Dept. Sist. Digitales y Telecomunicaciones

Transcripción

1 Practica No. 1 Parámetros de Voltaje y Corriente de Circuitos Integrados Datos de la práctica Carrera INGENIERIA ELECTRONICA Semestre Grupo Tipo Practica Laboratorio Simulación Fecha Asignatura Electrónica Digital II Unidad Temática No Alumnos por practica 2 No. Alumnos por reporte 2 Nombre del Profesor Nombre(s) de Alumno(s) Tiempo estimado Comentarios 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) 1

2 INTRODUCCION Parámetros principales de corriente y voltaje V IH (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. V IL (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. V OH (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. V OL (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. I IH - 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. I IL - 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. I OH - Corriente de salida de nivel alto. La corriente que fluye desde una salida en el estado 1 lógico bajo condiciones de carga especificadas. I OL - Corriente de salida de nivel bajo. La corriente que fluye desde una salida en el estado 0 lógico bajo condiciones de carga especificadas. Icc H - 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. Icc L - 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. 2

3 TRABAJO PREVIO Traer la Hoja de Datos del IC 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 V OH, V OL, I IL, I IH, I OH e I OL 1. Diagrame el circuito equivalente de la compuerta NAND 7400 mostrado en la figura. Corriente de Entrada Elementos del Circuito a Simular 6 Resistores Cantidad: References Valor 1 R R2 1.6k 1 R3 1k 1 R4 4k 1 R R6 9k 5 Transistores Cantidad: References Valor 5 Q1-Q5 NPN 1 Diodo Cantidad: References Valor 1 D1 DIODE 3

4 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 4

5 Para el Diodo 5

6 2. Hacer clic en el botón para ejecutar la simulación. 3. Para medir los parametros de V OH e I OH, 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 I OH. Anote los valores resultantes de la Simulacion en el cuadro del inciso Para medir los parametros de V OL e I OL, 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 V OL e I OL. Anote los valores resultantes de la Simulacion en el cuadro del inciso Para medir la corriente I IL y I IH, la entrada debe estar a un valor de 0 logico y a un valor de 1 logico respectivamente. Anote los valores. Medición de V IH, V IL. 6. Del circuito anterior haga las modificaciones mostradas en la figura. 6

7 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 V IH. 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 V IL. 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 V OH V OL I OH I OL I IH I IL V IH V IL Hoja de Datos Simulación 7

8 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? 8

9 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. 9