RECOMENDACIONES PARA LAS PRÁCTICAS

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1 RECOMENDACIONES PARA AS PRÁCTICAS

2 aboratorio de Electrónica Digital. Trabajo previo a la práctica El alumno debe realizar el siguiente trabajo antes de la asistencia a las sesiones prácticas de laboratorio: - Traer el diseño de la práctica hecho, comprobado y bien estudiado. - Planificar el montaje en casa. - Preparar una estrategia para comprobar el funcionamiento del circuito (señales de entrada, salidas, puntos intermedios). El esquema de la solución a implementar debería contener: - Identificación del integrado y del elemento del integrado. Por ejemplo, UC podría significar que es la puerta C del integrado U. - El número de los terminales de los integrados que se corresponden con las entradas del elemento que se está utilizando. Por ejemplo, en la siguiente figura se puede ver el esquema completo de un circuito con entradas (a, b, c, d) y una salida y que está formado por dos puertas NAND y una puerta NOR. Se utilizan integrados, un 7S00 que contiene puertas NAND y un 7S0 que contiene puertas NOR. De integrado 7S00 se utilizan las puertas A y B. a b & UA salida c d & UA UB Así, en la figura se puede ver que se utilizan las puertas A y B de un integrado que se denomina U y también la puerta A de otro integrado denominado U. Si la señal de salida no fuese la esperada para los valores asignados a las entradas a, b, c y d, el alumno podría rápidamente comprobar si las señales en los terminales y del integrado U y en los terminales y del U son las esperadas y así depurar su montaje.. Trabajo en el laboratorio.. Montaje Algunos recomendaciones que el alumno deberá tener en cuenta cuando proceda al montaje de su diseño en el laboratorio para comprobar físicamente su correcto funcionamiento son las siguientes: - Elegir para cada conexión el cable más adecuado: aquel que no sea mucho más largo de lo que se necesita. - Marcar las conexiones sobre el esquema como ya realizadas a medida que se vayan realizando. De este modo no se olvidará ninguna.

3 aboratorio de Electrónica Digital - Utilizar para alimentar la placa de prototipos los cables rojos y negros que son más largos. Esto permitirá separar lo suficiente las pinzas de alimentación de forma que sea más difícil que se cortocircuiten. - Antes de conectar la alimentación del circuito, comprobar que los integrados tienen correctamente conectados los terminales de alimentación y que el circuito se encuentra correctamente montado. - Probar el circuito comenzando por las partes funcionales pequeñas e ir añadiendo nuevos bloques una vez que se haya comprobado el funcionamiento del bloque anterior. Esto facilitará la detección y solución de posibles errores de montaje... ocalización de fallos en los circuitos Una vez implementado físicamente un circuito, a pesar de que el esquema sea correcto, hay un elevado número de posibilidades de que no funcione. Estos fallos se pueden deber a alguna de las siguientes causas: alimentación defectuosa, equivocación en el conexionado o circuitos integrados defectuosos. Una de las ventajas de trabajar con circuitos digitales es que sólo tienen dos estados (a lo sumo tres si existe un estado de alta impedancia). Por lo tanto, sólo es necesario determinar si las entradas o salidas de un circuito están a nivel lógico 0 o. os equipos más comunes que se suelen utilizar para la detección de fallos en circuitos digitales son: - Sonda lógica - Polímetro - Osciloscopio - Analizador lógico a sonda lógica permite detectar el 90% de los fallos que se pueden presentar en circuitos combinacionales. a sonda lógica simplemente indica si la señal a la que se conecta está en nivel 0, nivel o en ninguno de los dos casos (tercer estado o fallo del circuito). Consiste en algo similar a un bolígrafo que contiene dos EDs. Uno de ellos se ilumina si al tocar con la sonda una señal ésta se encuentra a nivel 0 lógico. El otro se ilumina si la señal se encuentra a nivel lógico. En caso de que la señal no se encuentre en ninguno de estos niveles los dos EDs permanecen apagados. os circuitos integrados digitales a menudo contienen varias puertas o bloques funcionales en un solo circuito. Con frecuencia uno de estos bloques puede presentar un mal funcionamiento mientras los otros operan correctamente. También, en algunos casos, todos los bloques pueden fallar debido a un problema interno con la alimentación. as razones por las cuales uno de estos bloques puede presentar un mal funcionamiento son variadas pero las más comunes son: - Deterioro de los componentes internos como transistores y resistencias debido a sobrecargas de las entradas o salidas. - Entradas o salidas que están internamente conectadas a Vcc o masa.

4 aboratorio de Electrónica Digital - Entradas o salidas que están internamente en circuito abierto. Como es imposible reparar cualquiera de las situaciones anteriores, el circuito integrado que presente alguno de estos síntomas se reemplaza por otro nuevo... Procedimientos para la localización de fallos El primer paso es determinar si todos los circuitos integrados del diseño están alimentados correctamente. Uno de los fallos más comunes en un montaje es debido a malas conexiones en los terminales de alimentación de los circuitos integrados, tanto por equivocación como por defecto de los propios cables. Por lo tanto, los pasos a seguir para detectar fallos en el montaje de un diseño electrónico son los siguientes: - º: Comprobar que todos los circuitos integrados están bien alimentados - º: Comprobar que las conexiones de todo el circuito se corresponden con el esquema. - º: Si una salida no da el nivel esperado, comprobar que la salida está conectada a las entradas y no a las salidas de otros circuitos integrados. Si una vez comprobado todo lo anterior el circuito sigue sin funcionar, se debe de proceder a la localización de fallos como se indica a continuación. Se toma como ejemplo el circuito que se muestra a continuación. En la tabla se muestran los valores obtenidos y los esperados para cada una de las posibles combinaciones de entrada (: nivel alto; : nivel bajo). UA P 7S08 Q UA 7S0 UB 7S08 UA 7S UB 7S S UC R UB 7S S08

5 aboratorio de Electrónica Digital P Q R SAIDA ESPERADA SAIDA OBTENIDA FAO En la tabla anterior se puede comprobar que la última combinación no produce la salida esperada en estado alto (). En su lugar, la salida adopta el estado bajo (). El resto de las combinaciones producen una salida correcta. Para encontrar el fallo, se debe aplicar la combinación que lo produce (en este caso ) en las entradas del circuito. En la siguiente figura se pueden ver los valores esperados. P UA 7S08 Q UA 7S0 UB 7S08 UA 7S UB 7S S R UB 7S0 9 0 UC 8 7S08

6 aboratorio de Electrónica Digital Utilizando la sonda lógica se deben comprobar que los niveles reales a las salidas de las puertas lógicas coinciden con los esperados. En la figura anterior se puede ver como la sonda lógica indica un nivel bajo a la salida del circuito (salida de la puerta UB) cuando todas las entradas están a nivel alto, siendo el valor esperado un nivel alto. Para detectar el fallo se debe ir revisando el circuito desde la salida hacia las entradas. os pasos a seguir son los siguientes: - º: comprobar las entradas de la puerta cuya salida tiene un valor incorrecto. - º: si alguna de las entradas no tiene el valor esperado quiere decir que el fallo viene de la parte del circuito correspondiente a dicha entrada. Entonces se procederá a comprobar con la sonda lógica los valores de las señales de la puerta cuya salida está conectada a la entrada cuyo valor es incorrecto y así sucesivamente hasta detectar el error (cable mal conectado, cable defectuoso, etc.). a parte del circuito correspondiente a las entradas que tienen el valor esperado no tiene que comprobarse ya que funciona correctamente. De esta forma se reduce el número de puertas del circuito que hay que comprobar. - º: si todas las entradas tienen el nivel esperado entonces el fallo está localizado en dicha puerta. Puede ser que el valor incorrecto de la salida de la puerta sea debido a un mal funcionamiento del circuito integrado que contiene dicha puerta o a una mala conexión de dicha salida (salida conectada a otra salida). Para aislar la puerta defectuosa se deben desconectar todas las conexiones de la salida de dicha puerta. Una vez realizada la desconexión puede ocurrir lo siguiente: la salida tiene el valor correcto. Eso quiere decir que el error era debido a una de las conexiones realizada desde esta salida. Estaba conectada a otra salida de otra puerta que era quien inducía el valor equivocado. a salida sigue teniendo un valor incorrecto. Entonces el fallo está localizado en el circuito integrado que contiene la puerta. Revisar si el circuito integrado está bien alimentado. Si el error persiste, cambiar el circuito integrado. En el ejemplo de la figura anterior se puede ver que cuando todas las entradas están a nivel alto, la salida también debe estar a nivel alto. Con la sonda lógica se ve que la salida está a nivel bajo (salida de la puerta UB) lo que supone un fallo del circuito. Se procede entonces a comprobar el valor de las patillas y del circuito integrado donde está localizada la puerta UB. Se comprueba que la patilla tiene el valor esperado () pero la patilla tiene un valor bajo cuando debería tener un valor alto. De esta forma se observa que el valor incorrecto de la salida de la puerta UB viene provocado por la señal de la patilla conectada a una de sus entradas. a parte inferior del circuito que está conectada a la entrada cuyo valor es el correcto (patilla ) no debe ser comprobada. El fallo está localizado en las puertas que participan en la entrada cuyo valor es incorrecto (UA, UA, UB, UA). A continuación se comprobaría el valor de las entradas de la puerta UA y se observa que la entrada conectada a la patilla del circuito integrado que contiene a dicha puerta es la que tiene un valor incorrecto. Esta señal se corresponde con la salida de la puerta UA por lo que

7 aboratorio de Electrónica Digital el siguiente paso es comprobar las entradas de dicha puerta. Si las entradas de dicha puerta tienen el valor esperado el fallo del circuito de este ejemplo está localizado en esta puerta. abría que aislar esta puerta y comprobar las alimentaciones y el conexionado de la salida para detectar el error y proceder a solucionarlo.