UNIVERSIDAD TECNOLOGICA BOLIVIANA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
SISTEMA digital ii
Laboratorio 12
1
Docente : Ph. D. Ing. Pedro Anze
Alumno : Luis Apaza Kame
Semestre : 6to Semestre
Materia : Electrónica Digital II
Fecha : 15 de Abril
2024
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Circuito integrado JK flip-flop para división y conteo de frecuencia, Ejercicios de Modelación Matemática y Simulación
Un laboratorio de ingeniería electrónica en el que se describe la implementación de un circuito integrado jk flip-flop para la división y conteo de frecuencia. Cómo se utiliza el circuito integrado 74ls73an para diseñar un contador binario que controla el encendido y apagado de luces led, permitiendo la división y conteo de frecuencia visualmente. Además, se explica cómo se utiliza el circuito integrado 555 como temporizador o generador de pulsos en una amplia variedad de aplicaciones.
Tipo: Ejercicios
2023/2024
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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA BOLIVIANA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
SISTEMA digital ii
Laboratorio 12
Docente : Ph. D. Ing. Pedro Anze
Alumno : Luis Apaza Kame
Semestre : 6to Semestre
Materia : Electrónica Digital II
Fecha : 15 de Abril
A. INTRODUCCIÓN.
Los flip-flops son componentes fundamentales en la electrónica digital, utilizados para almacenar y manipular información en forma de bits (0 o 1). Entre los diferentes tipos de flip-flops, el tipo DSR y el JK son especialmente destacados por su versatilidad. El flip-flop JK, en particular, es conocido por su capacidad para funcionar en diferentes modos, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones en circuitos secuenciales. El flip-flop JK puede operar en tres modos diferentes, el modo de set (ajuste), el modo de reset (restablecimiento) y el modo de toggle (conmutación). En el modo de set, la salida del flip-flop se fija en 1, mientras que en el modo de reset, la salida se fija en 0. En el modo de toggle, la salida cambia de estado cada vez que se aplica un pulso de reloj, lo que lo hace útil para la implementación de contadores y otros circuitos secuenciales. La división y el conteo de frecuencias son conceptos fundamentales en la electrónica digital, y los flip-flops J-K son componentes clave en la implementación de circuitos para estas funciones. Un flip-flop J-K es un tipo de biestable que puede almacenar un bit de información y cambiar de estado en respuesta a señales de reloj y de control. En la electrónica digital, la división de frecuencias se refiere al proceso de reducir la frecuencia de una señal de reloj original mediante la implementación de un contador. Los flip-flops J-K se utilizan comúnmente en contadores para realizar esta función. Por ejemplo, un contador de módulo 16 construido con flip-flops J-K puede dividir una señal de reloj de entrada de 1 MHz en una señal de salida de 62.5 kHz. El conteo de frecuencias, por otro lado, implica contar el número de ciclos de una señal de entrada durante un período de tiempo determinado. Los flip- flops J-K también se utilizan en circuitos de conteo, donde se combinan para formar contadores binarios que cuentan secuencialmente en respuesta a los pulsos de entrada de la señal de reloj. Por lo cual los flip-flops J-K son componentes esenciales en la electrónica digital para la implementación de
referir como interruptor DIP en singular, pueden contener 1,2,3,4, 6, 8 hasta 9 pines Fig. 1 Dip Switch de10 pines
2. C.I. 74LS73AN El circuito integrado 74LS73AN es un dispositivo digital que contiene dos flip-flops JK maestro-esclavo con puertas NAND integradas para las entradas de control. Este circuito integrado es parte de la familia TTL (Transistor-Transistor Logic) y se utiliza comúnmente en aplicaciones de lógica secuencial, como contadores y registros. El 74LS73AN puede almacenar un bit de información en cada flip-flop y cambiar su estado en respuesta a una señal de reloj y a las señales de entrada J y K. Además, cuenta con entradas de preset y clear para establecer el estado inicial de los flip-flops. Fig. 2 C.I. 74LS73AN 3.RESISTENCIA. La resistencia es la oposición que ofrece una sustancia o material al paso de la corriente eléctrica. Se representa con la letra mayúscula R. La unidad estándar
resistencia es el ohmio, a veces escrito como una palabra y a veces simbolizado por la letra griega mayúscula omega Ω Fig. 3 Resistencia 3.LED Un Diodo Emisor de Luz (LED) es un dispositivo semiconductor que emite luz cuando una corriente eléctrica fluye a través de él. Cuando la corriente pasa a través de un LED, los electrones se recombinan con huecos emitiendo luz en el proceso. Los LEDs permiten que la corriente fluya en dirección directa y bloquean la corriente en dirección inversa. Fig. 4 diodo led 4.PROTOBOARD. Una protoboard es una placa de pruebas que se utiliza para unir dos o mas elementos electrónicos con o sin soldadura, permitiendo la construcción de sistemas electrónicos o circuitos. Es una tabla rectangular de plástico con pequeños agujeros en ella, donde se pueden insertar fácilmente componentes electrónicos para hacer un prototipo de un circuito electrónico Fig. 5 Protoboard
Normalmente, todas las compuertas lógicas tienen una salida y dos entradas, algunas compuertas lógicas como la compuerta NOT o el inversor tienen solo una entrada y una salida. Es un dispositivo electrónico con una función booleana u otras funciones como sumar o restar, 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. El nivel lógico en bajo representa cero volts y el nivel lógico en alto representa 3.3 o 5 volts.
2. QUÉ ES UN NIVEL LÓGICO? Un nivel lógico se define como un estado o voltaje específico de una señal, sabemos que 0 y 1 son los dos estados de compuertas lógicas. Los niveles lógicos 0 y 1 se conocen como BAJO y ALTO, respectivamente. En electrónica digital, estos niveles lógicos binarios desempeñan un papel crucial en el almacenamiento y la transferencia de datos. Estos niveles lógicos se pueden entender como estados de encendido y apagado. Como se mencionó anteriormente, los niveles lógicos se introducen en la compuerta lógica mediante el voltaje de suministro. 3. INTRODUCCIÓN DE CONTADORES. Los circuitos secuenciales que tienen una entrada de reloj (CLK) o sincronismo y “n” salidas que indican reloj (CLK) o sincronismo y “n” salidas que indican en cada momento el número de impulsos que leen cada momento el número de impulsos que le llegan al contador. Los contadores asíncronos son circuitos digitales que utilizan flip-flops JK u otros tipos de biestables para contar eventos o pulsos de reloj de manera secuencial. Estos contadores pueden dividir la frecuencia de una señal de entrada y contar el número de ciclos de reloj que ocurren en un período de tiempo determinado. El flip-flop JK es especialmente útil en contadores asíncronos debido a su capacidad para cambiar de estado en respuesta a una señal de reloj y a sus entradas J y K. Cuando se utiliza en un contador, el flip-flop JK se configura
de manera que su salida afecte a la entrada de reloj del siguiente flip-flop en la secuencia, lo que permite la cuenta secuencial de eventos. Estos contadores son ampliamente utilizados en aplicaciones donde se necesita contar eventos o medir el tiempo, como en sistemas de control, electrónica de consumo, equipos de medición y más. La combinación de contadores asíncronos y flip-flops JK ofrece una solución efectiva y versátil para la división y conteo de frecuencia en circuitos digitales. Se dividen en contadores asíncronos y síncronos.Se dividen en contadores asíncronos y síncronos.
4. CONTADORES ASÍNCRONOS. Son aquellos en donde los biestables no cambian de estado simultáneamente. En estos, los impulsos a contar no actúan directamente en la entrada de reloj de todos los Flip - Flop de forma simultánea, sino solo sobre uno de ellos. En los demás Flip - Flop la entrada de reloj está controlada por la salida del Flip - Flop que le preced. En el diagrama se muestra a 3 Flip - Flop J-K conectados en forma asíncrona, el cual actúa como un contador de 3 bits. Fig. 7 Contador asíncrono de 3 bits
- Una vez hayas realizado todas las conexiones, organiza los cables de manera ordenada para evitar confusiones y facilitar la identificación de cada conexión.
- Antes de encender tu circuito, verifica que todas las conexiones estén correctas y que no haya cortocircuitos. Utiliza un multímetro para comprobar la continuidad de las conexiones y asegurarte de que todo está en orden.
- Para verificar que encuentre bien el circuito podemos verificar las salidas juntamente con la tabla de verdad. 1. PROCEDIMIENTO EN EL LABOTARIO Grafica dado en el laboratorio Q2 Q1 Q 0 0 0 antes de aplicar los pulsos de reloj 0 0 1 después del pulso 1 0 1 0 después del pulso 2 0 1 1 después del pulso 3 1 0 0 después del pulso 4 1 0 1 después del pulso 5 1 1 0 después del pulso 6
1 1 1 después del pulso 7 Tabla de estado de flip flip Simulación En Proteuss