuito con ramas de dos elementos Corrientes de nodo en un circuito con ramas de dos elementos Voltajes en un circuito con tres elementos en serie Suma algebraica de voltajes en un circuito en serie Generación de ecuaciones de malla Generación de ecuaciones de nodo Ley de voltajes de Kirchhoff para un circuito con dos fuentes Ley de corrientes de Kirchhoff para un circuito con dos fuentes Soluciones de malla de un circuito con dos fuentes Solución por superposición para un circuito con dos fuentes Solución con el teorema de Millman para un circuito con dos fuentes Método de Thévenin para una red con una sola fuente Método de Thévenin para una red con dos fuentes Resistencia Thévenin (Rth) de un circuito puente Voltaje Thévenin (Vth) de un circuito puente Conversión de Thévenin a Norton Conversión de Norton a Thévenin Redes T y Y o Pi y Delta Transformación de redes Delta y Y Fundamentos de la localización de fallas Teoremas de redes de CC Modelo Fundamentos de CA 1 Este módulo contiene nueve bloques de circuitos en los cuales los estudiantes realizan una variedad de ejercicios de localización de fallas en el programa de Fundamentos de CA 1. Los estudiantes identifican y aíslan los siguientes circuitos: impedancia del generador; formas de onda CA/CC; ángulo de fase; inductancia/reactancia inductiva; transformador; capacitancia/reactancia capacitiva; constantes de tiempo RC y formas de onda RC/RL. El osciloscopio El generador de forma de onda CA Medición de amplitud de CA Medición de voltaje y corriente CA e impedancia con un osciloscopio Medición y configuración de frecuencia Inductores Ángulo de fase Inductores en serie y en paralelo Fundamentos de la reactancia inductiva Reactancia inductiva e impedancia Circuitos RL en serie Circuitos RL en paralelo Qué es un electroimán? Devanados del transformador Inductancia mutua Relaciones de voltaje y vueltas del transformador Carga secundaria del transformador Condensadores Condensadores en serie y en paralelo Fundamentos de la reactancia capacitiva Circuitos RC en serie 7

8 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Circuitos RC en paralelo Constantes de tiempo RC Formas de onda RC/RL Fundamentos de la localización de fallas Fundamentos de CA 1 Modelo Dispositivos semiconductores Modelo Fundamentos de CA 2 El módulo didáctico de Fundamentos de CA 2 es diseñado como continuación del programa de Fundamentos de CA 1. Circuitos RLC en serie Circuitos RLC en paralelo Circuitos resonantes en serie Factor Q y ancho de banda en circuitos RLC en serie Circuitos resonantes en paralelo Factor Q y ancho de banda División de potencia Factor de potencia Filtros paso-bajo Filtros paso-alto Filtros paso-banda Filtros elimina-banda Fundamentos de localización de fallas Fundamentos de CA 2 El módulo didáctico de Dispositivos semiconductores contiene nueve bloques de circuitos diseñado para desarrollar habilidades en circuitos de semiconductores. Después de haber completado los programas Fundamentos de CC y el análisis de Circuitos de CC y CA de FACET, los estudiantes estarán preparados para trabajar en el módulo de dispositivos de semiconductores. En este programa, los alumnos estarán dedicados a analizar, detectar y solucionar problemas en los siguientes circuitos: diodos y rectificación de media onda; rectificación de onda completa con filtros de la fuente de alimentación; regulador con diodo Zener; conformador de onda con diodos; doblador de voltaje; unión de transistor; polarización en CC de PNP y líneas de carga y ganancia de los transistores. Identificación de componentes semiconductores Control de un interruptor semiconductor Diodo y características CC Rectificación de media onda Rectificación de onda completa con puente de diodos Filtro de fuente de alimentación Doblador de voltaje Formador de onda con diodos El diodo Zener Regulación de voltaje con diodo Zener Prueba de uniones de un transistor Circuito de control de corriente con transistor PNP Potenciales de polarización de emisor-base Corriente de colector en función de la polarización de la base 8

9 Voltajes CC de circuitos con transistores Líneas de carga de los transistores Fundamentos de localización de fallas Localización de fallas del tablero de circuitos Dispositivos semiconductores Modelo Circuitos amplificadores con transistores Ganancia de voltaje CA y relación de fase del amplificador con acople RC Respuesta de frecuencia del amplificador con acople RC Operación CC del amplificador acoplado por transformador Operación CA del amplificador acoplado por transformador Respuesta de frecuencia del amplificador acoplado por transformador Operación CC del amplificador con acople directo Operación CA del amplificador con acople directo Respuesta en frecuencia del amplificador con acople directo Fundamentos de localización de fallas Localización de fallas en el tablero Circuitos amplificadores con transistores Modelo Amplificadores de potencia con transistores El módulo de Circuitos amplificadores con transistores permite a los estudiantes realizar ejercicios que demuestran los principios de los amplificadores con transistores. Los alumnos identificarán y aislarán fallas dentro de los seis siguientes bloques de circuitos: atenuador; base común/ emisor; colector común; estabilización de polarización; acoplamiento RC/acoplamiento con transformador y acoplamiento directo. Ubicación e identificación de circuitos Introducción al amplificador multietapa Operación CC del circuito de base común Operación CA del circuito de base común Operación CC del circuito emisor común Operación CA del circuito emisor común Operación CC del circuito colector común Operación CA del circuito colector común Efectos de la temperatura en los circuitos de polarización fija Efectos de la temperatura en el circuito de polarización del divisor de voltaje Familiarización con los parámetros de transistores Utilización de la hoja de especificaciones del transistor Operación del amplificador con acople RC El módulo de Amplificadores de potencia con transistores, ha sido diseñado para enseñar la localización de fallas en los circuitos amplificadores de potencia con transistores. La capacitación en este módulo comprende la identificación y el aislamiento de los siguientes circuitos: amplificador de potencia asimétrico; separador de fase; amplificador de potencia en contrafase; atenuador; amplificador de potencia complementario y el par Darlington. Localización e identificación de circuitos Introducción al amplificador de potencia con transistores Operación CC del amplificador de potencia asimétrico 9

10 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Ganancia de voltaje CA y de potencia del amplificador de potencia asimétrico Operación CC del separador de fase Ganancia de voltaje y relación de fase de señal de entrada/salida Operación CC del amplificador de potencia en contrafase Ganancia de voltaje CA y potencia del amplificador de potencia complementario Operación CC del amplificador de potencia complementario Ganancia de voltaje CA y potencia del amplificador de potencia complementario Características de ganancia de corriente del par Darlington Impedancia de entrada y salida del par Darlington Fundamentos de la localización de fallas Localización de fallas en tablero de circuitos Amplificadores de potencia con transistores Modelo Circuitos de realimentatión con transistores Localización e identificación de componentes Operación del amplificador de realimentación en serie El efecto de la realimentación en la ganancia CA El efecto de la realimentación en serie negativa sobre el ancho de banda El efecto de la realimentación en la impedancia de entrada y en la de salida El efecto de la realimentación en derivación sobre la ganancia CA El efecto de la realimentación en derivación en el ancho de banda El efecto de la realimentación en derivación en la impedancia de entrada y la de salida Ganancia de corriente del amplificador multietapa en derivación-serie Ganancia de salida del amplificador multietapa en derivación-serie Ganancia de voltaje del amplificador multietapa en derivación-serie Impedancia de salida del amplificador multietapa en derivación-serie Operación del amplificador diferencial Características de la ganancia asimétrica y diferencial Ganancia y relación de rechazo de modo común Fundamentos de la localización de fallas Localización de fallas en el tablero Circuitos de realimentación con transistores Modelo Circuitos de regulación de alimentación El módulo de Circuitos de realimentación con transistores permite a los estudiantes realizar ejercicios prácticos que demuestran los principios de realimentación con transistores. Los circuitos que se utilizan en este módulo son: realimentación en serie/realimentación en derivación; realimentación en derivación-serie de multietapa; atenuador; realimentación en serie-derivación de multietapa y el amplificador diferencial. El módulo de Circuitos de regulación de alimentación se utiliza para el estudio de los circuitos reguladores de una fuente de alimentación dentro de un contexto de aprendizaje práctico. 10

11 Con el estudio de los siguientes seis bloques de circuitos, el alumno adquirirá las habilidades necesarias para la localización y reparación de fallas en los siguientes circuitos de la fuente de alimentación: regulador de voltaje en derivación; regulador de voltaje en serie; regulador de corriente; regulación de realimentación de voltaje; regulador de circuito integrado y circuito convertidor de CC a CC. Localización e identificación de circuitos Introducción al regulador de la fuente de potencia Operación del regulador en derivación Regulación de línea Regulación de carga Operación del regulador de voltaje en serie Operación del regulador por realimentación de voltaje Regulación de carga por realimentación de voltaje Circuito de limitación activa de corriente regresiva (Foldback) Operación del regulador de corriente Regulación de línea por regulador de corriente Regulación de carga por regulador de corriente Operación del regulador de circuito integrado de tres contactos y regulación de voltaje Regulación de corriente y eficiencia de potencia del regulador de circuito integrado de tres contactos Características de operación del convertidor de CC a CC Regulación de voltaje y eficiencia del convertidor de CC a CC Fundamentos de la localización de fallas Localización de fallas en el tablero Circuitos de la regulación de la fuente de energía Modelo Fundamentos de los FET El módulo de Fundamentos de los FET contiene nueve bloques de circuitos que permiten a los estudiantes llevar a cabo ejercicios prácticos que demuestran los principios de los JFET, MOSFET y UJT: JFET; amplificador JFET; fuente de corriente JFET; MOSFET a doble compuerta; transistor de unijuntura; termistor; oscilador de Colpitts/Hartley; fotorresistencia y enlace de fibra óptica. Localización e identificación de componentes Operación del oscilador de unijuntura Características de la operación de los JFET El efecto de la polarización de compuerta en el estrangulamiento Curvas de características dinámicas de los JFET Operación CC del amplificador JFET Ganancia del voltaje del amplificador JFET Operación CC de fuente de corriente JFET Potencia de la fuente de corriente JFET y variación de voltaje de la carga Características de polarización cero de MOSFET Modos de operación MOSFET Amplificador de voltaje MOSFET Mezclador MOSFET a doble compuerta Características de operación del UJT Generación de formas de onda con UJT Operación del oscilador Hartley Operación del oscilador Colpitts Operación del termistor Operación de la fotorresistencia Transferencia de luz por fibra óptica Fundamentos de localización de fallas Fundamentos de los FET Hojas de especificaciones de los FET Hojas de especificaciones del transistor de unijuntura Hojas de especificaciones de transductores 11

12 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Modelo Tiristores y circuitos de control de potencia Modelo Fundamentos de los amplificadores operacionales El módulo de Tiristores y circuitos de control de potencia permite a los estudiantes llevar a cabo ejercicios prácticos que exponen los principios fundamentales de los tiristores y de los circuitos de control de potencia. El sistema contiene los siguientes bloques de circuitos: controlador; rectificador controlado por silicio (SCR); control de potencia CA con Triac; SCR con compuerta de CC de media onda y de onda completa; SCR con compuerta de CA y UJT de media onda y de onda completa/motor. Familiarización con los componentes del tiristor Fundamentos del circuito de tiristor Prueba de un rectificador controlado de silicio Operación CC del SCR Voltaje de disparo de compuerta y corriente de retención Rectificador SCR de media onda Control SCR de un rectificador de media onda Control SCR de un rectificador de onda completa Control de fase de media onda Control de fase de onda completa Características del UJT Control de fase de media onda y onda completa por UJT Conducción bidireccional Los cuatro modos de disparo Control de fase de media onda Control de fase de onda completa Fundamentos de localización de fallas Tiristores y circuitos de control de potencia El módulo Fundamentos de los amplificadores operacionales presenta a los estudiantes el tipo de circuitos utilizados en aplicaciones analógicas. El objetivo es que el estudiante se familiarice con el amplificador inversor, el amplificador no inversor, el seguidor de voltaje, el amplificador sumador inversor, el amplificador sumador no inversor, el amplificador diferencial, el comparador de bucle abierto y el comparador de onda sinusoidal/cuadrada. Tipos y encapsulados de amplificadores operacionales Reconocimiento y descripción del tablero de circuitos Características y parámetros del amplificador operacional básico Características CC del amplificador inversor Características CA del amplificador inversor Otras características del amplificador inversor Características CC del amplificador no inversor Características CA del amplificador no inversor Otras características del amplificador no inversor La operación CC del seguidor de voltaje El amplificador inversor de ganancia uno La operación CA del seguidor de voltaje Operación del amplificador sumador inversor Suma, escala y promedio Operación del amplificador sumador no inversor Configuraciones del amplificador sumador Operación CC del amplificador diferencial Operación CA del amplificador diferencial Operación en bucle abierto 12

13 Operación con fijador Zener El convertidor de onda sinusoidal a onda cuadrada Fundamentos de la localización de fallas Fundamentos de los amplificadores operacionales Fundamentos de la localización de fallas Aplicaciones de los amplificadores operacionales Modelo Fundamentos de la lógica digital Modelo Aplicaciones de los amplificadores operacionales El módulo Aplicaciones de los amplificadores operacionales permite a los estudiantes llevar acabo ejercicios prácticos para comprobar las aplicaciones de los amplificadores operacionales. El objetivo de este programa es la familiarización y la adquisición de habilidades para trabajar con el atenuador, el integrador, el diferenciador, los filtros de paso alto y paso bajo, los filtros de paso de banda, el controlador en puente de onda completa/conversiones y la localización de fallasen las configuraciones modificadas. Localización e identificación de componentes Operación del filtro de paso de banda El integrador El diferenciador Respuesta de frecuencia del filtro de paso bajo Respuesta transitoria y de fase del filtro de paso bajo Respuesta de frecuencia del filtro de paso alto Respuesta transitoria y de fase del filtro de paso alto Respuesta de frecuencia del filtro de paso de banda Respuesta de fase del filtro de paso de banda Características CC de un convertidor activo de voltaje a corriente Características CA de un convertidor de voltaje RMS o promedio a corriente El módulo de Fundamentos de la lógica digital permite a los estudiantes llevar a cabo ejercicios prácticos que demuestran los conceptos y fundamentos de los circuitos de lógica digital. El tablero contiene un reloj, señales de entrada, colector abierto, salida de tres estados, AND/NAND, flip-flop set/reset, comparación OR/NOR de TTL/CMOS,, flip-flop tipo D, control del bus de datos, bloques de circuitos XOR/XNOR y Flip-Flop JK para que los estudiantes comprendan y desarrollen actividades de localización de fallas. Localización e identificación de componentes Funcionamiento de los circuitos generales Fundamentos del paquete CI Funciones de la lógica AND/NAND Funciones de la lógica OR/NOR Compuertas OR y NOR exclusivas Respuesta dinámica de las compuertas lógicas XOR/XNOR Operación CC de un NOT y un OR-TIE Características de transferencia de una compuerta Schmitt y de una estándar LS TTL Flip-flop set/rest Flip-flop tipo D Operación estática del flip-flop JK Operación dinámica de un flip-flop JK Control de habilitación de la salida de una compuerta de tres estados Control de fuente y sumidero de una compuerta de tres estados Niveles estáticos de disparo de un TTL y CMOS 13

14 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Características dinámicas de transferencia de TTL y CMOS Control estático de un bus de datos Control dinámico de un bus de datos Fundamentos de localización de fallas Fundamentos de la lógica digital Modelo Fundamentos de circuitos digitales 1 Fundamentos de comparaciones binarias Comparadores y control del módulo contador Fundamentos de localización de fallas Fundamentos de los circuitos digitales 1 El contador 74LS193 El sumador de 4 bits 74LS283 El registro de desplazamiento 74LS194 El comparador 74LS285 Modelo Fundamentos de circuitos digitales 2 El módulo de Fundamentos de circuitos digitales 1 permite a los estudiantes realizar ejercicios prácticos que demuestran los principios de los circuitos lógicos. Los alumnos identificarán los siguientes circuitos: reloj, generador de pulsos, señales de entrada, registro de desplazamiento de 4 bits, contador asíncrono de rizado, sumador de 4 bits, contador sincrónico y comparador de 4 bits. Localización e identificación de componentes Funcionamiento de los circuitos generales Fundamentos del encapsulado CI Funciones de control del contador asincrónico básico Formas de onda del contador de rizado Funciones básicas del contador sincrónico Formas de onda del circuito del contador sincrónico Circuito de lógica de enlace del contador sincrónico Modos básicos de funcionamiento de un registro de desplazamiento Formas de onda del circuito del registro de desplazamiento Fundamentos de la suma binaria Suma binaria con arrastre de entrada y salida El módulo de Fundamentos de circuitos digitales 2 se utiliza para el estudio y la localización de fallas de los circuitos digitales utilizando en forma práctica un equipo didáctico. Mediante el estudio de los siguientes bloques de circuitos, los estudiantes obtendrán las habilidades necesarias para detectar y solucionar de manera satisfactoria fallas específicas en los circuitos: reloj, generador de pulsos, contador, multiplexor/demultiplexor, decodificador decimal BCD/codificador de prioridad BCD, ADC/DAC, controlador de 7 Segmentos/pantalla y generador de paridad/verificador. Localización e identificación de componentes Funcionamiento de los circuitos generales Fundamentos de los encapsulados CI Operación fundamental del decodificador BCD Operación fundamental del codificador de prioridad Operación fundamental del CAD Operación fundamental del CDA Selector de datos y multiplexor 14

15 El multiplexor LS151 y el demultiplexor LS155 Demultiplexor de 1 línea a 8 líneas Decodificador de LED/Controlador Pantalla de LED de 7 Segmentos Paridad par e impar Lógica de interconexión del generador/verificador de paridad Localización de fallas en circuitos con CI MSI Fundamentos de localización de fallas Fundamentos de los circuitos digitales 2 Modelo Microprocesador de 32 bits El módulo de Microprocesador de 32 bits complementa los conocimientos sobre circuitos digitales que los estudiantes adquirieron en Fundamentos de la lógica digital y en Fundamentos de circuitos digitales 1 y 2. Es posible utilizar la CPU 80386DX como unidad autónoma o en conjunto con la unidad base de FACET para demostrar los conceptos de memoria, I/O y comunicación del microprocesador con los sistemas analógicos por medio de los convertidores A a D y D a A. Un teclado y una pantalla LCD alfanumérica de 16 caracteres x 2 líneas, permite una interacción directa con la CPU. Todas las señales de direccionamientos, datos y control están conectadas a puertos específicos para un acceso y expansión fácil a los circuitos externos. Algunas características adicionales de hardware incluyen una RAM estática de 32 kbytes, una ROM de 16 kbytes con monitor, un puerto serial RS-232, un puerto paralelo de 8 bits e indicadores LED para los buses de datos y direccionamiento. Una punta lógica de prueba integrada, un modo de ejecución de un solo ciclo de bus y los ejercicios prácticos del material didáctico guían a los estudiantes en el análisis, la localización y la solución de problemas en los sistemas con microprocesador de 32 bits. Se puede utilizar el tablero de circuitos en la unidad base de FACET o como un equipo didáctico autónomo*. Cuando el tablero es usado en la unidad base de FACET, el curso puede ser ejecutado desde un LMS (sistema de aprendizaje y gestión de contenido) como Mind-Sight. Cuando se utiliza como equipo didáctico autónomo, el curso es ejecutado en forma convencional usando las guías del estudiante y del profesor. En este caso, se debe usar un adaptador de corriente (suministrado con el equipo didáctico autónomo) para suministrar potencia al tablero de circuitos si es usado sin la unidad base. Introducción al tablero de circuitos Operación del tablero de circuitos Estados del bus Transferencias por el bus de 32 bits Ciclos de lectura y escritura Inicialización de la CPU Señales de control de memoria Decodificador de la memoria de direcciones Transferencias de datos de la memoria Puertos de CDA y CAD Interfaz PPI y teclado Puertos seriales y de pantalla Interrupciones no enmascarables Interrupciones enmascarables Excepciones Modo de direccionamiento inmediato y por registro Modos de direccionamiento de memoria I Modos de direccionamiento de memoria II Formatos de instrucción I Formatos de instrucción II Uso de las instrucciones de la CPU I Uso de las instrucciones de la CPU II Fundamentos de la localización de fallas Microprocesador de 32 bits Familiarización con el tablero de aplicaciones 1 Control del motor de CC 1 Control de temperatura 1 1 Estos ejercicios requieren el tablero opcional de aplicaciones del microprocesador, modelo Entre los accesorios opcionales se incluye: la Interfaz de descarga de 32-Bit del micro a la PC (91778) de FACET, el cable (91779) y el adaptador 9M/25F (31216). 15

16 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Modelo Telecomunicaciones analógicas Modelo Fundamentos de los transductores Utilizando el módulo de Telecomunicaciones analógicas, los estudiantes pueden configurar, operar y localizar fallas en los siguientes circuitos: transmisor y receptor de amplitud modulada (AM), transmisor y receptor de banda lateral única (BLU), modulador de frecuencia (FM), modulador de fase (MF), detector de cuadratura (demodulación FM), lazo de enganche de fase (PLL) y detector FM con PLL. Los alumnos también aprenden las funciones de los osciladores, filtros, amplificadores, redes LC, moduladores, limitadores, mezcladores y detectores en circuitos de telecomunicaciones. Las modificaciones y fallas del circuito permiten a los estudiantes desarrollar sus habilidades en la detección y solución de problemas (una unidad opcional cubre el uso de un Analizador de espectro). Conceptos de telecomunicaciones analógicas Familiarización con el tablero de circuitos Modulación de amplitud Amplificador de potencia de RF Modulador balanceado Etapa de RF Mezclador, filtro IF y detector de envolvente Modulador balanceado y filtro BLB (LSB) Amplificador de potencia de RF y mezclador Etapa de RF, mezclador y filtro IF Detector de producto y control automático de ganancia Modulación de fase y de frecuencia Demodulación (detector de cuadratura) Circuito PLL y su operación Detección de FM con PLL Fundamentos de localización de fallas Telecomunicaciones analógicas El módulo de Fundamentos de los transductores guía a los alumnos a través de los circuitos y dispositivos usados para interconectar la computadora y los circuitos de control con el mundo exterior. El tablero de circuitos contiene ocho bloques de circuitos de transductores, un horno para mostrar los transductores térmicos, un amplificador de instrumentación con ganancia seleccionable y un bloque de circuitos de fuente de referencia con interfaz para computadora. Introducción a los transductores Introducción al tablero de circuitos Medición de temperatura Control de temperatura Características del termistor Características del RTD Características del termopar Sensor de capacitancia Sensor de tacto y posición Características del extensómetro Celda de medición de desviación de viga (extensómetro) Principios de ultrasonido Medición de distancia Transmisión y recepción de infrarrojo Control remoto con IR Medición de la fuerza Medición y control computarizado de la temperatura 2 Medición computarizada de la fuerza 2 Fundamentos de los transductores 2 Estos ejercicios e interfaces de computadora requieren el módulo opcional Microprocesador de 32 bits (91017) y los siguientes accesorios: fuente de alimentación de 9 V (91730) y un cable plano (91627). 16

17 Modelo Magnetismo y electromagnetismo Modelo Telecomunicaciones digitales 1 El módulo de Magnetismo y electromagnetismo presenta a los estudiantes aplicaciones prácticas y actualizadas en magnetismo y el electromagnetismo. Qué es magnetismo? Campos magnéticos Elaboración de un imán Qué es un electroimán? El solenoide El relé El módulo de Telecomunicaciones digitales 1 permite a los estudiantes configurar, operar y detectar fallas en los siguientes circuitos: modulación por amplitud de impulsos (PAM); multiplexión en el dominio del tiempo; modulación de impulsos en el tiempo (PWM y PPM); modulación por impulsos codificados y multiplexión por división en el tiempo de señales PCM; modulación delta y efectos del canal. Cada bloque de circuitos contiene un modulador para la transmisión y un demodulador para la recepción. Los estudiantes aprenden la operación y la función de los siguientes elementos: muestreador, muestreo/retención, sumador, generador de rampa, comparador, limitador, filtro, codificador-decodificador, lazo de enganche de fase, compresor, expansor, integrador, diferenciador, comparación por enganche, amplificador de altavoz y simulador de canales. Conceptos de telecomunicaciones digitales Familiarización con el tablero de circuitos Generación de señales PAM Demodulación de señales PAM Transmisión en TDM de señales PAM Recepción en TDM de señales PAM Demodulación de señales PTM Generación de señales PTM Generación y demodulación de señales PCM Multiplexión por división en tiempo de señales PCM Transmisor DM Receptor y ruido DM Ancho de banda del canal Ruido del canal Fundamentos de localización de fallas Telecomunicaciones digitales 1 17

18 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Modelo Telecomunicaciones digitales 2 Modelo Motores, generadores y controles El módulo Telecomunicaciones digitales 2 permite a los estudiantes configurar, operar y detectar y reparar fallas en los siguientes circuitos: NRZ, RZ y codificación y decodificación Manchester, sincronizador de reloj, generación de modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK), detección sincrónica y asincrónica de FSK, generación de modulación por desplazamiento de fase (PSK), detección sincrónica y asincrónica de PSK, generación de modulación por desplazamiento de amplitud (ASK) detección sincrónica y asincrónica de ASK, efectos de canal y módem FSK. Familiarización con el tablero de circuitos Introducción a la transmisión digital Codificación Decodificación Generación de señales FSK Detección asincrónica de FSK Detección sincrónica de FSK Generación de señales PSK Detección de señales PSK Generación de señales ASK Detección asincrónica de ASK El simulador del canal Efectos del ruido en señales ASK y PSK Efectos del ruido en las señales FSK detectadas de forma sincrónica y asincrónica Operación de un módem FSK Operación de un módem DPSK Fundamentos de localización de fallas Telecomunicaciones digitales 2 Usando el módulo de Motores, generadores y controles los estudiantes podrán llevar a cabo la configuración, operación y localización de fallas de los siguientes elementos: motor de CC de imán permanente en serie, velocidad de motores en derivación y compuesto en bucle abierto y cerrado en sistemas analógicos y PWM, un servomotor de CC en circuitos PWM y analógicos, funcionamiento de un motor paso a paso, circuitos de control, circuitos de posicionamiento y de control de velocidad y un motor de CA sincrónico con control de velocidad por frecuencia variable. Familiarización con circuitos de motor de CC Circuitos de motor paso a paso y motor de CA Posicionamiento analógico del motor de CC Posicionamiento del motor CC con PWM Control de velocidad analógico de un motor de CC Control de velocidad por impulsos de un motor de CC Control de frecuencia variable El generador como tacómetro El motor paso a paso El controlador del motor paso a paso Motores, generadores y controles Interfaz con el microprocesador 3 3 Este ejercicio y la interfaz de computadora requieren el módulo opcional Microprocesador de 32 bits (91017) y los accesorios siguientes: una fuente de alimentación de 9 V (91730) y un cable plano (91627). 18

19 Modelo Telecomunicaciones por fibras ópticas El tablero de circuitos de Telecomunicaciones por fibras ópticas proporciona a los estudiantes una base sólida, tanto teórica como práctica, sobre las técnicas de telecomunicaciones por medio de fibra óptica. Los once bloques de circuitos permiten la experimentación práctica con diversos tipos de transmisión y recepción por fibra óptica. Por medio del formato interactivo de su LMS, el estudiante aprende los principios de transmisión y recepción analógica y digital utilizando enlaces de datos por fibra óptica. El tablero de circuitos puede utilizarse con la unidad de base FACET o como un dispositivo didáctico autónomo. Cuando se utiliza conjuntamente con la unidad base de FACET, el curso puede tomarse a través del formato interactivo del LMS. Cuando se utiliza como dispositivo didáctico autónomo, el curso se toma de forma convencional usando las guías de estudiante y profesor. Para usar el bloque de circuitos sin la unidad base, es necesario usar una fuente de alimentación externa. Familiarización con el tablero de circuitos Introducción a las telecomunicaciones con fibra óptica Pérdidas por dispersión y por absorción Conectores y pulido Apertura numérica y área del núcleo Pérdidas por doblez y dispersión modal Fuente de luz Circuito de control Conexión de la fuente a la fibra Detector de luz Circuito de salida Equipo de prueba para fibra óptica Presupuesto de potencia óptica Telecomunicaciones analógicas Telecomunicaciones digitales 4 Detección y solución de problemas 4 Este ejercicio requiere y la interfaz de computadora requiere el módulo opcional Microprocesador de 32 bits (91017), accesorios adicionales entre los que se incluyen: una fuente de alimentación de 9 V (91730), un adaptador 9M/25F (31216) y un kit de pulido (92026). 19

20 SISTEMA ELECTRÓNICO DE CAPACITACIÓN eseries FACET Modelo Transistores de potencia y tiristor GTO y solución de problemas en todos los circuitos incluidos en el módulo, así como también en los dispositivos de conmutación. Introducción al tablero de circuitos Identificación de los transistores de potencia y el tiristor GTO Presentación general de los bloques de circuitos Bloques de circuitos de control y de carga Familiarización con el bloque de circuitos de control Familiarización con el bloque de circuitos de carga El módulo de Transistores de potencia y tiristor GTO permite a los estudiantes llevar a cabo ejercicios prácticos que enseñan el uso de diferentes tipos de dispositivos de conmutación automática, comúnmente utilizados en electrónica de potencia. El módulo contiene los siguientes seis tipos de dispositivos de conmutación automática: un MOSFET, un transistor bipolar de compuerta aislada (IGBT), un IGBT rápido, un transistor bipolar, un transistor Darlington y un tiristor GTO. Contiene también las secciones del circuito de control y carga que ayudan a los estudiantes a estudiar los diferentes dispositivos de conmutación. El circuito de mando incluye un aislador optoelectrónico y un circuito de control para transistores de potencia. El circuito de carga contiene componentes inductivos y resistivos así como también diodos de rueda libre rápidos y ultra rápidos para uso general. Utilizando este módulo didáctico, los estudiantes aprenden el funcionamiento de los transistores de potencia y los tiristores GTO. Los alumnos observan las características de conmutación, la pérdida de voltaje de conducción y las pérdidas en cada dispositivo de conmutación. Los estudiantes también aprenden cómo adaptar los diodos de rueda libre a los diferentes tipos de dispositivos de conmutación mencionados anteriormente. Este módulo permite a los estudiantes determinar cuál dispositivo de conmutación debería utilizarse en una aplicación particular, según los niveles de potencia y la frecuencia de conmutación. El tiristor GTO integrado en este bloque de circuitos les permite finalmente a los alumnos estudiar los GTO a pequeña escala, incluso a niveles de potencia muy bajos. Con el sistema de capacitación basado en la inserción de fallas FACET, los estudiantes desarrollan sus habilidades para la detección Operación básica de los transistores de potencia y un tiristor GTO Funcionamiento básico de los transistores de potencia bipolares Funcionamiento básico de los MOSFET de y los IGBT Funcionamiento básico de los tiristores GTO Principios de los circuitos de conmutación de potencia Tiempo de conmutación y caída de voltaje de conducción Potencia de conmutación en una carga inductiva Tiempo de recuperación de un diodo de rueda libre Pérdidas en conmutadores electrónicos de potencia Conmutadores con transistores bipolares y con el tiristor GTO El transistor bipolar de potencia El transistor Darlington de potencia El tiristor GTO El MOSFET y los IGBTs de potencia El MOSFET de potencia El IGBT El IGBT ultra rápido 20

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