COMPARADOR BINARIO

Un circuito digital comparador realiza la comparación de dos palabras A y B de N bits tomadas como un numero entero sin signo e indica si son iguales o si una es mayor que otra en tres salidas A=B, A>B y A<B.
solo una de estas salidas estará a 1 y las demás estarán a 0 dependiendo de los valores de las entradas.

Ejercicio: Diseñar un comparador binario de dos números en base dos. Las salidas, respecto a las entradas, estarán sincronizadas por las siguientes condiciones:

• Cada numero binario a comparar tendrá una longitud de dos bits
• La salida uno (S1) toma el valor de 1 si el primer número es mayor que el segundo
• La salida dos (S2) toma el valor de 1 si el primer número es menor que el segundo
• La salida tres (S3) toma el valor de 1 si el primer número es igual que el segundo

Solución:

Primero un numero binario de dos números en base dos nos indica que hablamos de A y B cada una con dos entradas esto es A1, A2, B1 y B2.

Sabiendo esto comenzaremos haciendo la tabla de verdad, obteniendo:

Una vez teniendo la tabla de verdad, procedemos a reducir para lo cual primero haremos la salida de S1:

obteniendo:

Una vez obteniendo la salida de S1 hacemos el mapa de Karnaugh obteniendo:

Procedemos a simplificar obteniendo:

El circuito final ya en la simulación nos queda de la siguiente manera:

Esto es para la salida de S1, ahora se realiza la salida de S2, para lo cual observamos la tabla

 y obtenemos como salida:

Para simplificar hacemos su mapa de Karnaugh:

La reduccion nos queda:

El circuito final simulado nos queda de la siguiente manera:

Por ultimo haremos lo mismo para S3:

Obteniendo como resultados:

Para este caso no es posible reducir obteniendo el circuito simulado:

OSCILADOR

Los osciladores son circuitos que generan señales periódicas. las formas de onda generadas pueden ser sinusoidales, cuadradas, triangulares, trenes de pulso, rectangulares, dientes de sierra u otra forma de otra que sea necesaria en un sistema electrónico.

Un oscilador convierte la potencia continua de la fuente de alimentación en una potencia de señal del tipo alterna en forma exponencial, esto quiere decir que no requiere de una fuente externa de señal para ser excitado el circuito.

Osciladores Lineales.

se pueden adaptar varios métodos en el diseño de circuitos osciladores.

El procedimiento que veremos consiste en incluir una retroalimentación en frecuencia alrededor de un amplificador, el que devuelve parte de la señal de salida a la entrada del amplificador. Esto da como resultado una constante llamada oscilador lineal, que produce una salida aproximada sinusoidal. En condiciones adecuadas la señal devuelve por la red de retroalimentación la amplitud y la fase, necesario separa sostener la señal de salida.

Otro método de diseño de osciladores es utilizar dispositivos activos, como conmutadores, en lugar de amplificadores lineales, a menudo las funciones de transferencia A(f) del amplificador es una constante de tipo real, que pude ser + o - (es decir puede ser inverso o no inverso respectivamente). Normalmente la red de retroalimentacion esta compuesta por componentes pasivos no distribuidos que determinan la frecuencia de oscilación, la función de transferencia compleja del circuito de retroalimentacion se indica como B(f).

Análisis de un circuito oscilador.

En la siguiente figura se muestra la estructura de un oscilador tipo lineal (oscilador de puente de Wien).

Solución:

Se tiene que:

Por lo tanto:

El real representa la ganancia:

Sabemos que:

Por lo tanto se tiene:

Despejando la frecuencia tenemos:

Si la ganancia es de 3 proponemos los valores de las resistencias obteniendo:

Para calcular la resistencia  proponemos los capacitores de 10µF y una frecuencia de 1KHz, despejando R, obtenemos:

El circuito queda de tal manera:

Simulando obtenemos:

Físicamente se obtuvo:

Ejercicio 11

11. En el Receptor  de un sistema de comunicación, existe una probabilidad de perdidas muy cercana a la unidad debido a que factores ajenos a dicho sistema atenúan la amplitud de la señal a transmitir,lo que impide que llegue completa. Si la señal llega atenuada a una quinta parte de su amplitud original, ¿Cual sera una opción de solución a este problema?
(Demostrar matemáticamente y electronicamente si es necesario)

La perdida de trayectoria en espacio libre usualmente se define como la perdida a la que es sometida una onda electromagnética cuando esta se irradia en línea recta por el espacio libre, esta no sufre de algún otro fenómeno como la reflexión o absorción. Esta es una mala definición, esta en realidad es la cantidad técnica artificial que se obtiene mediante la manipulación de diferentes ecuaciones en enlaces de comunicaciones, teniendo muy en cuenta la ganancia de la antena transmisora.

En esta pérdida de trayectoria por el espacio libre en realidad no se pierde energía alguna, simplemente que esta energía se dispersa alejándose de la fuente principal. Por eso este fenómeno es mejor definirlo como perdida por dispersión. Dicho fenómeno está definido por la ley de cuadro inverso y su ecuación es:

Cuando llueve en la zona donde está instalada una estación terrena, ya sea transmisora o receptora, las señales portadoras son atenuadas conforme se propagan a través de la región del aire en donde esté lloviendo; la distancia total “d” que las señales viajan a través del canal depende de la altura “h” de las nubes con relación al piso y del ángulo de elevación “θ” de la antena de la estación

• Circuitos Electrónico

Pruebas Fisicas

Compuertas

7. Como es bien Sabido, las compuerta lógicas están compuestas por transistores, Muestre los diagramas  a base de transistores BJT de compuertas;AND, NAND, OR, NOR, YES, NOT

El transistor bipolar es el más común de los transistores, y como los diodos, puede ser de germanio o silicio. En ambos casos el dispositivo tiene 3 patillas y son: el emisor, la base y el colector.

Existen dos tipos transistores: el NPN y el PNP, y la dirección del flujo de la corriente en cada caso, lo indica la flecha que se ve en el gráfico de cada tipo de transistor.

El transistor es un dispositivo de 3 patillas con los siguientes nombres: base (B), colector (C) y emisor (E), coincidiendo siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el gráfico de transistor.

El transistor bipolar es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una cantidad de corriente por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor) , una cantidad mayor a ésta, en un factor que se llama amplificación.

Ejercicio 15

Un mapa de Karnaugh provee una manera alternativa de simplificación de circuitos lógicos. En lugar de usar las técnicas de simplificación con el álgebra de Boole, tú puedes transferir los valores lógicos desde una función booleana o desde una tabla de verdad a un mapa de Karnaugh. El agrupamiento de ceros 0 y unos 1 dentro del mapa te ayuda a visualizar las relaciones lógicas entre las variables y conduce directamente a una función booleana simplificada.

El mapa de Karnaugh consiste en una representación bidimensional de la tabla de verdad de la función a simplificar. Puesto que la tabla de verdad de una función de N variables posee 2^N filas, el mapa K correspondiente debe poseer también 2^N cuadrados. Las variables de la expresión son ordenadas en función de su peso y siguiendo el código Grey, de manera que sólo una de las variables varía entre celdas adyacentes. La transferencia de los términos de la tabla de verdad al mapa de Karnaugh se realiza de forma directa, albergando un 0 ó un 1, dependiendo del valor que toma la función en cada fila. Las tablas de Karnaugh se pueden utilizar para funciones de hasta 6 variables. 

En base a esto se resuelve el siguiente ejercicio:

15. simplificar la siguiente expresión haciendo uso de los Mapas “K”,mostrar el diagrama electrónico antes y después de haber reducido.

1.

2. 

a	B	C	d	1	2
0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	1	1
0	0	1	0	0	0
0	0	1	1	0	0
0	1	0	0	0	0
0	1	0	1	1	1
0	1	1	0	0	0
0	1	1	1	1	1
1	0	0	0	1	1
1	0	0	1	1	1
1	0	1	0	0	1
1	0	1	1	0	0
1	1	0	0	0	1
1	1	0	1	1	1
1	1	1	0	1	1
1	1	1	1	1	1

1.

2