INDUSTRIA ELEKTRONIKA PRAKTIKAK 2019-20 Ikasturtea Ingeniaritza Elektrikoko Gradua 2. maila Industria Elektronikaren eta Automatikaren Ingeniaritzako Gradua 2. maila Ingeniaritza Mekanikoko Gradua 2. maila INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 2 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 1. PRAKTIKA: DIODOA, NEURKETAK KORRONTE ZUZENEAN, ELIKADURA ITURRIA ETA MULTIMETROA Praktikaren helburua: Praktika honen helburua ikasleak MULTIMETRO ETA ELIKADURA ITURRIA laborategiko tresnekin trebatzea da, horretarako, zenbait muntaia eginez. Oinarrizko erabilpeneko ezagutzak lortuko dira, beraien mugapenak ezagutuz eta zirkuitu elektronikoen hainbat oinarrizko osagaiak identifikatzeko gai izango da ikaslea. Praktikaren prestakuntza: 1) Praktika irakurri laborategi eskolara joan baino lehen. 2) 1. Zirkuituan erresistentzia bakoitzeko tentsioa zenbatekoa izango den kalkulatu, baita zirkuituko korrontea ere. 3) Interneten 1N4007, NTC eta LDR-aren espezifikazioak bilatu. Muntatu beharreko zirkuituak: Zirkuitu 1: Materialak - Elikadura iturri aldakor (C.C.) 1 - Polimetro 1 - 1 Ω. 1/2 w erresistentzia 1 (ikatzezko geruza) - 1 kΩ. 1/2 w erresistentzia 1 (ikatzezko geruza) Prozedura 1) Erresistentzia bakoitzeko balio ohmiko erreala neurtu. 2) Irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntaia-plakan sartu. 3) 10V-ko tentsio zuzenarekin elikatu zirkuitua eta multimetroarekin 1 Ω –ko erresistentzian erortzen den tentsioa neurtu baita zirkuitutik igarotzen den korrontea ere. Emaitzak: Erresistentzia (Balio Nominala) R=1Ω R = 1 kΩ Balio erreala Vi (V) = 10 V 1 Ω-ko erresistentzian V (V) Zirkuituko I (mA) Kalkulatutako I (mA) Balio erreala= 3 2019-20 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK Zirkuitu 2: Materialak - Elikadura iturri aldakor (C.C.) 1 - Polimetro 1 - 1 kΩ 1/2 w erresistentzia 1 (ikatzezko geruza) - 1N 4007 diodo 1 edo baliokidea - LED diodo 1 - Diodo zener 1 Prozedura 1) Irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntai-plakan sartu. 1N4007 diodoa (diodo artezgailua) konektatu, aurretik bere terminalak identifikatu direlarik, 1 kΩ 1/2 wko ikatzezko geruzako erresistentziarekin seriean. 2) Tentsio balio desberdinak aplikatu zirkuituari, neurtu diodo eta erresistentziaren bornetako tentsioa multimetroarekin. Diodoaren kurba irudikatu. 3) Led diodo eta zener diodoarekin errepikatu prozesua. Emaitzak: N4007 diodoa Vi (V) 20 10 8 4 2 1 0 -10 -20 -30 Vi balio erreala V diodo V erresistentzia IR = ID (mA) Irudikatu grafikoki emaitzak: Marraztu I diodo V diodoaren funtzioan 4 2019-20 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK LED diodoa Vi (V) 20 10 8 4 2 1 0 -10 -20 -30 -10 -20 -30 Vi balio erreala V diodo V erresistentzia IR = ID (mA) Irudikatu grafikoki emaitzak: Marraztu I diodo V diodoaren funtzioan Zener diodoa Vi (V) 20 10 8 4 2 1 0 Vi balio erreala V diodo V erresistentzia IR = ID (mA) Irudikatu grafikoki emaitzak: Marraztu I diodo V diodoaren funtzioan 5 2019-20 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK Zirkuitu 3: Materialak - Elikadura iturri aldakor (C.C.) 1 - Polimetro 1 - 68 Ω. 1/2 w erresistentzia 1 (ikatzezko geruza) - 1 kΩ-ko NTC 1 Prozedura 1) Erresistentziaren eta NTC-aren balioak neurtu zirkuitutik kanpo. 2) 3. irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntaia-plakan sartu. 3) Zirkuituari tentsioa aplikatu eta iturriko tentsio erreala neurtu. NTC-aren muturretan tentsioa neurtu DENBORA ezberdinetarako. 4) Zirkuitutik momentu bakoitzean igarotzen den korrontea kalkulatu eta NTC-aren erresistentziaren balio lortu adierazitako uneetan. Emaitzak: Denbora (segunduak) 00 10 20 30 60 90 120 Erresistentziako V neurtu (V) NTC-ko V neurtu (V) Kalkulatu erresistentziako I (A) = I NTC (A) Kalkulatu R NTC (Ω) Grafikoki irudikatu emaitzak. 6 2019-20 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK Zirkuitu 4: Materialak - Elikadura iturri aldakor (C.C.) 1 - Polimetro 1 - 5 mm-ko LDR 1 (35LDR5) - 6 V/ 0.24W-ko filamentuko lanpara 1 Prozedura 1) 4. irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntaia-plakan sartu. 2) Lanparari tentsio balio ezberdinak aplikatu (0V-eko baliotik hasi). 3) Polimetroarekin LDR-ko erresistentziaren balioa neurtu Emaitzak: V Lanpara (V) 0 1 2 3 4 5 Neurtu RLDR (Ω) 7 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 2. PRAKTIKA: DIODOEN APLIKAZIOAK. OSZILOSKOPIOA Praktikaren helburua: Praktika honen helburua uhin erdiko artezgailu monofasikoaren analisia egitea da (kondentsadoreko iragazki gabe eta iragazkiarekin), tentsioak neurtu eta ikusiz. Behin analisi hau eginda, tentsio egonkortzaile zirkuitu bat diseinatuko da, Zener diodo bat erabiliz horretarako. Osziloskopioaren erabilera ikasiko da. Praktikaren prestakuntza: 1) Praktika osoa irakurri laborategi eskolara joan baino lehen. 2) 1N4742A (edo antzeko) Zener diodoaren espezifikazioak bilatu interneten. (Vzener, Potentzia maximoa) 3) R1 erresistentziaren balioa kalkulatu suposatuz diodo artezgailua ideala dela, kondentsadorearen kapazitatea infinitua dela (RC = ∞) eta Zener diodoak bere potentzia nominalaren %50-era egiten duela lan. 4) Zirkuitu finala atalez atal muntatuko da. Marraztu zirkuitu bakoitzari dagokion irteera, hau da, kargako tentsioa. Zirkuitu Finala: Materialak - 220 V / 17 V Transformadorea - Osziloskopio 1 - 1 kΩ / 2-4 W / %5 erresistentzia 1 - 1N4007 diodo artezgailua - 12V / 1 W-ko diodo zener 1 - 2200 µF / 50V kondentsadore 1 - Erresistentzia bat zeinaren balioa kalkulatu behar den 8 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 1: Materialak - 220 V / 17 V Transformadorea - Osziloskopio 1 - 1 kΩ / 2-4 W / %5 erresistentzia 1 - 1N 4007 diodo 1 edo baliokidea Prozedura 1) Irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntaia-plakan sartu. (Diodo artezgailua 1 kΩ-ko erresistentziarekin seriean konektatu) 2) Bistarazi osziloskopioan transformadoreko sekundarioko tentsioa eta erresistentziako tentsioa. 3) Diodoko tentsioa bistarazi kanal 1 eta kanal 2-aren arteko diferentzia bezala. Emaitzak: a) Marraztu osziloskopioan ikusitako seinaleak. b) c) d) e) Neurtu sarrerako tentsioa: balio maximoa, efikaza, periodoa eta maiztasuna Neurtu kargako tentsioa: balio maximo, minimo eta batezbestekoa Kalkulatu korrontea kargan zehar: balio maximo, minimo eta batezbestekoa Diodoaren borneetan tentsioa neurtu: balio maximo, minimo eta batezbestekoa 9 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 2: Materialak - 220 V / 17 V Transformadorea - Osziloskopio 1 / Polimetroa - 1 kΩ / 2-4 W / %5 erresistentzia 1 - 1N 4007 diodo artezgailu 1 - 47 µF / 63V kondentsadore 1 Prozedura 1) Irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntaia-plakan sartu. 2) Bistarazi osziloskopioan transformadoreko sekundarioko tentsioa eta erresistentziako tentsioa. 3) Diodoko tentsioa bistarazi kanal 1 eta kanal 2-aren arteko diferentzia bezala. Emaitzak: a) Marraztu osziloskopioan ikusitako seinaleak. b) Neurtu kargako tentsioa: balio maximo, minimo eta batezbestekoa c) Kalkulatu korrontea kargan zehar: balio maximo, minimo eta batezbestekoa d) Diodoaren borneetan tentsioa neurtu: balio maximo, minimo eta batezbestekoa 10 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 3: Materialak - 220 V / 17 V Transformadorea - Osziloskopio 1 / Polimetroa - 1 kΩ / 2-4 W / %5-ko erresistentzia 1 - 1N 4007 diodo 1 - 2200 µF / 63V kondentsadore 1 Prozedura 1) Irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntaia-plakan sartu. 2) Bistarazi osziloskopioan transformadoreko sekundarioko tentsioa eta erresistentziako tentsioa. 3) Diodoko tentsioa bistarazi kanal 1 eta kanal 2-aren arteko diferentzia bezala. Emaitzak: a) Marraztu osziloskopioan ikusitako seinaleak. b) Neurtu kargako tentsioa: balio maximo, minimo eta batezbestekoa c) Kalkulatu korrontea kargan zehar: balio maximo, minimo eta batezbestekoa 11 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 d) Diodoaren borneetan tentsioa neurtu: balio maximo, minimo eta batezbestekoa Zirkuitu 4: Materialak - 220 V / 17 V Transformadorea - Osziloskopio 1 / Polimetroa - 1 kΩ / 2-4 W / %5 erresistentzia 1 - 1N 4007 diodo artezgailu 1 - 2200 µF / 50V kondentsadore 1 - KALKULATUTAKO balioko erresistentzia Prozedura 1) Irudiko zirkuituari dagozkion osagaiak muntaia-plakan sartu. 2) Bistarazi osziloskopioan transformadoreko sekundarioko tentsioa eta erresistentziako tentsioa. Emaitzak: a) Marraztu osziloskopioan ikusitako seinaleak. b) Neurtu kargako tentsioaren batezbesteko balioa. 12 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 13 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 3. PRAKTIKA: BJT TRANSISTOREA. FUNTZIO SORGAILUA. Praktikaren helburua: Praktika honen helburua BJT transistore batekin egindako zirkuitu anplifikadore baten analisia egitea da, bere mugapen linealak konprobatuz. Funtzio sorgailuaren erabilera ikasiko da. Praktikaren prestakuntza: 1) Praktika osoa irakurri laborategi eskolara joan baino lehen. 2) BC547B transistorearen espezifikazioak bilatu interneten. (βminima eta βmaxima) 3) βminima erabiliz transistorearen polarizazio puntua kalkulatu suposatuz potentziometroa %50era dagoela. Polarizazio zirkuitua: Materialak - Korronte zuzeneko elikadura iturri 1 - Osziloskopio 1 - BC547B transistorea - 470 Ω-ko erresistentzia 1 - 68 kΩ-ko erresistentzia 1 - 6,8 kΩ erresistentzia 1 - 50 kΩ potentziometro 1 Prozedura 1) Irudiko zirkuitua muntatu. Transistorea polarizatu gune aktiboan lan egin dezan eta bere tarte dinamikoa maximoa izateko, hau da, potentziometroa aldatu VCE (=V2) 6V izan arte. 2) Erresistentzien eta potentziometroaren balioak neurtu β erreala kalkulatzeko. 14 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Anplifikazio zirkuitua: Materialak - Korronte zuzeneko elikadura iturri 1 - Funtzio sorgailu 1 - Osziloskopio 1 - BC547B transistorea - 470 Ω-ko erresistentzia 1 - 68 kΩ-ko erresistentzia 1 - 6,8 kΩ erresistentzia 1 - 50 kΩ potentziometro 1 - 47 µF / 63V kondentsadore 1 Prozedura 1) Irudiko zirkuitua muntatu transistorea karga zuzeneko erdialdean polarizatuz. 2) Funtzio sorgailuarekin 0,1V-eko anplitudeko eta 1kHz-ko maiztasuneko tentsio bat sortu. Zirkuituan A-B adarra sartu. Osziloskopioan V1 eta V2 tentsioak bistaratu. 3) Kalkulatu zirkuituaren tentsio anplifikazioa. 4) Sarrerako seinalearen anplitudea aldatu irteerako tentsioan (V2) etendura eta saturazio distortsioak ikusten diren arte. Zein sarrera tentsio (V1) balioetarako ematen dira hauek? 5) Polarizazio puntua aldatu • VCE = 8 V-tara finkatu. Ikusi eta neurtu V1-eko zein balioetarako ematen diren etendura eta saturazio distortsioak. • VCE = 4 V-tara finkatu. Ikusi eta neurtu V1-eko zein balioetarako ematen diren etendura eta saturazio distortsioak. 15 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 4. PRAKTIKA: ANPLIFIKADORE OPERAZIONALA. Praktikaren helburua: Praktika honen helburua anplifikadore operazionalarekin zenbait zirkuitu egitea da bere moldakortasuna ulertzeko. Praktikaren prestakuntza: 1) Praktika osoa irakurri laborategi eskolara joan baino lehen. 2) 741 anplifikadore operazionalaren espezifikazioak bilatu interneten. 3) Teoriako ezagutzak aplikatuz, praktikako zirkuitu guztiak ebatzi. Zirkuitu 1, Anplifikadore inbertsorea: Materialak - Korronte zuzeneko elikadura iturri 1 - Funtzio sorgailu 1 - Osziloskopio 1 - 741,DIP8 anplifikadore operazionala - 1 kΩ / 0.5W / %5-ko 2 erresistentzia - 22 kΩ/ 0.5W / %5-ko erresistentzia 1 Prozedura 1) Irudiko zirkuitua muntatu. Osziloskopioan Vi eta Vo tentsioak bistaratu. 2) Tentsio anplifikazioa kalkulatu. 16 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 2 eta 3 Zirkuituak. Tentsio jarraitzailea: - Korronte zuzeneko elikadura iturri 1 - Funtzio sorgailu 1 - Osziloskopio 1 Materialak - 741, DIP8 anplifikadore operazionala - 100 Ω /0.5W / %5-ko erresistentzia 1 Prozedura 1) Ezkerreko zirkuitua muntatu. Vi tentsioa hutsean finkatu, hau da, 100 Ω erresistentzia konektatu barik eta sorgailua zuzenean osziloskopiora konektatuz. 2) 100 Ω-ko erresistentzia konektatu eta Vo bistaratu. 3) Eskumako zirkuitua muntatu. Lortutako baloreak ezkerreko zirkuituan lortutakoekin konparatu 4 eta 5 zirkuituak: Prezisiozko diodoa: - Korronte zuzeneko elikadura iturri 1 - Funtzio sorgailu 1 - Osziloskopio 1 Materialak - 741, DIP8 anplifikadore operazionala - 1N4007 diodo artezgailu 1 - 1 kΩ / 0.5W / %5-ko erresistentzia 1 17 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Prozedura 1) Ezkerreko zirkuitua muntatu. Oszilokopioan Vi eta Vo tentsioak bistaratu. 2) Eskumako zirkuitua muntatu. Oszilokopioan Vi eta Vo tentsioak bistaratu eta aurreko emaitzekin konparatu. Zirkuitu 6. Schmitt desarragailua: Materialak - Korronte zuzeneko elikadura iturri 1 - Funtzio sorgailu 1 - Osziloskopio 1 - 741, DIP8 anplifikadore operazionala - 1 kΩ /0.5W / %5-ko erresistentzia 1 - 22 kΩ /0.5W / %5-ko erresistentzia 1 Prozedura 1) Irudiko zirkuitua muntatu. Osziloskopioan Vi eta Vo tentsioak bistaratu. 2) Teorikoki kalkulatuarekin konparatu. 18 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 5. PRAKTIKA: ELEKTRONIKA DIGITALERA SARRERA. Praktikaren helburua: Praktika honen helburua NOT, AND, NAND, OR, NOR eta OR-EX funtzio logikoen portaera egiaztatzea da Paritate bit sorgailu bat muntatuko da. Erabiliko diren zirkuitu integratuak TTL edo CMOS teknologiakoak izango dira. Praktikaren prestakuntza: 1) Praktika osoa irakurri laborategi eskolara joan baino lehen. 2) Erabiliko diren ate logikoen espezifikazioak bilatu interneten. 3) Erabiliko diren ate logikoen egia-taulak idatzi. Materialak: - Osziloskopioa - Elikadura iturria - Multimetro digitala - Protoboard muntaia plaka edo MSE entrenatzailea - Konexio kableak - Z.I. SN 7404 edo CD 4069 sei inbertsoreduna (berdin-berdinak eta independenteak). - Z.I. SN 7408 edo CD 4081 lau AND ateduna (berdin-berdinak eta independenteak). - Z.I. SN 7400 edo CD 4011 lau NAND ateduna (berdin-berdinak eta independenteak). - Z.I. SN 7432 edo CD 4071 lau OR ateduna (berdin-berdinak eta independenteak). - Z.I. SN 7402 edo CD 4001 lau NOR ateduna (berdin-berdinak eta independenteak). - Z.I. SN 7486 edo CD 4070 lau OR-EX ateduna (berdin-berdinak eta independenteak). - 330 Ω edo 270 Ω /0.5W / %5-ko erresistentzia 1 - 5mm-ko LED diodo borobil berdea -Z.I konmutagailu doblea katigamenduakin (61C17005CE) -Z.I konmutagailua, zirkuitu 1 2 posizio (61CP320CI) 19 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 1. NOT atea (74HC00/4069): Prozedura 1) Zirkuitu 1 muntaia egin. 2) Egia-taula frogatu. 20 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 2. AND atea (74HC08/4081): Prozedura 1) Zirkuitu 2 muntaia egin. 2) Egia-taula frogatu. 21 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 3. NAND atea (74HC00/4011): Prozedura 1) Zirkuitu 3 muntaia egin. 2) Egia-taula frogatu. 22 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 4. OR atea (74HC32/4071): Prozedura 1) Zirkuitu 4 muntaia egin. 2) Egia-taula frogatu. 23 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 5. NOR atea (74HC32/4001): Prozedura 1) Zirkuitu 5 muntaia egin. 2) Egia-taula frogatu. 24 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Zirkuitu 6. Bit paritate sorgailu zirkuitua XOR ateekin (74HC86/4070): Prozedura 1) Zirkuitu 6 muntaia egin. 2) Egia-taula frogatu. 25 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 6. PRAKTIKA: JOHNSON KONTADOREA. Praktikaren helburua: Praktika honen helburua zirkuitu sekuentzial baten muntaia egitea da. Kasu honetan Johnson kontadorea. Praktikaren prestakuntza: 1) Praktika osoa irakurri laborategi eskolara joan baino lehen. 2) D motako flip-flop-ari (7474) dagokion datasheet-a ikusi eta bertan integratuko terminal guztien funtzioa bilatu. Bere funtzioa memorian azaldu. 3) Diagrama batean marraztu zelan muntatuko den zirkuitua laborategian terminalen benetako kokapenetik abiatuz. 4) Zer dira 7. eta 14. Terminalak? Muntatu beharreko zirkuitua Materialak: - Elikadura iturria - Multimetro digitala - Protoboard muntaia plaka edo MSE entrenatzailea - Konexio kableak - Z.I. 4013 edo 7474 - 330 Ω o 270 Ω / 0,5 W / %5-eko 5 erresistenzia - 5mm-ko 4 LED diodo gorri borobilak - Z.I konmutagailua, zirkuitu 1 2 posizio (61CP320CI) 26 INDUSTRI ELEKTRONIKOKO LABORATEGI PRAKTIKAK 2019-20 Prozedura: 1) Zirkuituaren muntaia egin. 2) Sekuentzia 0000 egoeran hasi. 3) Erlojuko seinalea funtzio sorgailuarekin lortuko da. 5V-ko anplitudeko seinale karratua sortu behar da, bere maila bajuko tentsioa 0 V izanik, hau da, 2,5 V-eko offsetakin. Horretarako, osziloskopioan DC moduan eta funtzio sorgailuko OFFSET eta AMPLITUD aginteak erabiliz deskribatutako erloju seinalea lortuko da. Emaitzak: Hurrengo denbora diagrama bete. Kontadorea 0000 egoeran hasi 27