domingo, 10 de abril de 2016

Reporte: 

Puertas lógicas



Introducción :


En esta práctica se demostrará la función de una compuerta lógica los cuales son importantes ya que cumplen diversas funciones en la electrónica,mecánica,hidráulica tanto para la neumática


Marco teórico:



Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico con una función booleana. Suman, multiplican, niegan o afirman, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas. Se pueden aplicar a tecnología electrónica, eléctrica, mecánica, hidráulica y neumática. Son circuitos de conmutación integrados en un chip.


Usos de las puertas lógicas:


El uso de las puertas lógicas permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico.
En nanotecnología se está desarrollando el uso de una compuerta lógica molecular, que haga posible la miniaturización de circuitos.

Desarrollo:


La práctica se realizó en los laboratorios utilizando los materiales indicados para armar el circuito de la manera correcta en el protoboard
Preparamos los instrumentos así como el generador después se procedió al armado se conectaron las tres puertas lógicas unidas y se conectó un led para comprobar que la señal si la transmitía el protoboard armado al final quedó de la siguiente manera.




Conclusión:

La práctica nos ayudó a reforzar los conocimientos previos que se había comentado en clase y con ella pudimos observar de qué manera se arma y cuáles son algunas de sus funciones al conectarlo aprendimos algunos de los errores como el poner al revés la puerta y que no funcionará pero al final la aplicación y con un poco de ayuda logramos terminar de armarla.

domingo, 6 de marzo de 2016

Reporte: Amplificador, sumador inversor

INTRODUCCION:
En esta práctica se demostrara la función del amplificador sumador el cual es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensión que a la entrada. Presenta la ventaja de que la impedancia de entrada es elevada, la de salida prácticamente nula, y es útil como un buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias (conectar un dispositivo con gran impedancia a otro con baja impedancia y viceversa) y realizar mediciones de tensión de un sensor con una intensidad muy pequeña que no afecte sensiblemente a la medición.
MARCO TEORICO:
Los amplificadores operacionales, son dispositivos electrónicos capaces de realizar una gran cantidad de funciones dentro de un circuito electrónico, dependiendo de la como se coloque dentro del mismo. El amplificador operacional entre una de sus funciones está el amplificador sumador en el cual da la misma corriente en positivo que en negativo así como la misma salida de corriente.
En los amplificadores operacionales se cumplen algunas condiciones:
·         La impedancia entre las entradas inversora y no inversora es infinita, por lo que no hay corriente de entrada.
·         La diferencia de potencial entre las terminales inversora y no inversora es, o debe ser nula.
·         No hay corriente entrando o saliendo de las patas inversora y no inversora.

El Amplificador Operacional como sumador inversor…
El amplificador operacional sumador permite al usuario sumar varios niveles de voltaje a la vez que se invierte el signo del voltaje.
El análisis de esta configuración es el siguiente:


Utilizando la Ley de las Corrientes de Kirchhoff se obtiene:

Cabe destacar que a esta expresión se le pueden agregar más fases, por lo tanto más voltajes. Una vez más todo dependerá de las relaciones en las resistencias.
El resultado es el siguiente:

La salida es la suma de todos los voltajes (2+3+4=9) pero con signo invertido.
Esta configuración es muy utilizada en los convertidores de digital a análogo para transformar señales digitales a niveles de voltaje análogo.

Desarrollo:
La práctica se realizó en el laboratorio utilizando el material y los instrumentos antes mencionados para armar un circuito en el que el amplificador operacional utilizado tuviera una configuración como sumador inversor.


Primero preparamos todos los instrumentos, el generador para que emitiera una señal la fuente de voltaje con la función independiente del tracking activada y calibrada para que nos entregue un voltaje positivo y uno negativo de 12V y una corriente de 1.777v
De ahí procedimos a armar el circuito en el protoboard, primero conectando el OPAMP y las resistencias. En cuanto a las resistencias, utilizamos tres de 1KΩ esperando obtener una ganancia aproximada de 5V, esto lo calculamos de acuerdo a la siguiente relación:
El protoboard quedo de la siguiente manera:

Tuvimos algunos problemas con la señal de corriente que salía debido a que algunos de los caimanes que se estaban utilizando no funcionaban pero cambiándolos se pudo ver que ese era el problema así al final dándonos los resultados esperados.
Conclusión:
la practica fue un aprendizaje nuevo aparte de que aprendimos a superar algunos obstáculos y errores que se pueden dar en el armado del circuito como el problema de los caimanes que no estaban funcionando de la forma correcta, por otro lado aprendimos lo que es un amplificador sumador inversor y ver el armado del circuito y su finalización de la manera correcta la función de esto fue ver  que el amplificador operacional sumador permite al usuario sumar varios niveles de voltaje a la vez que se invierte el signo del voltaje.









sábado, 27 de febrero de 2016

Reporte:


Practica: OPAMP (Amplificadores Operacionales)


Introducción: 

En esta practica se demostrará la funcion del amplificador operacional los cuales son muy importantes en el mundo de la electrónica. De hecho muchos dispositivos electrónicos avanzados (como Arduino por ejemplo) están basados en amplificadores operacionales. Los circuitos integrados de hoy día poseen miles y millones de componentes en su interior, entre los cuales destaca el amplificador operacional.

Marco Teórico:

Los amplificadores operacionales, también llamados Opamp por sus siglas en inglés, son dispositivos electrónicos
capaces de realizar una gran cantidad de funciones dentro de un circuito electrónico , dependiendo de la como se
coloque dentro del mismo.
El amplificador operacional posee 5 patas, las cuales poseen distintas funciones:

Terminal        Descripción
– input           Entrada Inversora
+ input           Entrada no inversora
Output           Salida
+Vss             Alimentación Positiva
-Vss              Alimentación Negativa

En los amplificadores operacionales se cumplen algunas condiciones:

  • La impedancia entre las entradas inversora y no inversora es infinita, por lo que no hay corriente de entrada.
  • La diferencia de potencial entre las terminales inversora y no inversora es, o debe ser nula.
  • No hay corriente entrando o saliendo de las patas inversora y no inversora.
Con dichas condiciones basta para conocer el funcionamiento de los amplificadores operacionales.
El símbolo del amplificador operacional es el de un triángulo en cuya base de colocan las patas inversora y no inversora. En el vértice superior se coloca la salida.
En los lados del triángulo se colocan las entradas del voltaje que se necesita para hacer efectiva la amplificación.

Usos del Amplificador Operacional:

Como su nombre lo indica, el amplificador operacional es un dispositivo que puede aumentar cualquier tipo de señal, sea de voltaje o de corriente, de corriente alterna o de corriente directa. 
Ahora vamos a ver como es que se da este proceso y las diferentes configuraciones con las que puede trabajar este dispositivo.

Desarrollo:

La práctica se realizó en el laboratorio utilizando el material y los instrumentos antes mencionados para armar un circuito en el que el amplificador operacional utilizado tuviera una configuración como inversor.
Primero preparamos todos los instrumentos, el generador para que emitiera una señal de 5kHz, la fuente de voltaje con la función independiente del tracking activada y calibrada para que nos entregue un voltaje positivo y uno negativo de 12V, mientras que el osciloscopio preparado para conectarlo al circuito.
De ahí procedimos a armar el circuito en el protoboard, primero conectando el OPAMP y las resistencias. En cuanto a las resistencias, utilizamos una de 1KΩ y otra de 220Ω esperando obtener una ganancia aproximada de 5V, esto lo calculamos de acuerdo a la siguiente relación: 
Al despejarla sabemos que al querer una ganancia de 5V la relación debe ser proporcional entonces al elegir una resistencia de 1kΩ se necesitaría una de alrededor de 200Ω. Después de ello, conectamos la fuente de alimentación, el generador y las puntas del osciloscopio (se debe conectar antes del generador porque si el amplificador no tiene voltaje al recibir la señal puede quemarse). El protoboard quedó de la siguiente manera:
Al tratar de calibrar el osciloscopio tuvimos algunos problemas por lo que terminamos subiendo el voltaje a 19V y ya pudimos observar mejor la señal.

Conclusión:

La práctica nos ayudó a reforzar los conocimientos que tenemos acerca de los instrumentos del laboratorio ya que esta vez tuvimos que conectar todo por nosotros mismos haciéndonos ver también algunos errores. Por otro lado, aprendimos una de las configuraciones de los amplificadores operacionales (inversor de voltaje) y tuvimos la oportunidad de construir un circuito en el que aplicáramos todos estos nuevos conocimientos incluyendo la parte de cómo calcular una ganancia de voltaje específica.

Biografía:

sábado, 6 de febrero de 2016



Reporte

Practica: Demostración de la ley de Ohm


 Introducción: 

La ley de Ohm es uno de los principios básicos de la electrónica y es utilizada en  todo lo relacionado con ella por lo que es fundamental para nosotros, estudiantes de Ingeniería Mecatrónica, comprenderla y saber aplicarla. Esta práctica se realizó en una sesión de laboratorio con la finalidad de comprobar la ley de ohm y llevarla a cabo utilizando un motor en DC conectado a una fuente de voltaje para comprender de mejor manera cada uno de los conceptos de dicha ley. Del mismo modo, la práctica servirá para conocer el uso del multímetro y el osciloscopio, dos instrumentos de medida que estaremos utilizando a lo largo de todo el curso. 

Para llevar a cabo la práctica de manera satisfactoria, es necesario establecer algunos conceptos generales como son: la ley de Ohm (y la definición de cada componente), qué son y para qué sirven el multímetro y el osciloscopio.


Marco Teórico:

La Ley de Ohm es una ecuación matemática que explica la relación entre voltaje, corriente y resistencia en los circuitos eléctricos.  Se define de la siguiente manera: I = V / R  donde V = Voltaje (El voltaje es una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos en un alambre conductor. El voltaje se mide en voltios y proviene de diversas fuentes como tomacorrientes eléctricos y pilas), I = Corriente (La corriente se mide en amperios. La corriente está compuesta por partículas cargadas que fluyen desde la fuente de voltaje por un material conductor a una puesta a tierra) y  R = Resistencia (La resistencia es la oposición que ofrece un material al paso de corriente).


El multímetro digital es un instrumento electrónico de medición que generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multímetro puede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura. Gracias al multímetro podemos comprobar el correcto funcionamiento de los componentes y circuitos electrónicos.








El Osciloscopio es el instrumento capaz de registrar los cambios de tensión producidos en circuitos eléctricos/electrónicos y mostrarlos en forma gráfica en la pantalla de un tubo de rayos catódicos.  Este instrumento genera en su interior un haz de electrones que se aceleran e impactan sobre la pantalla del mismo produciendo un punto luminoso que puede ser desplazado en forma vertical y horizontal proporcionalmente a la diferencia de potencial aplicada sobre unos electrodos. Los osciloscopios se diferencian entre analógicos y digitales.

Material:

  • Fuente de alimentación
  • Osciloscopio
  • Motor de 5 volts 


Desarrollo y observaciones:

Utilizando la fuente de energía. Se colocó en 5 volts y enseguida se conectó una pinza del caimán a la salida positiva por un lado y por el otro a uno de los extremos del motor, posteriormente se conectó otro caimán de igual manera pero ahora al lado negativo. Al momento de conectar estos, se puede observar como el motor comienza a trabajar.

 Lo siguiente fue cambiar de volts a corriente y se pudo observar que tenia la corriente necesaria para que el motor trabaje, por lo tanto, le opusimos resistencia al trabajo del motor y la corriente comenzó a subir hasta el punto en el que entra en corto ya que el motor esta completamente sin trabajar a causa del exceso de resistencia aplicado.

Después en corriente se puso en lo mas bajo, lo que provocó de la misma manera que entrara en corto, ya que no había suficiente corriente para hacer trabajar el motor aun habiendo la misma cantidad de voltaje.

Después de haber hecho estas pruebas, se agregó el uso del osciloscopio para observar el cambio de corriente que provocaba el agregar resistencia en la salida del motor.. En esta acción se pudo observar una línea recta cuando la corriente era constante y como la línea subía y bajaba de acuerdo a como variaba la corriente.


Conclusiones:


Se comprobó que la Ley de Ohm es completamente cierta y de esta manera aprendimos a utilizar la fuente de energía así como el osciloscopio.


Fuentes Bibliográficas: