Universidad Nacional Federico VillarrealFacultad de Ciencias Naturales y Matemtica - Fsica

Lgica TTL Universidad Nacional Federico Villarreal

Informe de Laboratorio N 1Lgica TTL

Integrantes:Gastn Lozano CaldernLila Len RamosJenny Moscoso Carrasco

Curso:Electrnica Digital

Docente:Ing. Pablo Arias

Mayo 2015

1- Objetivo Disear e implementar circuitos utilizando lgica TTL; medir los parmetros de varios circuitos utilizando un osciloscopio.

2- Marco Terico

Circuitos Digitales y el sistema binario.Los circuitos digitales manipulan nmeros que estn representados en binario. As podemos decir que un circuito digital actual tiene como entradas y salidas nmeros en binario. Es decir, nmeros que vienen expresados con los dgitos 0 y 1.Un dgito binario, que puede ser 0 o 1, recibe el nombre de BIT, del trmino ingls BInary digiT (digito binario). Utilizaremos los bits para indicar el tamao de las entradas y salidas de nuestros circuitos.-Puertas lgicas: Tensin salida funcin de la tensin de entrada -Tabla de verdad: expresa relacin tensin entrada y salida.Oscilador de anilloParmetros de tiempo importantes asociados con la velocidad de las compuertas lgicas digitales son el tiempo de retardo de propagacin tPD, y los tiempos de subida(rise time) y bajada (fall time) dela seal de salida, tr y tf . El retardo de propagacin es una medida de la cantidad de tiempo que se requiere para que una seal cambie de estado. Se mide como el tiempo desde el punto desde el 50% del punto de entrada hasta el punto de 50% del punto de salida (figura 3). Se denomina a menudo como el promedio de los retardos de alto-a-bajo y de bajo-a-alto (que corresponden a las dos transiciones). Los tiempos de subida y bajada representan la cantidad de tiempo para que una seal cambie de estado.

3- Parte Experimental3.1- MaterialesCI 74LS00, 74LS04Generador de seales (modelo y cdigo)ProtoboardOsciloscopio (modelo y cdigo)Fuente de voltaje continuo

3.2- Esquemas

Figura 1. Medicion del nivel lgico

Figura 2. Integrado alimentado con una fuente de poder y puesto a tierra

Figura 3. Caracteristicas del timing

Figura 4. Oscilador de anillo(usando un 74LS04).3.3- Procedimiento- Parte 1.Armar el circuito que se muestra en la figura 1. Cablear esta parte utilizando una parte del integrado 74LS00. Luego medir la tensin de salida mediante el osciloscopio.- Parte 2. Construir un osciloscopio de anilloPara medir los tiempos de subida y bajada, usted debe utilizar del punto de 10% hasta el punto del 90%, o viceversa.Construir el oscilador en anillo mostrado en la figura 4. Apartir de este circuito, determinar el retardo de propagacin medio de un TTL midiendo el periodo de oscilacin mediante el uso de los marcadores de tiempo en el osciloscopio. Determinar esto mediante el numero de compuertas que una seal debe viajar a travs para completar un periodo completo de la oscilacin.Cul seria el periodo de oscilacin con 3 inversores en el anillo? Reconfiguran el circuito y mida el periodo. Opinar sobre el nuevo resultado.Insertar un trozo de alambre largo en el anillo de 3 inversores. Observe cmo esta longitud afecta la seal.Puede explicar el cambio?Por ultimo, tome un solo inversor, y cablear la salida a la entrada. La tensin debe ser estable. Si no es as, conectar un condensador (0.01 uF) entre este nico nodo y tierra para estabilizar el voltaje. Mida la tensin, y explicar el significado de esta tensin.-Parte 3Cablear el circuito de la figura 5 usando un generador de seales de 1.8432 MHz y una 74LS00. La salida GLITCH es una salida a propsito glitchy causada por el circuito. Utilizando el osciloscopio, mida la anchura de la falla.

4- Resultados

Parte es muy extensa, se ha dividido por sectores como muestra la Fig. 1.

5- Cuestionario-Parte 1Medicin de bajo voltaje (in=1} para 74LS00: Medicin de alto voltaje (in=0) para 74LS00Para cada una de las mediciones, las salidas satisfacen los rangos especificados en los datasheets? Explique.

Tabla 1

INOUT(V)

04.6

10.2

La lgica del integrado se cumple

-Parte 2* Dibujar la forma de la onda mostrando la salida para el oscilador de anillo de 5 inversores. Asegrese etiquetar los voltajes mximos y mnimo, y etiquetar los apropiados intervalos de tiempo.

* Cual es el retardo de propagacin promedio para el inversor TTL? Explique brevemente los clculos mostrados.El tiempo de retardo calculado con 3 inversores es de 56 ns y el tiempo de retardo calculado con 5 inversores es de 75 ns. Para cada inversor hay un tiempo de retardo por lo que a medida que usamos mas inversores el tiempo de retardo va aumentando.

* Estimar el periodo de oscilacin para un anillo de 3 inversores, en el lugar de 5? Explique. Como le fue con los resultados medidos?.Para el anillo de 3 inversores el periodo de oscilacion determinado en el osciloscopio fue de 920 Hz aproximadamente y para el anillo de 5 inversores el periodo de oscilacion determinado por el osciloscopio fue de( )

* Que sucede si se agrega un trozo de cable al anillo de 3 inversores? Explique que ocasiona lo que sucede.Se ocasiona un ruido en los valores mximos e incluso ese valor es menor al voltaje de entradacomo se muestra la figura.

* Cul es la medicin de voltaje cuando se conecta la salida a la entrada de un solo inversor? Cul es el significado de este voltaje? La tensin es estable de 1.1 voltios en la entrada, y 1.1 voltios en la salida.-Parte 3* Cul es la longitud del glitch medido en este ejercicio?La longitud encontrada del glith fue de 2 voltios con una duracin de 72 ns

* Porque sucede este glitch, y cules la leccin aprendida para este ejercicio?

* Bajo que condiciones es una mala idea usar una seal glitchy como una entrada

Fig. 13Pronsticos de la demanda de energa en calor. Datos arrojados por el programa ENPEP-BALANCE

En las siguientes grficas se aprecian las demandas energticas del sector Industrial proyectadas hasta el ao 2033:

6- ConclusionesLos resultados indican que a futuro la demanda de energa aumentar en general para el sector industrial, pues sta depende de manera proporcional al progreso econmico (para eso se utiliz la tasa de crecimiento del PBI). Los resultados indican que el calor es la mayor demanda, y que una gran parte de sta procede de la energa elctrica producida durante el ao, y seguir aumentando pues as lo predice el programa.Estos resultados pueden variar, ya que actualmente no se usa el Kerosene como fuente de energa (debido a que es insumo en la fabricacin de drogas), por lo que otras tomarn su lugar, aumentando la demanda de determinada fuente energtica. Este tipo de cosas no los puede predecir el programa, por lo que es necesario hacer balances energticos todos los aos y en base a cada uno hacer nuevas predicciones.

7- Referencias Bibliogrficas[1] Ministerio de Energa y Minas, (2009). Balance Nacional de Energa 2009 [En Lnea] URL: http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/BNE2009.pdf [Fecha de Acceso 06 de diciembre del 2014][2] Academia Online, (2010). Energa y Combustin [En Lnea] URL: http://www.academiatesto.com.ar/cms/?q=energia-y-combustion [Fecha de Acceso 05 de diciembre del 2014][3] Energa en Contacto Humano, (2006). la energa [En Lnea] URL: http://energiaencontactohumano.blogspot.com/2006/08/energia-secundariase-denomina-energa.html [Fecha de Acceso 06 de diciembre del 2014]

8- AnexosDE7