ATIVIDADE PRÁTICA DE ELETRÔNICA DIGITAL
Abaixo você encontra o roteiro para a realização dos experimentos práticos da
disciplina, que contarão com o uso de materiais e equipamentos disponíveis
no kit polo e simulações. Após realizar as experiências você deverá organizar
os resultados em um relatório, conforme o modelo de relatório disponibilizado na
disciplina e entregar o relatório em .pdf através do menu Trabalhos.
DÚVIDAS FREQUÊNTES
1) AGENDAMENTO
Cada experimento é estruturado em três etapas: teórica, simulada e
experimental. As etapas teórica e simulada podem ser realizadas em casa. Já a
etapa experimental requer ferramentas específicas como protoboard, multímetro e
fontes de tensão, que são fornecidas pelo polo. Para acessar e utilizar este kit de
ferramentas, é necessário realizar um agendamento prévio através do menu
Avaliações no AVA.
A atividade prática não precisa ser realizada obrigatoriamente no polo, a exigência
do MEC é que ela seja realizada de forma prática e experimental. Caso você tenha
acesso aos equipamentos necessários em casa, no trabalho ou outro local, você
pode utilizar sem a necessidade de ir ao polo.
ATENÇÂO: Não será permitida a execução da parte experimental com software de
simulação, como Tinkercad por exemplo, é obrigatório realizar os experimentos
fisicamente.
2) KIT POLO
O polo de apoio presencial possuí KITs com os equipamentos necessários para a
realização da atividade, como multímetro, protoboard e fonte de tensão. Porém, é
necessário adquirir os componentes eletrônicos (consumíveis) como circuitos
integrados, resistores, capacitores, LED e etc.
Para a utilização do kit Polo é necessário realizar o agendamento através do AVA.
Sendo assim, é recomendado que você não deixe para realizar a atividade nos
últimos dias, visto que pode ser mais difícil encontrar data e horário disponível
para o uso do kit.
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Equipamentos disponíveis no polo:
• 2 Fontes de Alimentação
• Multímetro Digital
• Alicate amperímetro
• Osciloscópio e Gerador de Sinais
• Pontas de Prova (jacaré/banana)
• Protoboard
No caso da atividade prática desta disciplina serão utilizados os seguintes
equipamentos do polo:
• 1 Fonte de Alimentação
• Multímetro Digital
• Protoboard
Além disso, você precisa dos seguintes consumíveis (verificar a compra, caso
você não os tenha):
CONSUMÍVEIS
(NÃO FORNECIDOS PELO POLO)
Qtd Descrição Modelo
1 CI – Porta NOT (Inversor) SN74LS04N
1 CI – Porta AND SN74LS08N
1 CI – Porta OR SN74LS32N
2 CI – Flip Flop JK SN74LS112N
3 LED LED Vermelho
3 Resistor 10 kΩ
3 Resistor 240 Ω
3 Chave/Interruptor/Botão Switch SPST
Diversos Fio para conexão na protoboard
Os consumíveis podem ser comprados em lojas física ou online de sua preferência.
Caso prefira, A UNINTER tem uma loja online com todos esses consumíveis:
Realize a compra dos consumíveis até as primeiras duas semanas da fase, a fim
de não atrasar a realização da sua atividade prática.
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3) Fotos dos experimentos no relatório
Sempre que elaboramos um relatório, é necessário apresentar o máximo de informação
possível. O relatório precisa ser redigido de forma que o professor responsável pela
correção consiga identificar se houve aprendizado. Para isso, é fundamental que todas as
informações necessárias estejam incluídas. Isso envolve verificar se os cálculos e
equações foram aplicados corretamente, se os circuitos foram montados de maneira
adequada e, por fim, se os resultados apresentados estão corretos.
Para isso, é necessário apresentar as equações utilizadas, telas de simulação e fotos dos
experimentos. Não é preciso detalhar todos os cálculos e nem mostrar todas as telas e
fotos, mas é essencial apresentar o suficiente para demonstrar o que foi realizado e como
foi feito.
Para as fotos da parte experimental apresente um papel com o seu nome e RU escrito à
mão ou um documento pessoal junto ao circuito, assim, comprovando que realmente
montaram o circuito, como no exemplo abaixo:
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4) Modelo de relatório
O relatório deve ser entregue seguindo o modelo fornecido no AVA. Esse relatório deve
contar uma breve introdução teórica, metodologia, discussão de resultados e conclusão.
Os experimentos podem ser entregues em arquivo único ou arquivos separados. Ao postar
no AVA certifique-se de que anexou todos os arquivos antes de finalizar.
5) Simuladores de circuitos
Para a realização dos experimentos serão utilizados os simuladores de circuitos LogiSim
e SimulIDE. Para utilização e instalação destes simuladores confira a aula sobre
simuladores no AVA da disciplina.
As simulações servem como suporte e guia para a realização dos experimentos práticos.
Sendo assim, eu recomendo que realize primeiro as simulações e depois reproduza com
os equipamentos do kit.
Com intuito de aprendizagem, recomendo que acessem ao site https://www.tinkercad.com/
e utilizem o Thinkercad para simular os circuitos utilizando uma protoboard e entender o
funcionamento dela.
Caso já tenha familiaridade com algum simulador de circuitos ou prefira, é permitido utilizar
qualquer outro.
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Experimento 01 – Tabela Verdade
OBJETIVO
Entender o funcionamento das portas lógicas fazendo a montagem de um circuito
lógico e obtendo a tabela verdade para comprovar o seu funcionamento.
MATERIAL UTILIZADO
Segue abaixo a relação de componentes e equipamentos a serem utilizados:
COMPONENTES
Quantidade Material Utilizado
1 SN74LS04N
1 SN74LS08N
1 SN74LS32N
1 LED Vermelho
3 Resistor 10k Ohm
1 Resistor 240 Ohm
3 Switch SPST
EQUIPAMENTOS
Quantidade Descrição
1 Multímetro
1 Fonte de tensão
1 Protoboard
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INTRODUÇÃO
As portas lógicas são os circuitos lógicos mais básicos, dispositivos que realizam
uma operação entre um ou mais sinais lógicos de entrada para produzir somente
uma única saída. Estas operações são dadas pela álgebra booleana, expressada
por uma função booleana, aonde as constantes e variáveis podem ter apenas dois
valores possíveis, 0 ou 1. Na prática, os circuitos integrados representam esses
dois valores por níveis de tensão distintos, interpretados como nível lógico baixo ou
nível lógico alto.
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Este experimento consiste em realizar uma montagem em protoboad de um circuito
lógico combinacional utilizando circuitos integrados de portas lógicas TTL.
Segue abaixo o circuito a ser realizado:
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Esquemáticos dos circuitos integrados:
SN74LS04N SN74LS08N
SN74LS32N
Realizar a montagem em protoboard
A configuração de ligações de um protoboard é mostrada abaixo.
O protoboard é organizado em linhas numeradas e colunas identificadas por
letras. Nas bordas do protoboard estão as colunas com conexões de distribuição
de alimentação, sendo a tensão positiva (VCC) identificada pela cor vermelha e
pelo símbolo +, e a referência do circuito (GND) identificada pela cor azul e pelo
símbolo -, conforme a figura abaixo.
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Procedimentos de Montagem do Circuito
Sugestão de montagem do circuito:
1º Passo: Posicione os circuitos integrados 7404,
7408 e 7432 seguidos um do outro, tendo os seus
terminais do lado direito conectadas nas linhas da
coluna f e os terminais do lado esquerdo conectadas
nas linhas da coluna e, fazendo com que o vão da
protroboard funcione como separador entre as linhas
de conexão do terminais.
2º Passo: Conectar os terminais de alimentação dos circuitos integrados nas
colunas de alimentação utilizando cabos rígidos. Portanto, o terminal 14 de cada
circuito integrado na coluna VCC com um cabo rígido (vermelho) e o terminal 7 de
cada circuito integrado na coluna GND com um cabo rígido (azul).
3º Passo: Fazer as conexões nos circuitos integrados conforme o circuito
apresentado utilizando cabos rígidos de cores e tamanhos diversos, respeitandose sempre a configuração de ligações do protoboard. Obs: ter certeza de que a
alimentação de energia está desligada. Dica: você pode testar a continuidade das
ligações utilizando o multímetro com a chave posicionada em o))) conferindo se
ocorre um bip entre os pontos que se deseja interconectar.
Vão
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4º Passo: Montar o circuito do Switch (chave) com os resistores de Pull-Up.
5º Passo: Conectar os cabos de saída da fonte nas saídas
positiva (+) e negativa (-). Utilize os botões de tensão (V) coarse
(grosseiro) e fine (fino) para ajustar a tensão de saída em 5V ±5%.
O botão de corrente (A) tem como função limitar a corrente
máxima a ser fornecida pela fonte, caso ele se encontre muito
abaixo do necessário ou zerado, a fonte não conseguirá enviar os
5V para o circuito.
6º Passo: Ligar a alimentação do circuito. Conferir a alimentação dos circuitos
integrados com o multímetro tendo a chave central na posição de medição de
tensão na escala de 20V. Conforme foi regulada a saída da fonte ajustável, a
alimentação VCC dos circuitos deve apresentar o valor de 5V±5%.
7º Passo: Começar a aplicar nas 3 chaves de entrada as combinações de 0 e 1 (0V
e 5V, respectivamente), verificando para qual delas acende o LED de saída e,
então, preencher a tabela verdade.
IMPORTANTE: Devido aos resistores de Pull-UP a chave aberta estará sempre
em nível lógico alto, fornecendo uma tensão de 5V. Ao pressionar o botão a
chave passara para nível lógico baixo. Dessa forma, considere:
Chave aberta (sem pressionar): 1
Chave fechada (pressionando): 0
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Procedimentos Teóricos a serem apresentados no relatório:
1) Utilizando os conhecimentos teóricos, escreva a expressão de saída do
circuito ensaiado.
2) Utilizando os conhecimentos teóricos, obtenha a tabela verdade com base
na expressão de saída obtida no item anterior
S1 S2 S3 LED
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
3) Simule o circuito nos simuladores SimuLIDE e/ou LogSim e obtenha a tabela
verdade. Compare o resultado obtido com a tabela teórica. Tire capturas de
tela para apresentar no relatório.
4) Realize os procedimentos experimentais seguindo o passo a passo
apresentado anteriormente e tire fotos para apresentar no relatório.
Compare a tabela verdade obtida com as tabelas teóricas e simuladas.
5) Elabore o relatório seguindo o modelo disponibilizado e apresente os
resultados.
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Experimento 02 – Flip Flop
OBJETIVO
Entender o funcionamento dos flip-flops fazendo a montagem de um circuito lógico
e obtendo a tabela verdade para comprovar o seu funcionamento.
MATERIAL UTILIZADO
Descreva a lista de materiais e preencha os códigos Uninter que estão descritos na
caixa do Kit recebido pelo aluno.
COMPONENTES
Quantidade Material Utilizado
2 SN74LS112N
1 SN74LS08N
3 LED VERMELHO
1 Resistor 10k Ohm
3 Resistor 240 Ohm
1 Switch SPST
EQUIPAMENTOS
Quantidade Descrição
1 Multímetro
1 Fonte de tensão
1 Protoboard
INTRODUÇÃO
O flip-flop é o elemento base de um circuito sequencial, que nada mais é do que
um circuito combinacional com dispositivo de memória. Esta característica de
memória é tida arranjado o circuito lógico de forma que utilize o conceito de
realimentação.
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
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Este experimento consiste em realizar uma montagem em protoboad de um circuito
lógico combinacional utilizando circuitos integrados de portas lógicas TTL.
Segue o circuito a ser realizado:
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Esquemáticos dos circuitos integrados:
SN74LS112N SN74LS08N
Procedimentos de Montagem do Circuito
1º Passo: Conectar no protoboard os circuitos integrados 74112 (serão utilizados
dois), posicionados um em seguida do outro, tendo as suas pernas do lado direito
conectadas nas linhas da coluna f e as suas pernas do lado esquerdo conectadas
nas linhas da coluna e. Identifica-se o topo do circuito integrado por uma marcação
conhecida por chanfro que identifica o lado que está o seu pino 1.
2º Passo: Conectar os terminais de alimentação dos circuitos integrados nas
colunas de alimentação utilizando cabos rígidos. Portanto, para o CI 74112 o
terminal 16 de cada circuito integrado na coluna VCC e o terminal 8 de cada circuito
integrado na coluna GND. Enquanto o 7408 deverá ter o terminal 14 conectado ao
VCC e o terminal 7 no GND.
3º Passo: Fazer as conexões nos circuitos integrados conforme o circuito
esquemático apresentado utilizando cabos rígidos de cores e tamanhos diversos,
respeitando-se sempre a configuração de ligações do protoboard. Obs: ter certeza
que a alimentação de energia está desligada. Dica: você pode testar a continuidade
das ligações utilizando o multímetro com a chave posicionada em o))) conferindo se
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ocorre um bip entre os pontos que se deseja interconectar.
4º Passo: Ligar a alimentação do circuito. Conferir a alimentação dos circuitos
integrados com o multímetro tendo a chave central na posição de medição de
tensão na escala de 20V. Conforme foi regulada a saída da fonte ajustável, a
alimentação VCC dos circuitos deve apresentar o valor de 5V±5%.
5º Passo: Começar a aplicar na chave de entrada de clock os pulsos de 0 e 1 (0V
e 5V, respectivamente), verificando a sequência de acendimento dos LEDs das
saídas. Utilize multímetro para acompanhar o resultado da mudança das entradas
e resposta na saída. Então preencher a tabela de transição de estados,
considerando o estado inicial 0002.
Para preenchimento:
Procedimentos Teóricos a serem apresentados no relatório:
1) Utilizando a teoria, desenhe o diagrama de estados.
2) Simule o circuito em um simulador de circuitos. (Recomendo a utilização do
SimulIDE). Tire capturas de tela para apresentar no relatório.
3) Aplique o pulso de entrada de clock com a chave e veja o nível lógico de
cada uma das entradas (J e K) e saídas (A, B e C). Preencha a tabela abaixo:
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Estado Atual Entradas de controle Próximo estado
C B A JC KC JB KB JA KA C B A
0 0 0
4) Realize os procedimentos experimentais seguindo o passo a passo
apresentado anteriormente e tire fotos para apresentar no relatório. Com o
auxílio de um multímetro faça as medições e preencha a tabela do item
anterior. Compare as tabelas obtidas experimentalmente com as tabelas
teóricas e simuladas.
5) Elabore o relatório seguindo o modelo disponibilizado e apresente os
resultados