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1 Atividade Prática de Eletrônica Digital Atividade pratica – Eletrônica Digital Engenharia Elétrica – Uninter ATIVIDADE 1 - CIRCUITO LÓGICO COMBINACIONAL 1. OBJETIVO Entender o funcionamento das portas lógicas fazendo a montagem de um circuito lógico e obtendo a tabela verdade para comprovar o seu funcionamento. 2. MATERIAL UTILIZADO 3. INTRODUÇÃO As portas lógicas são os circuitos lógicos mais básicos, dispositivos que realizam uma operação entre um ou mais sinais lógicos de entrada para produzir somente uma única saída. Estas operações são dadas pela álgebra booleana, expressada por uma função booleana, aonde as constantes e variáveis podem ter apenas dois valores possíveis, 0 ou 1. Na prática, os circuitos integrados representam esses dois valores por níveis de tensão distintos, interpretados como nível lógico baixo ou nível lógico alto. O circuito a ser montado é o seguinte: 2 Atividade Prática de Eletrônica Digital 3 Atividade Prática de Eletrônica Digital 4 – CIRCUÍTO MONTADO Circuito montado considerando os 3 CI’s solicitados: Fig. 1: Circuito montado com LED funcionando 5 – LEITURA COM O ANALISADOR LÓGICO 5.1 - Conexão com o circuito: SN74LS08N 5.1.1 - Analisador lógico em operação, considerando os canais 0,1,2 (entradas 0, 1 e saída 2) em nível lógico alto com interruptores das portas 01 e 02, abertos, LED aceso: 5.1.2 – Fechando o interruptor na porta 01, o canal 1 permanece alto, o canal 0 e 2 ficam em nível baixo, LED apagado: 4 Atividade Prática de Eletrônica Digital 5.1.3 – Fechando o interruptor na porta 02, o canal 0 permanece alto, os canais 1 e 2 ficam em nível baixo, LED apagado: 5.1.4 – Fechando os dois interruptores nas portas 1 e 2, os três canais ficam baixos, LED fica apagado: 5.2 – Conexão com o circuito: SN74LS32N 5 Atividade Prática de Eletrônica Digital 5.2.1 – Com o analisador lógico em operação: Canal 0, canal 1, e canal 2 (entradas 0,1 e saída 2). Em nível lógico alto, portas 01 e 02 abertos, e LED aceso: 5.2.2 – Com o interruptor fechado na porta 01, e aberto na porta 02, o canal 0 fica baixo, os canais 01 e 02, permanecessem altos, e o LED fica aceso: 5.2.3 – Com o interruptor fechado na porta 02, e aberto na porta 01, o canal 0 e o canal 2 ficam em alto e o canal 1 em baixo, o LED fica aceso: 6 Atividade Prática de Eletrônica Digital 5.2.4 – Com os dois interruptores fechados nas portas 1 e 2, o canal 0, canal 1 e canal 2, ficam em nível baixo, e o LED se apaga: 5.3 – Conexão com o circuito: SN74LS04N 5.3.1 – Com o analisador lógico em operação: Canal 0 (entrada) está em nível lógico alto, e o canal 1, saída, em nível lógico baixo, com o interruptor da porta 01 aberto, o LED fica apagado: 7 Atividade Prática de Eletrônica Digital 5.3.2 – Com o interruptor da porta lógica 01 fechado, o canal 0 (entrada) está em nível lógico baixo, e o canal 1, saída, está em nível lógico baixo, o LED se acende: 5.4 – Conexão com todos os circuitos (SN74LS04N, SN74LS08N e SN74LS32N) 5.4.1 - Com o analisador lógico em operação: Canal 0 e canal 2 em nível lógico alto, e o canal 1 em nível lógico baixo, interruptores das portas 01, 02 e 03, abertos e o LED aceso: 8 Atividade Prática de Eletrônica Digital 5.4.2 - Com o analisador lógico em operação: Canal 0, canal 1 e canal 2 em nível lógico baixo, com interruptores da porta 01 fechado e portas 02 e 03 abertos, LED fica apagado. 5.4.3 - Com o analisador lógico em operação: Canal 0, canal 1 e canal 2 em nível lógico baixo, com interruptores da porta 02 fechado e porta 01 e porta 03 abertos, o LED fica apagado: 5.4.4 - Com o analisador lógico em operação: Canal 0 e canal 2 em nível lógico alto, canal 1 com nível lógico baixo, os interruptores portas 1 e 2 abertos, inturruptor porta 3 fechado, LED aceso. 9 Atividade Prática de Eletrônica Digital 5.4.5 - Com o analisador lógico em operação: Canal 1 e o canal 3 em nível lógico alto, canal 1 com nível lógico baixo, os interruptores portas, 1, 2, e 3, fechados, o LED permanece aceso. 5 – STATUS DO LED 6 – CONCLUSÕES: 6.1 – Expressão de saída do circuito ensaiado: ( A * B ) + ~ C 6.1 – Tabela verdade: 10 Atividade Prática de Eletrônica Digital 6.3 – Desenho do circuito no MultiSIM Blue: 6.4 – Conclusões: Trata se de uma atividade muito interesse, onde demonstrasse que para este experimento, os resultados obtidos com os experimentos práticos, e teóricos, acabaram sendo 100% equivalentes. 11 Atividade Prática de Eletrônica Digital ATIVIDADE 2 / FLIP FLOP 1 – OBJETIVO Entender o funcionamento dos flip-flops fazendo a montagem de um circuito lógico e obtendo a tabela verdade para comprovar o seu funcionamento. 2. MATERIAL UTILIZADO 3 - INTRODUÇÃO O flip-flop é o elemento base de um circuito sequencial, que nada mais é do que um circuito combinacional com dispositivo de memória. Esta característica de memória é tida arranjado o circuito lógico de forma que utilize o conceito de realimentação. 4 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Este experimento consiste em realizar uma montagem em protoboad de um circuito lógico sequencial utilizando circuitos integrados de portas lógicas TTL. O circuito a ser montado é o seguinte (para a montagem em proto-board ligar os pinos CLR e PR em VCC, este circuito abaixo tem os pinos SET e RESET ligados em GND apenas para a simulação no MultiSIM): 12 Atividade Prática de Eletrônica Digital Circuito Integrado a ser utilizado: Circuito montado e conectado ao oscilador 4.1 – Circuito incial / Led B aceso 13 Atividade Prática de Eletrônica Digital Analisador lógico: Canais altos (1 e 4), canais baixo (0, 2, 3, 5). 4.2 – Segunda medição: LEDs A, B, C, apagados Analisador Lógico: Canais Alto: 1 e 2; Canais Baixo: 0, 3, 4 e 5 14 Atividade Prática de Eletrônica Digital 4.3 - Terceira medição: Leds A e B aceso; Led C apagado Analisador Lógico: Canais Alto: 1, 3 e 4; Canais Baixo: 0, 2 e 5 4.4 - Quarta medição: Leds A aceso; Led B e C apagado 15 Atividade Prática de Eletrônica Digital Analisador Lógico: Canais Alto: 1, 2 e 3; Canais Baixo: 4 e 5 4.5 Quinta medição: Leds A, B e C aceso 16 Atividade Prática de Eletrônica Digital Analisador Lógico: Canais Alto: 1, 3, 4 e 5; Canais Baixo: 0 e 2 4.6 Sexta medição: Led B aceso. Leds A e C apagados 17 Atividade Prática de Eletrônica Digital Analisador Lógico: Canais Alto: 1 e 4; Canais Baixo: 0, 2, 3 e 5 4.7 Sétima medição: Led B e C acesos. Led A apagado 18 Atividade Prática de Eletrônica Digital Analisador Lógico: Canais Alto: 1, 4 e 5; Canais Baixo: 0, 2, 3 4.8 - Oitava medição: Led C aceso. Led A e B apagado. 19 Atividade Prática de EletrônicaDigital Analisador lógico: Canais alto; 1, 2 e 5, canais baixo 0, 3, e 4 4.9 - Nona medição: LEDs A e C acesos, LED B apagado. Analisador lógico: Canais alto: 1,2 e 5; canais baixo: 0,3 e 4 20 Atividade Prática de Eletrônica Digital Na décima medição circuito recomeça a contagem. 5 - TABELA DE TRANSIÇÃO DE ESTADOS 6 – PROCEDIMENTOS TEÓRICOS 6.1 Desenhe o diagrama de estados. 21 Atividade Prática de Eletrônica Digital 6.2 - Desenhe e simule o circuito no software MultiSIM Blue. 6.3 - Quais foram as conclusões sobre esta atividade? Houve dificuldades? O resultado dos procedimentos experimentais deram iguais aos resultados da simulação? A principal dificuldade foi a localização dos pontos de conexão. Depois de montado o circuito na placa protoboard, as simulações foram fáceis, tanto no circuito em protoboard como no Multisim. Os dados obtidos são factíveis. 22 Atividade Prática de Eletrônica Digital ATIVIDADE 03 – DECODIFICADOR 1 – OBJETIVO Entender o funcionamento dos circuitos integrados contadores e decodificadores fazendo a montagem de um circuito lógico e comprovando o seu funcionamento 2 - MATERIAL UTILIZADO 3 – INTRODUÇÃO O decodificador é um circuito lógico que recebe um conjunto de entradas, representadas por um número binário, e ativa uma ou mais saídas correspondentes ao número recebido. 4 - PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Este experimento consiste em realizar uma montagem em protoboad de um circuito lógico sequencial utilizando circuitos integrados de portas lógicas TTL. O circuito a ser montado é o seguinte: Circuitos Integrados a serem utilizados: 23 Atividade Prática de Eletrônica Digital Montagem prática do circuito 24 Atividade Prática de Eletrônica Digital Para melhorar a estabilidade do circuito, foi colocado em paralelo com a chave um capacitor cerâmico de 330nf, de forma que a contagem fique precisa, evitando contagem em duplicidade.(Efeito Miller). 25 Atividade Prática de Eletrônica Digital 5 - PROCEDIMENTOS TEÓRICOS 5.1 - Quais foram as conclusões sobre esta atividade? Houve dificuldades? O grande desafio foi a conexão das portas dos circuitos com os componentes, além da grande complexidade de conexões adicionais que foram feitas. Ao final do experimento, é possível constatar uma instabilidade na contagem dos pulsos, problema que foi corrigido com a instalação de um capacitor cerâmico em paralelo com a chave.
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