electrónica digital automotriz.pdf

Escola Tcnica Professional del Clot

0

Electrnica digital para automocin

Electromecnica de vehculos

Joan Suol

Inspirado en los libros Electrnica digital fundamental

Electrnica digital

por Antonio Hermosa

Ms documentos en www.todomecanica.com


1


2

1. Seales analgicas y digitales___________2. Las puertas elctricas___________

1 combinacin lgica ___________



Las puertas lgicas electrnicas___________Empecemos por la puerta lgica 0, tambin llamada OR. ___________

Continuemos con la puerta lgica Y o AND. ___________

Veamos ahora la puerta inversora NO (NOT) ___________

Puertas inversas a puertas lgicas O y Y ____________La puerta NO-O(NOR)______________

La puerta NO-Y(NAND)______________Puerta O-exclusiva (Exclusive-OR)______________

Prctica resumen: Central de alarma ____________

Componentes de electrnica digital____________Sistema de numeracin binaria ____________

El Decodificador y el sistema binario BCD ____________

Ejemplo de montaje prctico con el CI 74HC147 ____________

Los Multiplexores ____________

Visualizadores de nmeros ____________Visualizador de siete segmentos ctodo comn______________

Visualizador de siete segmentos de nodo comn______________

Los decodificadores ____________

Demultiplexores ____________



0



1

. Seales analgicas y digitales

Si representamos en una grfica, las diferentes medidas de la temperatura que va teniendo un cuerpo en el transcurso de un determinado tiempo, tendramos una grfica Temperatura-tiempo tal como puede mostrar la figura 1. A este tipo de medidas o seales las llamaremos analgicas y las definiremos como seales, generalmente variables, que pueden tomar cualquier valor.

123

Tiempo transcurrido

Temperatura

50

20

10

30

40

1 2

60

C

4 6 75 8 9 10 11 Horas13 14

Otros ejemplos pueden ser las seales que se obtienen con un micrfono, una se-al de la corriente alterna, las ondas cerebrales...

Cuando las seales varan a intervalos determinados como si fuesen intervalos es-calonados y que por lo tanto entre un valor y el siguiente no pueden tomar valores inter-medios, les llamaremos seales digitales. Cuando la seal solo puede tomar dos valores, por ejemplo: si o no; abierto o cerrado; 0 o 1 entonces les llamaremos seales binarias y este es el tipo de seal que trabaja un sistema electrnico digital como puede ser un ordenador. Las seales binarias tambin se llaman bits (BInary digiT), que es la unidad mnima de informacin. Estas seales binarias, tal como se encuentran en la electrnica digital, tienen dos niveles de tensin a los cuales se les asigna los estados 0 y 1 con estos valores::

11 ==>> OOnn ddee 22 aa 55 vvoollttiiooss 00 ==>> OOffff ddee 00 aa 00,,88 vvoollttiiooss


Crdito 5. Sistemas elctricos de arranque y carga.

2

1

3

2

Off

4

5

UOn

.. Un ejemplo sera la estructura de un sistema musical digitalizado y puede ser de la siguiente forma:

Sistemadigitalde Proceso

PreAmplificador

Convertidor

A/DAmplificadorConvertidor

D/A

Una vez obtenida la seal por medio de un micrfono la convertimos en digital a travs de un Convertidos Analgico-Digital para ser introducida en un proceso de soni-do y una vez tratada por el Procesador electrnico, se volver a convertir en analgica con el Convertidor Digital-Analgico para ser amplificada adecuadamente y ser repro-ducida por los bafles.

Debido a los avances de la tcnica nos interesa que una seal fsica analgica sea trabajada por sistemas electrnicos digitales por lo que debemos transformar la seal analgica que recibimos en una seal digitalizada y una vez tratada (con-vertida en digital), luego devolverla al es-tado analgico para poder ser captado o reproducida con los medios adecuados

Qu hacen los convertidores analgicos-digitales?. Supongamos que tenemos una onda sinusoidal. Para convertirla en digital, la dividimos en pequeas ondas cuadra-das, como si fuesen binarias.

Tambin podemos estrechar la longitud de la onda, como si la hicisemos ms estrecha, conser-vando su amplitud. Habremos comprimido la seal de tal forma que ocupara menos espacio, y por lo tanto podramos pasar la informacin ms rpidamente y tambin. El elemento que hace esta funcin se llama Compresor. Con todo hay otros tipos de com-primir el conjunto de seales



3

2. Las puertas elctricas

Para que sirve una puerta? Para dejar pasar o no dejar pasar algo o alguien, se-gn si est abierta o cerrada.

Y, entonces, a un interruptor cmo la podemos llamar tambin? Pues..., una puer-

ta elctrica, ya que puede dejar pasar la corriente o no dejarla pasar. La distinta combina-cin de interruptores da lugar a que las llamemos tcnicamente combinaciones lgi-cas

1 combinacin lgica

Si tenemos dos interruptores colocados en paralelo y colocamos una lmpara co-

mo en la figura tanto si est cerrado el interruptor A o slo est cerrado el interruptor B, se encender la lmpara.

S ninguna est cerrada, no se encender la lmpara . Si el interruptor A est cerrado (deja pasar la corriente) diremos que est en 1 o

que est en seal H (Alto en ingls) Si est abierto (no deja pasar la corriente por l) diremos que est en 0 o que es-

t en seal L (Bajao en ingls). (lo mismo sucede con el interruptor B) Por lo cual podemos escribir la siguiente tabla:

B A f 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1

En cuantos casos se encender la lmpara?. En tres. Podemos llamar a este tipo circuito, un circuito de Puerta O (OR)

2 combinacin lgica

A

B

A este tipo de tabla se llama: tabla de la verdad de este cir-cuito o montaje



4

Hagamos otro montaje diferente. Coloquemos los interruptores en serie como en el mon-taje de la figura siguiente:

A B

Qu ser necesario para que se encienda la lmpara?. Que tanto el interruptor A como el B estn cerrados. Qu pasar si uno de ellos se abre? Que la lmpara dejar de alumbrar porque se ha apagado. Podemos llamar a este tipo de circuito, circuito de Puerta Y (AND) y la tabla de verdad ser de la sigiente manera:

B A f 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1

En cuantos casos estar encendida la lmpara?. En uno. Haz ahora, tu mismo, la tabla de verdad de este circuito que te propongo:

B

A

C

Su tabla ser esta: Te ha salido igual?

C B A f 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0

3 combinacin lgica



5

Por ltimo, si hacemos un interruptor que funcione al revs, es decir, que en vez de cerrar el circuito lo habr y en vez de abrirlo , lo cierra, hemos construido un inversor y lo sim-bolizaremos por un pulsador que al pulsarlo abra el circuito, como representamos en el dibujo de abajo.

A

. Si doy al interruptor A, se apaga la bombilla .y si dejo de dar el interruptor, se enciende por lo que la tabla de verdad ser:

A f 0 1 1 0

y a esta puerta la llamaremos Puerta NO o NOT.

Como resumen para facilitar el entendimiento podemos expresar estos tres tipos de comportamiento, en forma matemtica. y as podemos escribir: Funcin O(OR) f= A+ B Funcin Y(AND) f= AB Funcin NO(NOT) f=A A estas expresiones se conocen como expresiones lgicas de las funciones. Es fcil acordarse si haces lo siguiente: en el sistema paralelo o puerta O: y en el sistema serie o puerta Y:

0+1=1 1+0=1 0+0=0 1+1=1

1*0=0 0*1=0 0*0=0 1*1=1



6

Las puertas lgicas electrnicas Las puertas electrnicas son unos componentes en el que una unidad de ellos se compo-ne de tres terminales fundamentalmente, uno para el A, otro para el B y otro para la salida f(0). Pero adems necesitar otro terminal para la alimentacin positiva (generalmente a +5V. y otro para la masa, llamada GND.

114

7

Sabes ya que un transistor puede hacer, entre otras cosas, de interruptor. Una

puerta lgica electrnica no es ms que una serie de transistores y otros componentes como resistencias y diodos, colocados en una pastilla donde puede haber de 10 a 10.000 componentes, en su mayor parte de transistores. Y as un circuito integrado que cumpla las funciones O puede ser el 7432, que tendr la forma siguiente:

1

145 V+

7 GND

Pero veamos como funciona una puerta lgica. Se compone de una entrada A y de

otra entrada B; de un cuerpo que combina estas dos entradas para dar una salida f de acuerdo con la tabla de verdad. As la entrada A es la pata 1 del integrado, la B es la 2 y la f en la pata 3.

Cmo hacemos que la entrada A o B estn en 1 o en 0, que es lo mismo que de-cir en H o en L?A travs de dar una tensin o no a las patas correspondientes del inte-grado. Para valores 1 se suele aplicar una tensin cercana a los 5 voltios y para los esta-dos 0 la mayora de los fabricantes suelen aplicar una tensin de 0.8 voltios o menos, es decir, se conecta a masa. Empecemos por la puerta lgica 0, tambin llamada OR.

Los smbolos que se emplean son los siguiente dependiendo si se usan las simbo-logas clsica-antigua o la moderna:

Como puedes observar en el dibujo esquemtico,tiene en su interior dibujado cuatro piezas de esta forma y cada una de ellas representa una puerta lgica, por lo que este integrado tendr cuatro puertas O

f=A+BA

B Simbologa clsica

1_>A

B

f=A+B

Simbologa moderna



7

Cumple la misma tabla de verdad que en las elctricas:

B A f 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1

Como conclusin, siempre que una de las dos entradas tenga nivel alto, en la sali-

da habr nivel alto.

Para que lo entiendas mejor puedes hacer el siguiente experimento. Necesitars un instrumento que se encienda cuando la salida est en estado 1 y est apagada cuan-do sea el estado 0. Esto se llama sonda lgica. Primero lo haremos de una manera sen-cilla: una resistencia y un led. Haz este montaje.

Pero si quieres hacerlo como un buen electrnico construye la siguiente sonda empleando un sencillo transistor que ayudar a encenderse el led.

Entrada de seal10

--

270

5 V

5 V+14

1 7

A los terminales 1 y 2 le puedes aplicar unatensin de 5 voltios y podrs medir en la salida 3 unatensin de unos 5 voltios. Por lo que se encender elled. Si le aplicas una tensin de 0 voltios el led no seencender. Comprueba que cumple la tabla de ver-dad correspondiente a una puerta lgica O.



8

Haz el montaje que se te propone para conocer el funcionamiento de una puerta

lgica O. Utilizaremos para ello el integrado 7432

A B

7

4 K

7

4 K

7

1 7432 14

5 V+

Led

Entrada de seal10 BC548

270

--

Continuemos con la puerta lgica Y o AND.

Veamos ahora su representacin grfica: Tambin cumple la tabla de verdad por lo que para que la salida sea 1 las dos entradas han de ser 1 a la vez.

B A f 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1

AB

f=AB

Simbologa clsica B

A f=AB&

Simbologa moderna

Si quieres hacer bien este montaje debes conectar a masa todas las entradas libres de las puertas que no se usan. De ese modo el integrado no coge se-ales espreas que adems de hacer consumir ms corrientes pueden ocasionar comporta-mientos no deseados del inte-grado. Hay integrados que las co-rrientes estticas que tenemos en nuestro cuerpo pueden es-tropearlos, por lo que no con-viene tocar sus patas con los dedos. Si no sabes cuales pue-den ser, procura no tocarlas.



9

El integrado ms representativo es el 7408 que su dibujo esquemtico es el si-

guiente:

14

5 V+

1

7

GND

Puedes hacer la misma prctica con este integrado como en el caso anterior. Veamos ahora la puerta inversora NO (NOT)

Como dijimos en el captulo anterior, hace la funcin inversa, que tambin se de-

nomina complementaria o de negacin. Su representacin simblica es la siguiente: Fjate que introducimos dos smbolos que usaremos en todas aquellas puertas o funciones que representen inversin. Es por un lado el circuito o la raya inclinada en la salida y por otro lado el guin que se coloca encima de la letra. Como en casos anteriores cumple la tabla de verdad de las puertas elctrica NOR

A f 0 1 1 0

f=AA

Simbologa clsica

1f=AA 1 A f=A

Simbologa moderna



10

El integrado ms comn a esta puerta es el 7404

GND

Vcc

Puertas inversas a puertas lgicas O y Y

La puerta NO-O(NOR) Se representa simbologicamente de la siguiente manera: Esta puerta consiste en unir una puerta O y una NO por lo que su tabla de verdad ser:

A B f 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0

El integrado ms representativo es el 7402 cuya representacin es la siguiente:

Hay que aadir un circuito en la salida de cada puerta O

Haz en primer lugar, utilizando este integrado, las experiencias anteriores, es decir: aplica una tensin alrededor de unos 5 voltios a la patilla 1 y observa qu obtienes en la pata 2. En segundo lugar une la salida 2 con la en-trada 3 qu seal encontrars en la pata 4 des-pus de aplicar en la pata 1 una seal alta H, y des-pus observa si aplicas una seal baja L. Haz la tabla de verdad de ambas experien-cias.

_>B

A f=A+B1

Simbologa moderna

B

A f=A+B

Simbologa clsica



11

1

5 V+

14

GND

7

La puerta NO-Y(NAND) Se representa simbologicamente de la siguiente manera: La puerta NO-Y(NAND) se caracteriza porque se precisa que todas sus entradas estn a 1 para que la salida sea 0; siempre que una entrada est a 0 la salida es 1. Su tabla de verdad ser la siguiente:

A B f 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

El representante ms popular es el 7400

GND1

145 V+

7

Haz la prctica como en los casos anterio-res pero esta vez fjate bien que la designa-cin de las patas del integrado han cambiado.

f=AB&

B

A

Simbologa moderna

f=ABAB

Simbologa clsica



12

Puerta O-exclusiva (Exclusive-OR) La caracterstica de esta puerta es que la salida slo se pone a 1 cuando las entra-das se encuentran en diferente estado, por lo que su tabla de verdad ser as

A B f 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0

Los smbolos que representan estos integrados son los siguientes: Esta puerta tambin se conoce por XOR y EXOR El dibujo esquemtico del integrado 7486, que es el ms comn de este tipo es como se muestra aqu abajo

5 V+

1

14

7

Hasta ahora se ha hablado de puertas lgicas a nivel muy sencillo, pero que te puede capacitar para consultar libros que traten sobre elementos electrnicos en el auto-mvil y cuya terminologa te puedes encontrar en algn cursillo de postformacin..

f=A+B

B

A 1

Simbologa moderna

f=A+BA

B

Simbologa clsica



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Prctica resumen: Central de alarma

Se trata de que expliques como funciona esta central. Consiste en un circuito de control sencillo de alarma. Dispone de dos entradas para detectores ( uno situado en una ventana y el otro en una puerta) y otra para la llave de conexin-desconexin. La salida del circuito debe activar una sirena siempre que alguno de los sensores se active y la alarma est conectada (llave en ON)

100n

B

A y B Contactos de los sensoresCLlave

1 7

A

4K7

4K7

14

100n

74HC32

+ 5V

1

BD137

10K

Sirena

Rel 5V

7 +12V

74HC08

14

Nota: Los dos condensadores de 100 nF en la alimentacin, uno para cada CI , son para el desacoplo de transitorios que se producen en la lnea de alimentacin, debido a las conmutaciones de los circuitos y el efecto inductivo de la lnea. Estos condensadores son tpicos en todos los sistemas digitales.



14

Componentes de electrnica digital Sistema de numeracin binaria

Seguimos ahora con otros tipos de componentes electrnicos que. puedes encon-

trar en automocin. Me toca describir los llamados bloques lgicos MSI que son circuitos integrados, construidos con puertas lgicas y que desempean una determinada funcin. Pero antes de empezar hay que aprender a contar de otra manera diferente de cmo te ensearon en primaria. En primaria te ensearon a contar de la siguiente mane-ra:

1 campana 2 campanas

3 campanas 4 campanas






Y as sucesivamente, pero ahora has de aprender a contar de otra manera:

1 campana 10 campanas









15

As como en el primer ejemplo decimos que contamos utilizando el sistema num-rico en base 10, en el segundo ejemplo hemos empleado el sistema numrico en base 2. Qu mtodo existe para determinar un nmero en cualquier base cuando es co-nocido en base 10? Es muy sencillo. Se va dividiendo el nmero sucesivamente por la base a la cual queremos transformar, en este caso, la base es 2. 1000 2 0 500 2

0 250 2 0 125 2

1 62 2 0 31 2 1 15 2 1 7 2 1 3 2 1 1

1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 Formamos un nmero cuya cifra de las unidades es el ltimo cociente seguido, por orden inverso, de los restos sucesivos hasta llegar al primer resto de divisin. As tendre-mos el nmero 1000 expresado en base 2; y si siguieras as, podras averiguar que el nmero decimal 968 escrito en base 2 es el nmero 1111001000. Te has dado cuenta en un detalle muy importante? Es que el sistema binario slo entran el 0 y el 1 y la ventaja que tiene esto, lo puedes sospechar ahora, pero lo vers dentro de poco Y te preguntars si no hay una forma automtica de hacer esto, sin tantas divisio-nes. Si que lo hay y para esto se ha inventado el CODIFICADOR. El Decodificador y el sistema binario BCD

Un codificador es un sistema electrnico que convierte una numeracin decimal a una numeracin binaria y en eso se basa una calculadora, como ejemplo. Aprietas un nmero en una calculadora y este se transforma en binario para luego ser operado ade-cuadamente por sus circuitos. Cuando trabajamos con una calculadora te habrs fijado que pulsamos un nmero y que las cifras se van visualizando en el display de la calculadora, tambin cifra a cifra y pasar lo mismo cuando realizamos la operacin definitiva, que lo har tan rpido que parecer que los escribas en el display todos a la vez; pero no es as: lo hace cifra a cifra.



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Para ello necesitaremos de otro sistema de numeracin, que ser binario como el anterior, y se apoyar en l pero con la diferencia que se representar cifra por cifra. Es el sistema BCD. Si bien recuerdas, para representar las cifras decimales del 0 al 9 se necesitan co-mo mnimo cuatro bits. Y as, para escribir el nmero 15 en el sistema binario lo haremos de esta manera:

1 5

nmero 15 en binario = 0001 0101 1 9 9 8 y el nmero 1998 = 0001 1001 1001 1000 De esta manera la unidad de clculo (donde se opera) de la calculadora podr tra-bajar con conjuntos de seales con tensiones altas y tensiones bajas como hablbamos en el captulo primero. El componente que transforma un nmero decimal en tensiones H (1) o en tensiones L (0) y en forma binaria BCD se llama Codificador. Tu mismo te puedes hacer un codificador con 15 diodos 4 resistencias de 4 K7 ohmios y un conmutador. Monta el siguiente esquema

6

+5 V

9

8

7

4 K 7

Entr

adas

Info

rma

ci

nD

ecim

al (0

a9

)

5

3

4

0

2

1

Salidas

B

CD1

3

S1SS

2 10

0S 1

Un ejemplo de codificador muy usado es el CI 74HC147 que te muestro a conti-nuacin junto con sus representaciones simblicas.

Cdi

go c

orre

spon

dien

tea

la e

ntra

da a

ctivi

dada

(7)

Codi

ficad

or

Entra

da d

ecim

al

0 5

1 7 100

89

0 6 1

0 200 4

3

0 100

1

0

Representacin terica



17

1Y 8A_GND 8 0Y

74HC147_ 5A672

AAY

___

34

AA__

Y_210

AAA

___

161 cc

3

Vnc_

Ejemplo de montaje prctico con el CI 74HC147

Como experiencia puedes hacer el montaje que te propongo a continuacin. Debes colocar cuatro sondas a la salida del 7404.Estas sondas pueden ser del tipo que prefieras. Ya conoces dos de diferentes.

GND

5

9

6

7

8

10

3

4

5

8

3

4

2

1

4 K 7

12

13

1

2

11

74HC147

A

B

4

Salida BCD

C

6

14

A

8

A

5

7

A

A

6

Y

Y

3

2

D

74HC04

1

1

7

9

16

1

A

A

2

3

1

Y

A

A

0

V

cc

0

Y

A

1

1

+ 5V

Fjate que las entradas estn conectadas a travs de una resistencia a positivo pues, como se coment antes, las entradas no pueden estar desconectadas, al aire, por-que hacen de antenas y captan seales parsitas, etc Entonces la seal ser activada a travs de conectar la entrada a masa, es decir, que la activaremos a travs de introducir una seal 0. Por eso a la salida del integrado hemos de colocar un inversor como puede ser el 74HC04. En A,B,C y D tendremos expresado el valor BCD de la cifra decimal que hemos activado y este valor lo podemos captar, por ejemplo, con unos leds, pero si es para una calculadora o para un programador ir al centro de clculo o cerebro.

912 2

510

131234

89

6543

714

7

6

11 1

Simbologa moderna

3

6

14

AAAAA

2345

10

45678

Y

Y

2

3

AAAA

1112131

0

12

Y

Y

0

1

9

7

Simbologa clsica



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Los Multiplexores

Ejemplos de multiplexores los has encontra-do en aparatos que te rodean con normalidad en tu vida. Aunque a esto que me voy a referir no es un multiplexor, pero me servir de su imagen para po-derme expresar mejor, y pueda ser entendido ms fcilmente. En muchos amplificadores de msica hay un conmutador mecnico, que puede ser circu-lar o de botones, que selecciona una salida a partir de varias entradas como puede ser: CD, radio, To-cadiscos, cassette, etc. Slo una de estas seales que le llegan por la entrada la selecciona para ser amplificada y salga su sonido por los altavoces. Te has podido encontrar con algunos aparatos (actualmente hoy son muchos) que apretando un simple botn o por la simple captacin elctrica que posee el dedo es suficiente para que selecciones una operacin que te interesa. Estos son los Multiplexo-res que son componentes electrnicos que hacen el papel de conmutadores y se apoyan en la electrnica digital. Concretando los multiplexores se comportan como un conmutador de entradas y que la seleccin se hace a travs de sistemas digitales binarios, utilizando puertas lgicas. As tenemos una representacin de cuatro canales. Con las letras I0,I1,I2,I3, representa-mos las entradas a seleccionar. Con la letra Y la salida de la seal seleccionada y con S0 y S1 representamos los "canales para la seleccin digital de entradas. Mostramos a continuacin el esquema de un multiplexor de cuatro entradas y dos canales de seleccin y su tabla de verdad.

Si aplicamos al terminal S0 el nivel 1 y a S1 hacemos que sea 0 entonces el multi-plexor seleccionar la entrada I1, la cual nos la encontraremos en la salida Y..

Con todo el in-tegrado mas comn es el 74HC151 que con-trola 8 entradas con tres entradas de seleccin.

CD-Rom

Auxiliar

CasetteRadio

Cana

les

de e

ntra

da

Seleccinmecnica deentradas

Salida

S11 S00 Y 0 0 I00 0 1 I11 1 0 I22 1 1 I33

1

Entradas

10

0

Selector digitalde entradas

3S

0

0

II 1II

2

0

S

1

1 Salida

Y



19

Visualizadores de nmeros

Deberamos hablar del componente que hace lo contrario del codificador, es decir, del

decodificador, pero necesito explicar antes el elemento que se emplear para mostrar la cifra decimal que el decodificador elaborar del dato BCD que ha recibido en la entrada. Un visualizador de una cifra numrica se basa en un dispositivo que tiene siete segmentos. Cada segmento se puede iluminar porque est construido un led y segn qu segmentos o leds se iluminan formarn un nmero u otro. Si se encienden todos aparece el 8. Un led tiene un ctodo y un nodo. El ctodo va conectado a masa y nodo a posi-tivo. Depende si todos los ctodos estn unidos entre s o todos los nodos estn unidos entre si, tendremos unos visualizadores que les llamaremos de ctodo comn o de nodo comn; dato que es muy importante conocer para hacer un montaje. Observa los dibujos para entenderlo mejor. Cada led en que est formado cada segmento cumple las mismas condiciones de fabricacin que los leds que tu ya debes de conocer. El dibujo del visualizador hay una resistencias de 220 porque estn conectados a 5 voltios. Si cambias la tensin de ali-mentacin debes cambiar el valor de la resistencia, la cual ya sabes calcularla. Puedes variar, entre ciertos lmites el valor calculado de las resistencias para conseguir ms o menos luminosidad en cada segmento luminoso del nmero. Observa con atencin los siguientes grficos

Visualizador de siete segmentos ctodo comn

g f e d c b a

Ctodocomn

220+ 5V

comnCtodo

g

g f e d c b a

a

e d

f

c

b

HP 5082-7760

(Vista trasera)

CD

BG

Comn

E

AF



20

Visualizador de siete segmentos de nodo comn Los decodificadores

Estos bloques lgicos se emplean mucho en los montajes electrnicos. Todos los contadores digitales, los termmetros, los relojes necesitan un decodificador. Hacen la funcin inversa a los codificadores. Existen los decodificadores excitadores que recibiendo una seal BCD, en su salida pueden excitar unos visualizadores como los que hemos vis-to en el apartado anterior. Los nmeros en cdigo BCD aplicados en la entrada, producen un cdigo de siete salidas que hace que aparezca en el visualizador el nmero decimal correspondiente al dato BCD de entrada. Puesto que pasan de un cdigo a otro tambin se llaman convertidores de cdigo. El circuito integrado 74HC4511 (Decodificador BCD/siete segmentos) Est diseado para la excitacin de visualizadores de ctodo comn; las salidas de segmentos se activan por nivel alto. El fabricante garantiza 10 mA por salida.

g f e d c b a

nodocomn

g f e d c b a

+5V nodo

220

dge c

bf a

comn



21

Veamos un montaje decodificador-visualizador en forma prctica.

HP5082-7760

GND

1

2

220

Entradade

BCD

LT=test display

LE=MemoriaBI=borrado

CD B

g

cc

10KV16

+5V

14 15 9 10 11 12 13

74HC4511LT

5 4

BILE2

D63

D 4 3 D

g f e d c b a

e d c

comnCtodo

f ba

A

7

D 1

100K

8

Demultiplexores

Su nombre ms propio es el de decodificador no excitador. No existen exclusiva-mente demultiplexores solamente sino que son adems decodificadores. Por definicin realizan la funcin contraria a la de los multiplexores. Es decir, se comportan como un selector de salidas

Entrada

Seleccin mecnicade la salida

Entrada

0

A

0

de la salidaSeleccin digital

D

0

YY

Y12

3

A1 0

Y

Las entradas de datos BCD estn conectadas a una resistencias de 100 K para fijar a O cuando no reciben datos y no queden al aire, cap-tando ruidos. Este tipo de decodificador es aplicable para un slo display visuali-zador. Hay otros medios para que a travs de un solo decodificador pue-dan ser activados tantos displays co-mo cifras. Terminales especiales: LT= Al activarse, nivel bajo, se iluminan todos los segmentos. Se usa como tets de funcionamiento. BI= Activada por nivel bajo se activan todos los visualizadores. LE= Es una entrada que permi-te memorizar el dato.



22

Un circuito popular es el HEF4028F que su representacin simblica y su tabla de verdad es como sigue:

Como prctica puedes experimentar con este integrado y con la sonda digital que ya has empleado alguna que otra vez. Haz el montaje siguiente y comprueba que slo se activa una salida O (correspondiente a una cifra decimal del 0 al 9) cuanto aplicamos un dato BCD en las entradas A.

+5 V

16

AAA

AA

AA

AA

101312

11

HEF4

028B

3

0

12

10K

59

8

14OO1 21516749

O2

OOO

78

OO34O56

10 Entrada de seal

270

--

BC548

3O05 V

0Entradas

AA03

AA

12

A

HEF4

028B

O3

OOO

789

O4O56

Salida

O0OOO

12

Entradas Salidas

A3 A2 A1 A0 O0 01 O2 O3 O4 O5 O6 O7 O8 O9L L L L H L L L L L L L L L L L L H L H L L L L L L L L L L H L L L H L L L L L L L L L H H L L L H L L L L L L L H L L L L L L H L L L L L L H L H L L L L L H L L L L L H H L L L L L L L H L L L L H H H L L L L L L L H L L H L L L L L L L L L L L H L H L L H L L L L L L L L L HH L H L L L L L L L L L L L H L H H L L L L L L L L L L H H L L L L L L L L L L L L H H L H L L L L L L L L L L H H H L L L L L L L L L L L H H H H L L L L L L L L L L


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