UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO LABORATORIO DE ELECTRONICA DIGITAL LABORATORIO DE ELECTRONICA DIGITAL PRACTICA DE LABORATORIO I. OBJETIVOS. - Comprender el manejo del protoboard. - Comprender las configuraciones básicas del transistor bipolar - Comprender el manejo de las compuertas lógicas. II. FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1. POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR Este dispositivo electrónico, puede ser utilizado tanto para señales analógicas como para señales digitales. En la figura n° 01, se muestra la disposición de pines del transistor bipolar BC547 Figura n° 01 Transistor bipolar BC547 2.1.1. Polarización por división de tensión. La aplicación del transistor en esta zona (también conocida como zona activa), es básicamente como amplificador de señales analógicas, es decir la señal de salida será múltiplo de la señal de entrada. A manera de estudio, veremos la configuración del transistor en este modo para realizar algunas medidas sobre este. En la figura n°02, observaremos las tres zonas de trabajo que posee un transistor bipolar (BJT), estas zonas bien diferenciadas, permiten diversas aplicaciones de este, ya sea como dispositivo de amplificación o como interruptor controlado por corriente.
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UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO
LABORATORIO DE ELECTRONICA DIGITAL
LABORATORIO DE ELECTRONICA DIGITAL
PRACTICA DE LABORATORIO
I. OBJETIVOS.
- Comprender el manejo del protoboard.
- Comprender las configuraciones básicas del transistor bipolar
- Comprender el manejo de las compuertas lógicas.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1. POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR
Este dispositivo electrónico, puede ser utilizado tanto para señales analógicas como
para señales digitales. En la figura n° 01, se muestra la disposición de pines del
transistor bipolar BC547
Figura n° 01 Transistor bipolar BC547
2.1.1. Polarización por división de tensión.
La aplicación del transistor en esta zona (también conocida como zona activa), es
básicamente como amplificador de señales analógicas, es decir la señal de salida
será múltiplo de la señal de entrada.
A manera de estudio, veremos la configuración del transistor en este modo para
realizar algunas medidas sobre este.
En la figura n°02, observaremos las tres zonas de trabajo que posee un transistor
bipolar (BJT), estas zonas bien diferenciadas, permiten diversas aplicaciones de este,
ya sea como dispositivo de amplificación o como interruptor controlado por
corriente.
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2.1.2. Polarización en zona de corte y saturación
La aplicación del transistor en esta zona de trabajo, a diferencia de la zona activa
(zona de amplificación), permitirá el encendido y apagado de cargas, es decir, el
transistor trabajará como un interruptor eléctrico.
Figura n° 02 zonas de trabajo del transistor bipolar (BJT)
2.2. Compuertas lógicas.
También conocidas como compuertas digitales, utilizan el sistema binario (0 y 1), para
llevar a cabo funciones boolenas. Tales como multiplicar, negar, afirmar, incluir o excluir,
según sus propiedades lógicas. Dichas propiedades pueden ser aplicadas al campo de la
electrónica, electricidad, mecánica, hidráulica y neumática.
En la figura n°03, se muestra las compuertas básicas.
Figura n°03. Compuertas digitales básicas
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3. PROCEDIMIENTO.
3.1. Transistor bipolar
Realice el armado del siguiente circuito en el protoboard con los valores indicados en la
figura n° 04, realice las medidas empleando el multímetro en modo amperímetro.
Compruebe los resultados con los valores teóricos. Asuma un valor de (𝛽 = 100) y
𝑉𝑏𝑒(𝑡ó𝑒𝑟𝑖𝑐𝑜) = 0.7 𝑉.
Figura n°04 Polarización por divisor de tensión
Figura n°05, instalación del transistor BJT (figura n°04), sobre el protoboard
Emplee las siguientes expresiones para el cálculo de los valores teóricos.
𝐼𝐸 =
𝑉1 ∗ 𝑅4𝑅3 + 𝑅4
− 0.7
𝑅2 𝐼𝐵 =
𝑉1 ∗ 𝑅4𝑅3 + 𝑅4
− 0.7
𝛽 ∗ 𝑅2
Q1
BC547A
R1
1kΩ
R2
1kΩ
R3
1kΩ
R4
1kΩ
V1
5 V XMM1
XMM2
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Tabla n°01. Valores para polarización por divisor de tensión
Determine de manera experimental y teórica el valor del voltaje en cada resistencia. Anote
sus resultados en la tabla.
Tabla n°02. Valores experimentales y teóricos para polarización por divisor de tensión
3.2. Compuertas Digitales
o Realice el armado del siguiente circuito sobre la mesa de pruebas (protoboard)
o Emplee una fuente de 5 voltios DC para energizar el circuito.
o Respete la polaridad del circuito (línea roja -> terminal positivo, línea azul ->
terminal negativo).
o Respete la polaridad del LED (diodo emisor de luz), el terminal más largo (ánodo),
estará conectado a la resistencia de 330 ohm.
Figura n° 06 Instalación de compuertas digitales
o Realice las medidas que a continuación se piden:
Valor experimental Valor teórico
𝑉𝑏𝑒
𝐼𝐶 ≅ 𝐼𝐸
𝐼𝐵
Valor exp. Valor teórico
VR1
VR2
VR3
VR4
VCE
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3.2.1. Compuerta NOT
Conectar el cable al terminal positivo (línea roja). Anote su resultado en la
tabla 1.1, realizar el mismo procedimiento conectando el mismo cable al
terminal negativo (línea azul).
Nota: No olvide que el LED encendido corresponde a ‘1’ lógico y el LED
apagado a ‘0’ lógico.
Entrada Salida
‘1’ lógico (5 Voltios)
‘0’ lógico (0 voltios)
Tabla n°03. Tabla de verdad para la compuerta NOT
3.2.2. Compuerta AND
En este caso, tendrá dos entradas. Proceder del siguiente modo:
Conectar los terminales de entrada tal como se pide en la tabla 1.2,
recordando que el ‘0’ lógico, corresponde a 0 voltios y el ‘1’ lógico,
corresponde a 5 voltios. Verificar el estado de la salida mediante el LED.
Entradas Salida
A B Z
0 0
0 1
1 0
1 1
Tabla n°04. Tabla de verdad para la compuerta AND
3.2.3. Compuerta OR
Proceder del mismo modo que en ítem 5.2.
Tabla n° 05. Tabla de verdad para la compuerta AND
Entradas Salida
A B Z
0 0
0 1
1 0
1 1
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A partir de las compuertas básicas (NOT, AND, OR), implemente la función de la
figura n°07 en su protoboard. Realice su tabla de verdad correspondiente, anote
sus resultados y comente.
Figura n°07. Circuito a implemetar.
Tabla n°06 Tabla de verdad función f
4. CONCLUSIONES.
4.1. Anote los niveles de voltaje entregados (salidas) por las compuertas digitales cuando estas
están en estado lógico ‘1’ y ‘0’ correspondientemente.
Nota: realizar la medida con el voltímetro (desde la salida de la compuerta con respecto a
tierra). Como se muestra en la figura n°08
Figura n°08 mediciones de la salida con el voltímetro
Realizar este procedimiento para todas las compuertas digitales, anote sus resultados en
una tabla de manera ordenada.
4.2. Que aplicaciones puede darle al circuito de la figura n°07.
