Download prac01 - Facultad de Ingeniería UABC

Fecha de efectividad: Agosto 2013
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE INGENIERÍA (UNIDAD MEXICALI)
Formato para prácticas de laboratorio
CARRERA
PLAN DE
ESTUDIO
CLAVE DE
UNIDAD DE
APRENDIZAJE
NOMBRE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
Ing. Electrónica
2009-2
11680
Diseño Digital
PRÁCTICA
No.
LABORATORIO
DE
1
NOMBRE DE LA
PRÁCTICA
DURACIÓN
(HORAS)
Diseño Digital
Caracterizar Materiales
2
1. INTRODUCCIÓN
Debido a la importancia que tienen los sistemas digitales en la sociedad actual, es necesario que el
estudiante se involucre en el análisis, tratamiento y diseño de circuitos digitales por lo que en esta práctica inicial,
se realiza la caracterización de materiales a utilizar en prácticas posteriores como los es el diodo emisor de luz
(Led) y el uso de los manuales del fabricante para que el alumno adquiera las habilidades necesarias para el buen
desarrollo de ésta y las siguientes prácticas.
2. OBJETIVO (COMPETENCIA)
Construir una punta de prueba lógica utilizando los datos técnicos presentados en los manuales para
probar circuitos digitales de forma adecuada y lógica.
3. FUNDAMENTO
Manual TTL
El manual de dispositivos electrónicos contiene la mayoría de los dispositivos que el alumno utilizará para
el desarrollo de sus prácticas. En este manual TTL se encuentran las características de los dispositivos utilizados,
la descripción de cada dispositivo y sus terminales de entrada y salida e inclusive se encuentra el diagrama
esquemático y su tabla de control del circuito que conforma el dispositivo a utilizar.
LED:
Dentro de los dispositivos semiconductores, los LEDs tienen la característica de emitir luz cuando son
alimentados con un voltaje.
Formuló
Revisó
M.C. Rubén Muñoz Luján
Ing. Fernando González
Ortega
M.C. Marlenne Angulo Bernal
Nombre y Firma del
Maestro
Aprobó
Nombre y Firma del
Responsable de
Programa Educativo
M.C. Mónica C. Lam Mora
Nombre y Firma del
Responsable de
Gestión de Calidad
Autorizó
Dr. David I. Rosas Almeida
Nombre y Firma del
Director de la Facultad
Código: GC-N4-017
Revisión: 3
Página 1 de
35
Fecha de efectividad: Agosto de 2013
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE INGENIERÍA (UNIDAD MEXICALI)
DOCUMENTO DEL SISTEMA DE CALIDAD
Formatos para prácticas de laboratorio
Un Diodo Emisor de Luz o simplemente "Light Emitting Diode" (LED), es un dispositivo semiconductor que
emite radiación visible, infrarroja o ultravioleta cuando se hace pasar un flujo de corriente a través de él cuando se
polariza en sentido directo.
Su uso es frecuente como luces "piloto" en aparatos electrónicos para indicar si el circuito está cerrado o
funcionando. Los elementos componentes son transparentes y de diversos colores de un material de resina
epóxica con la forma adecuada e incluye el corazón de un LED: el chip semiconductor. Las terminales se
extienden por debajo de la cápsula del LED, o foco, e indican cómo deben ser conectados al circuito. El lado
negativo está indicado de dos formas: 1) por la cara plana del foco ó 2) por la terminal de menor longitud. La
terminal negativa debe ser conectada a la terminal negativa de un circuito.
Los LEDs operan con un voltaje relativamente bajo, entre 1 y 4 volts, y la corriente está en un rango entre
10 y 40 miliamperes (mA). Voltajes y corrientes superiores a los indicados pueden dañar el chip del LED. La parte
más importante del LED es el chip semiconductor localizado en el centro del foco. El chip tiene dos regiones
separadas por una unión. La región ´p´ está dominada por las cargas positivas, y la ´n´ por las negativas. La unión
actúa como una barrera al paso de los electrones entre la región ´p´ y la ´n´; sólo cuando se aplica el voltaje
suficiente al chip, puede pasar la corriente y entonces los electrones pueden cruzar la juntura hacia la región ´p´.
Si la diferencia de potencial entre las terminales del LED no es suficiente, la unión presenta una barrera
eléctrica que se opone al flujo de electrones.
4. PROCEDIMIENTO (DESCRIPCIÓN)
A) EQUIPO NECESARIO
Fuente de poder de corriente directa variable
Multímetro digital
Cautín y soldadura
Pinzas de corte y de punta
MATERIAL DE APOYO
Resistencias,
Pluma o lapicero sin repuesto
Un caimán con aislante negro
Alambre para conexión calibre 22
Breadboard o Protoboard
Manual TTL, ECG, Etc.
B) DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Caracterizar el diodo emisor de luz (LED)
El diodo cuenta con un ánodo y un cátodo, el cátodo en forma física es la parte más grande o la parte plana
del encapsulado (o la terminal más corta) y en símbolo es la línea vertical. El ánodo es la parte más corta (terminal
larga) o la base del triángulo en su símbolo; éstos limitan al diodo haciéndolo funcionar en un sólo lado de la
conexión con VCD de polarización directa. El positivo al ánodo y el negativo al cátodo. En la figura siguiente se
muestra el símbolo y la construcción de un LED.
Código GC-N4-017
Revisión 1
Página 2
de 35
Fecha de efectividad: Agosto de 2013
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE INGENIERÍA (UNIDAD MEXICALI)
DOCUMENTO DEL SISTEMA DE CALIDAD
Formatos para prácticas de laboratorio
LED1
LED_red
Símbolo de un Led
Estructura de un Led
1. Se pretende obtener la característica V- I de un LED (diodo emisor de luz). Armar el circuito siguiente y darle
valores diferentes al voltaje de entrada en incrementos de 0.2V y medir la intensidad de corriente que circula por el
circuito así como el voltaje que aparece en las terminales del led y guardar los valores obtenidos en una tabla.
2. Con los valores obtenidos anteriormente realice la gráfica de voltaje contra corriente y determine el valor del
voltaje de polarización (de conducción) del Led.
Punta Lógica
3. Ahora utilizando una resistencia, un Led y una pluma o lapicero sin repuesto. Armar y soldar el siguiente circuito
para obtener una punta lógica que le servirá para medir los niveles lógicos en las prácticas siguientes.
Procure que la cápsula del led aparezca en la parte superior de la pluma junto con el terminal negativo y que el
terminal positivo salga por donde estaría la punta de la pluma como se indica en las figuras siguientes:
Código GC-N4-017
Revisión 1
Página 3
de 35
Fecha de efectividad: Agosto de 2013
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE INGENIERÍA (UNIDAD MEXICALI)
DOCUMENTO DEL SISTEMA DE CALIDAD
Formatos para prácticas de laboratorio
Uso del manual de componentes
El docente explicará el uso del manual de componentes y los alumnos buscarán en él las características de
algunos dispositivos indicados por el docente incluyendo de ser posible varios leds y otros componentes
C) CÁLCULOS Y REPORTE
5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
6. ANEXOS
7. REFERENCIAS
Código GC-N4-017
Revisión 1
Página 4
de 35