Módulos de la Microelectrónica

Módulos de la Microelectrónica
GTZ

Proyecto de Cooperación Técnica en la Formación Profesional.

Fuente: Enigmaelectronica

Son tres Libros:

• Libro de texto
• Libro de Preguntas de exámenes
• Libro de Hojas des trabajo

Contenido

• Circuitos amplificadores
• Multivibradores y generadores de señales
• Técnica de regulación
• Circuitos de alimentación
• Circuitos digitales
• Métodos de transmisión
• Técnica de los microprocesadores

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Contenido del Libro de texto

 

Prólogo.

Circuitos amplificadores.

Generalidades. Valores característicos de los amplificadores y su determinación. mediante técnicas de medición. Factores de amplificación. Resistencias de entrada y de salida. Respuesta de frecuencia. Frecuencias de corte y ancho de banda. Distorsión armónica total (DAT). Relación señal-ruido. Amplificadores LF con técnica de circuitos discretos. Amplificadores de pequeña señal multi-etapa. Amplificadores con acoplamiento conductivo. Amplificadores con acopiamiento capacitivo. Amplificadores con realimentación negativa de señal. Amplificadores de potencia. Amplificadores en fase. Amplificadores en contrafase. Amplificadores en puente. Amplificadores LF con técnica de circuitos integrados. Técnicas de integración. Técnica híbrida \. Circuitos integrados monolíticos. Técnica multicapa y SMT. Amplificadores de pequeña potencia. Pre-amplificadores. Amplificadores de potencia. Ejemplos de aplicación. Amplificadores de medición.

Multivibradores y generadores de señales.

Generalidades. Multivibradores. Multivibradores biestables. Flip-flop tipo RS. Flip-flop tipo D. Flip-flop tipo JK MS. Multivibradores monoestables. Multivibrador monoestable con el módulo. Multivibrador monoestable con el módulo LS. Retardo de encendido y de apagado. Disparador Schmitt. Disparador Schmitt con amplificador operacional. Disparador Schmitt con e! módulo TCA A. Disparador Schmitt con el módulo LS. Generadores de señales. Generadores de onda sinusoidal. Principio básico. Generadores de onda sinusoidal LC. Generadores de onda sinusoidal de cuarzo. Generadores de onda sinusoidal RC. Generadores de onda rectangular. Generador de onda rectangular con disparador Schmitt. Generador de onda rectangular con el módulo. Generador de onda rectangular con multivibradores monoestables. Generador de onda rectangular con estabilización de cristal de cuarzo. Generadores de funciones. Principio básico. Generador de funciones con el módulo.

Técnica de regulación.

Generalidades. El circuito regulador. Estructura y funcionamiento del circuito regulador. Comportamiento del circuito regulador. Respuesta a la perturbación de un circuito regulador. Respuesta del circuito regulador al cambio del valor requerido. Procedimientos de prueba en la técnica de regulación. Función de prueba escalón. Función de prueba de onda sinusoidal. Comportamiento de los elementos de regulación. Elementos de regulación simples o elementos básicos. Elemento Proporcional. Elemento Integrador. Elemento Diferenciador. Elementos con propiedades de almacenamiento. Elementos de retardo de primer orden. Elementos de retardo de segundo orden. Elementos de regulación combinados. Conexión en serie de los elementos de regulación. Conexión en paralelo de los elementos de regulación. Secciones de regulación y reguladores. Secciones de regulación y conexiones en serie. Reguladores conectados en paralelo. Determinación del comportamiento de operación de los circuitos. Determinación de los parámetros de operación de los reguladores.

Circuitos de alimentación.

Generalidades. Fuentes de corriente constante y tensión constante. Principio fundamental. Fuentes de corriente constante. Fuentes de tensión constante. Fuentes de alimentación de potencia reguladas. Fuentes de alimentación de potencia reguladas con transistores. Fuentes de alimentación de potencia reguladas con amplificadores. operacionales. Reguladores de tensión integrados. Reguladores de tensión fija de las series xx y xx. Reguladores de tensión ajustable. Fuentes de alimentación de potencia conmutables. Principio de funcionamiento de las fuentes de alimentación de. potencia conmutables. Convertidores de tensión continua. Convertidor inverso. Convertidor directo. Técnica de producción de fuentes de alimentación de potencia. conmutables. Fuente de alimentación de potencia conmutable con varias salidas de. tensión en base al principio del convertidor directo. Fuente de alimentación de potencia conmutable sincronizada por el. secundario. Circuitos de alimentación para la técnica de control. Interruptores de potencia para cargas de corriente continua. Lámparas incandescentes como carga. inductancias como cargas. Servomotores como cargas. Interruptores de potencia para cargas de corriente alterna. Interruptor de tensión cero. Relé de carga electrónico. Reguladores de corriente continua electrónicos. Reguladores de corriente continua de acción continua. Reguladores de corriente continúa de acción discontinua. Control de la velocidad de rotación por medio de modulación de ancho de pulso. Reguladores electrónicos de potencia de corriente alterna. Control de paquetes de oscilaciones. Ejemplos de circuito para control de paquetes de oscilaciones. Control de fase.

Circuitos Digitales.

Generalidades. Familias de circuitos digitales. TTL-Schottky de baja potencia. CMOS. CMOS de alta velocidad. Sistemas numéricos. El sistema decimal. El sistema binario. El sistema hexadecimal. El sistema decimal codificado en binario. Conversión de números. Contadores. Contadores binarios asíncronos. Principio fundamental de los contadores módulo asincronos. Principio fundamental de contadores de décadas asíncronos. Contadores binarios asincronos de la serie HCMOS HC XXX. Ejemplos de aplicación. Contadores síncronos. Principio fundamental de los contadores síncronos. Ventajas y desventajas de los contadores asíncronos y síncronos. Registros de desplazamiento. Principio fundamental de ios registros de desplazamiento. Registros de desplazamiento de la serie HC XX. Ejemplo de aplicación de un convertidor Paralelo/Serial. Convertidores de código. Principio fundamental de los convertidores de código. Ejemplos de aplicación. Adición y sustracción de números binarios. Adición de números binarios. Sustracción de números binarios. El sumador medio. El sumador total. Almacenadores/Memorias. Registro Latch. Estructura y direccionamiento de una RAM estática. Estructura de una RAM estática. Capacidad de almacenamiento de una RAM. Organización de memoria de una RAM. Decodificación de dirección de una RAM estática. Estructura direccionamiento y funcionamiento de una RAM dinámica. Memorias de sólo lectura (de valor fijo). ROMs programadas por máscara. Memorias de sólo lectura programables (PROM). Memorias de sólo lectura borrables (EPROM). Memorias de sólo lectura borrables eléctricamente (EEPROM).

Métodos de transmisión.

Generalidades. Métodos de modulación. Modulación de onda portadora. Modulación de amplitud. Modulación de frecuencia. Modulación de pulso. Modulación de amplitud de pulso. Modulación de código de pulso. Métodos de multiplexión. Multiplexión por división de tiempo. Multiplexión por división de frecuencia. Transmisión de datos. Principio básico. Detección de errores. Interfases. Principio fundamental. Interfase paralela. Interfase serial. Convertidores D/A y A/D. Convertidores Digital/Analógico. Principio de la conversión D/A. Convertidores D/A con redes R-R. Convertidor Analógico/Digital. Principio de conversión A/D. Método de integración. Método de comparación. Método paralelo.

Técnica de los microprocesadores.

Generalidades. Estructura básica de un sistema microcomputador. Estructura y funcionamiento del microprocesador A. Diagrama de bloques del microprocesador A. La unidad de control. La unidad lógica aritmética (ALU). E) bloque de registro. Conexión del zócalo del A y descripción de terminales. Ejecución de un programa con el A. Módulo de entrada/salida A. Modo de operación de un sistema microcomputador con el A. Circuito básico de un sistema A. Principio de direccionamiento del sistema. Programación del microprocesador A. Sumario de instrucciones. Notación de instrucciones. Código de máquina/lenguaje. Código mnemotécnico o lenguaje ensamblador. Procedimiento para producir un programa. Descripción de las instrucciones más importantes del A. Instrucciones de transferencia. Instrucciones de carga de registros. Instrucciones de transferencia de registro. Instrucciones de transferencia desde la memoria hacia el registro. Transferencia desde el registro hacia la memoria. Instrucción de entrada. Instrucción de salida. Operaciones aritméticas. Instrucción de adición. Instrucción de sustracción. Instrucciones de conteo. Operaciones lógicas. Instrucción de operación AND. Instrucción de operación OR. Operación complemento a uno (negación). . Operaciones de desplazamiento. Operaciones de salto. Salto incondicional. Salto condicional en el caso de cero. Salto condicional en el caso «no cero». Instrucciones para terminar los programas. Instrucción para terminar un programa. Instrucción para terminar una subrutina. Subrutina'. Llamada de subrutina. Grabación y recuperación de) contenido del acumulador. Programas de muestreo. Operaciones de comparación. Luz en movimiento reversible. Indice alfabético.

Contenido del  Libro de Preguntas de exámenes

Indice

Prólogo

Notas explicativas para las Preguntas de exámenes del Curso III

Indicaciones de solución

Preguntas de exámenes para los ejercicios escritos

Circuitos amplificadores

Multlvlbradores y generadores de señales

Técnica de regulación

Circuitos de alimentación

Circuitos digitales

Métodos de transmisión

Técnica de los microprocesadores

Contenido del  Libro de Hojas des trabajo

Indice.

Prólogo.

Explicaciones para el uso de los circuitos de ejercicio y prueba.

Explicaciones para las Hojas de trabajo del Curso III.

Precauciones de seguridad para los ejercicios de medición.

Circuitos amplificadores.

Pre-amplificador estéreo TDA  A. Datos de operación importantes del TDA  A. Determinación de la amplificación máxima/AUmáx. Dependencia de ia amplificación AUmáx respecto de la tensión de operación UB. Determinación de la tensión de entrada permisible wntppmx con amplificación máxima. Prueba funcional de los  elementos de control. Determinación de la resistencia de entrada rr. Determinación de las curvas características de control. Dependencia de la amplificación del canal    respecto de la tensión de control Ulc / (Ajuste de amplificación). Dependencia de la amplificación del canal AUÍ y Am respecto de la tensión de control UiC W (Ajuste de balance). Dependencia de la amplificación del canal Au respecto de la tensión de control U¡c t/ (Ajuste de altos). Dependencia de la amplificación del canal Au respecto de la tensión de control UIC /B (Ajuste de bajos). Determinación de la respuesta de frecuencia. Incremento y reducción de bajos. Incremento y reducción de altos. Respuesta de frecuencia con compensación fisiológica de la intensidad de sonido. Respuesta al pulso del TDA  A. Desfase con ajuste de altos y bajos. Amplificador de potencia TDA  Q. Determinación de la amplificación de tensión Am y Am en operación estéreo. Eficiencia del TDA  Q en operación estéreo. Saturación del TDA  Q. Determinación de la frecuencia de corte inferior fc). Módulo TDA  Q como amplificador en puente. Limitación de potencia como protección de sobrecarga.

Multivibradores.

Multivibrador monoestable. Multivibrador monoestable con el módulo. Medición de la señal de entrada. Comportamiento del módulo  como multivibrador monoestable. Multivibrador monoestable con el módulo. Disparador Schmitt. Disparador Schmitt con el módulo TCA  A. Disparador Schmitt con el amplificador operacional. Multivibrador aestable. Multivibrador aestable con el módulo. Rangos de frecuencia del multivibrador aestable. Principio de trabajo del multivibrador aestable. Generador de onda rectangular con el multivibrador aestable. Multivibrador aestable con el módulo.

Generadores de funciones.

Generador de onda rectangular. Determinación de los ajustes posibles. Determinación del rango de frecuencia. Determinación de la relación pulso/no-pulso (marca-espacio). Generador de onda triangular. Determinación de los ajustes posibles. Determinación del rango de frecuencia. Determinación de la relación entre el tiempo de subida y el tiempo de caída. Generador de onda sinusoidal. Determinación de los ajustes posibles. Ajuste de la forma de onda. Determinación del rango de frecuencia.

Técnica de regulación.

Mediciones en las secciones reguladas. Sección con comportamiento de retardo de primer orden. Sección con comportamiento de retardo de segundo orden. Comportamiento de una sección consistente de un elemento P y un elemento T. Mediciones en un regulador PID. Regulaciones básicas. Mediciones en la parte P del regulador PID. Mediciones en la parte I del regulador PID. Mediciones en la parte D-fT^ del regulador PID. Mediciones en el regulador PID. Mediciones en circuitos de regulación cerrados. Circuito de regulación con sección P-T y regulador P. Circuito de regulación con sección P-T y regulador PI. Circuito de regulación con sección P-Tt y regulador PID. Circuito de regulación con sección P-T y regulador PID.

Fuente de alimentación de potencia con transistores.

Fuente de alimentación de potencia con amplificador regulador y sin fuente de corriente constante. Generación de la tensión de alimentación mediante rectificación de media onda. Generación de la tensión de alimentación con puentes rectificadores. Fuente de alimentación de potencia con amplificador regulador y con fuente de corriente constante. Ajuste básico en el rango de trabajo. Determinación de la resistencia interna. Análisis del comportamiento con corriente constante. Limitación electrónica de corriente.

Reguladores de tensión Integrados.

Fuentes de alimentación de potencia con el regulador de tensión fija. Fuente de tensión constante para U = + 5 V. Tensión de salida ajustable con seguidor de tensión. Fuente de alimentación de potencia con el regulador de potencia programable L. Fuente de tensión ajustable con limitación de corriente. Fuente de corriente ajustable. Fuente de alimentación de potencia con el regulador de tensión uA. Comportamiento de operación del módulo uA. Regulador de tensión positiva con un transistor externo PNP.

Fuentes de alimentación de potencia conmutadas.

Principio de funcionamiento de la fuente de alimentación de potencia conmutada con el módulo L. Determinación de la frecuencia de conmutación. Generación de la tensión de salida. Modo de operación de la regulación con carga. Comportamiento de la tensión de salida con carga. Efecto de la corriente de carga sobre la tensión de salida. Efecto de la limitación de corriente.

Control de motores.

Control de motores en operación servo. Sincronización del control de velocidad de rotación de un motor de corriente continua. Modulación de ancho de pulso del generador de onda cuadrada. Relación entre el factor de pulso y la velocidad de rotación. Característica de comente del motor.

Circuitos digitales.

Contador hexadecimal ascendente (contador de  bits). Contador hexadecimal descendente (contador de  bits). Contador ascendente módulo. Contador de  bits. Contador de  bits decimal. Contador de  bits síncrono. Registro de desplazamiento de  bits. Registro de desplazamiento de  bits como convertidor serial/serial y serial/paralelo. Registro de anillo de  bits con salida serial. Circuitos de cálculo-. Sumador medio. Sumador total. Sumador total de  bits integrado. Circuito para adición de  bits. Circuito para sustracción de  bits. Convertidores de código •. Codificador de prioridad decimal/BCD. Decodificador BCD/Decimal.

Conversión D/A y A/D.

 Conversión digital/analógica. Conversión analógica/digital.

Técnica de los microprocesadores.

Transferencia interna de datos. Transferencia externa de datos. Operaciones aritméticas y lógicas. Suma. Resta. Incremento y decremento. Operaciones lógicas. Ramificación del programa. Operaciones de comparación. Funciones de prueba de bits. Subrutinas. Conversión hexadecimal/decimal. Luz en movimiento. Experimentos de programación. Luz intermitente con frecuencia seleccionable. Contador arranque/parada. Conexión de un convertidor D/A.

ANEXO.

Aclaraciones acerca de los ejemplos de preguntas para el examen práctico al final del Curso III.

Ejemplos de las preguntas para el examen práctico..