Manual Electronic Work Bench

8/9/2019 Manual Electronic Work Bench

1/32

Manual de Electronic Work BenchNDICE 1. Introduccin

1.1. Qu es Electronics Workbench?1.2. Por qu utilizar Electronics WorkBench?1.3. Iniciar EWB

2. Partes principales del EWB2.1. Barra de Mens

Men ArchivoMen EditarMen CircuitoAyuda

2.2. Barra de Instrumentos

Generador lgicoAnalizador lgicoAnalizador/Conversor de circuitosMultmetroEl generador de sealesEl osciloscopioEl trazador de diagramas de Bode

2.3. Interruptor2.4. Barra de bancos de componentes

IndicadoresPuertasCombinacionalSecuencial

Circuitos IntegradosComponentes pasivosComponentes activosTransistores de Efecto de Campo (FET)Componentes de controlComponentes de hbridos

3. Diseo de un circuito3.1. Colocar componentes en la mesa de trabajo3.2. Manipular componentes en la mesa de trabajo3.3. Realizar las conexiones del circuito

Cambiar el color de los cablesReajuste del cableado

3.4. Etiquetas de los componentes3.5. Aplicacin de aparatos de medida para evaluar el circuito3.6. Simulacin3.7. Visualizar e imprimir los resultados del anlisis

4. Utilizacin de Subcircuitos

5. Circuitos Integrados


2/32


3/32

3

1. Introduccin

1.1. Qu es Electronics Workbench?

Electronics Workbench o Banco de Trabajo de Electrnica ,que en lo sucesivo denominaremos EWB, es unprograma de simulacinde circuitosdesarrollado por INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES LTD . Este programa cuentacon un completo laboratorio virtual que contiene los instrumentos ms comunesutilizados en la mayora de los laboratorios de diseo electrnico y lgico.

A diferencia de otros simuladores la gran ventaja que tiene utilizar EWB es su granfacilidad de manejo. El programa tiene una interfaz grfica con el usuario que lo hacemuy intuitivo, cmodo de usar y rpido de trabajar, lo que permite ahorrar tiempo. Engeneral, la creacin del esquema y su simulacin precisan menos tiempo que el montajereal del circuito.

1.2. Por qu utilizar Electronics WorkBench?

EWB nos proporciona una herramienta con prestaciones comparables a las de unlaboratorio, permite simular todos los componentes e instrumentos necesarios paraanalizar, disear y verificar circuitos en reemplazo de los componentes e instrumentosreales. Alguna de las razones por las que utilizar WEWB conlleva interesantes ventajascomo las siguientes:

?? Creacin de esquemas:WEWB permite capturar el esquema del circuito queposteriormente ser simulado. Adems, est la posibilidad de utilizar circuitoscomo parte de otros circuitos ms complejos, convirtindolos previamente con laopcinSubcircuito .

?? Preconstruccin, diseo y ensayos:Con EWB resulta muy sencillo desarrollardiseos y verificar circuitos antes de construirlos y probarlos fsicamente . Losproblemas pueden resolverse previamente en el ordenador con la ventaja de quems tarde, los circuitos pueden construirse para que trabajen tal y como estabaprevisto.

?? Presentaciones dinmicas:Tanto los principios de electrnica, de la lgica,como los circuitos prcticos, pueden demostrarse rpida y fcilmente con EWB.El programa es capaz de presentar los resultados de la simulacin en losinstrumentos de medida, que son similares a los utilizados en los laboratoriosprofesionales y esto le confiere un toque de realismo.

?? Copias impresas:Obtener una copia impresa del esquema, de los resultados dela simulacin, lista de componentes, instrumentos de medida, etc., es sencillocon EWB.

Si bien los circuitos construidos pueden ser tanto digitales como analgicos o unamezcla de ambos, para los objetivos de la asignatura que nos ocupa, nuestro inters se

centrar nicamente en los primeros.


4/32

4

1.3. Iniciar EWB

Para iniciar el programa accederemos al icono correspondiente desde eladministrador de programas de Windows, o bien desde el acceso directo delescritorio.

Se abrir una hoja de trabajo como la que se muestra a continuacin:

2. Partes principales del EWBLas partes principales que presenta el simulador son:


5/32

5

2.1. Barra de Mens

Desde esta barra tenemos acceso a todas las acciones que se pueden realizar con loscomponentes.

Men Archivo

Los comandos estn relacionados con la gestin de los ficheros que componen loscircuitos con la impresin de los mismos.

Desde ellos podremos crear un nuevo archivo de circuito (opcin Nuevo ), abrir unoexistente (opcin Abrir ), as como salvar los cambios efectuados en un circuito con elmismo o con otro nombre (opcionesGuardar y Guardar Como... respectivamente). Hayque hacer notar que este programa no puede contener abierto ms de un fichero a la vezpor lo que si abrimos o creamos o fichero el actual ser cerrado convenientemente.Es posible tambin deshacer los cambios antes de salvar un fichero mediante la opcin

Retroceder para Guardar .

Junto con cada opcin del men se exhibe la secuencia de teclas que directamenteejecutaran el comando sin necesidad de utilizar la barra de mens.

El comando Imprimir muestrainicialmente una serie de opciones deimpresin que permiten seleccionar lacantidad de informacin que se quiereenviar la impresora. De esta forma esposible no slo imprimir el circuito asimular si no el estado de lainstrumentacin, descripciones, etc. Elcomando Configurar impresin... iniciala dilogo habitual de Windows paraseleccionar los parmetros de laimpresora instalada en el equipo.

Por ltimo, la opcin Instalar... permite incorporar mdulos adicionales como porejemplo el Importador / Exportador para formato SPICE, nuevas bibliotecas demodelos, etc.


6/32

6

Men Editar

Tiene todas las opciones tpicas de Windowspara trabajar con el portapapeles (cortar,

copiar, pegar y seleccionar). La opcin msinteresante de este men esCopiar bits quepermite seleccionar un rea de la mesa detrabajo y trasladarla al portapapeles en formade imagen de bits. Lo que permitir usardicha imagen en casi cualquier programa detratamiento de imagen y texto en Windows(Wordpad, Paint, Word, etc...). La seleccinse inicia y finaliza pulsando el botnizquierdo del ratn.

Men Circuito

Dentro de este men encontraremos una serie de opciones tiles para la creacin ysimulacin de nuestros circuitos. Podrn ser de utilidad las siguientes:

?? Activar : Esta opcin produce elmismo efecto que el interruptor deinicio de simulacin.

?? Parar : Esta opcin detiene lasimulacin en curso.

?? Pausa : Para momentneamente lasimulacin.?? Rotular : Permite rotular una lnea o

un componente seleccionado.?? Valor : Esta opcin no esta disponible

en la simulacin digital.?? Modelo : Esta opcin no esta

disponible en la simulacin digital.?? Zoom : Muestra una vista ampliada de

los paneles de los instrumentos o delos contenidos de los subcircuitos.Estos objetos tambin pueden serabiertos o cerrados pulsando dos vecesel ratn (doble click).

?? Rotar : La mayora de los componentes pueden ser rotados para lograr la disposicindeseada en el rea de trabajo. Cada vez que se selecciona esta opcin se rota 90, enel sentido de las agujas del reloj, el elemento seleccionado. El smbolo de masa norota. Al rotar el semisumador solamente lo hacen sus terminales.

?? Subcircuito : Nos permite combinar diversos componentes en un bloque, creandonuestro propio circuito integrado. Para ello seleccionaremos los componentesdeseados y escogeremos esta opcin. Aparecer un recuadro de dilogo que nos


7/32

7

pedir el nombre que deseamos darle y una serie de opciones que nos darn laposibilidad de eliminarlos de la zona de trabajo (Mover del circuito), dejarlosintactos (Copiar del circuito), o sustituirlos (Reemplazar en circuito). El subcircuitose coloca automticamente entre los componentes con un smbolo estndar, con losterminales situados en el lugar donde se hallaban las lneas de conexin en el rea

seleccionada. En todo momento se puede editar el contenido del subcircuitohaciendo un Zoom (doble click del ratn). Los subcircuitos pueden utilizarse comoun componente ms. Para utilizarlos en futuras sesiones de trabajo deberemosalmacenar la librera de componentes que los contiene, y cargarla cuando se quieranutilizar.

?? Color del cable : Nos permite cambiar los colores de las lneas que conectan losdiferentes componentes de nuestro circuito.

?? Preferencias : Al seleccionar esta opcin nos aparece un cuadro de dilogo condiversas posibilidades. La opcin Mostrar cuadrcula har que sta aparezca en elrea de trabajo. Si adems seleccionamos la opcinUsar cuadrcula nos permitircolocar ms fcilmente los componentes. La opcin Mostrar rtulos hace que losrtulos asignados a los componentes aparezcan al lado de stos. Las otras opcionesno son tiles en la simulacin digital.

?? Restricciones : Esta opcin limita el uso de algunas caractersticas especficas delprograma, como por ejemplo ocultar subcircuitos, instrumentos no utilizados,introduccin de password, etc.

Ayuda

Si seleccionamos un objeto antes de seleccionar la ayuda, aparecer una ventana con

informacin referente al objeto seleccionado. Si se solicita ayuda sin seleccionar ningnobjeto aparecer una tabla de contenidos.

VentanaEste men nos va a permitir actuar sobre la forma en que las ventanas aparecen en pantalla.?? Ordenar : Maximiza y organiza las

ventanas en pantalla. ?? Circuito : Trae al primer plano de

pantalla la hoja que contiene el circuitoen uso.

?? Descripcin : Esta opcin nos permiteabrir una ventana de texto dondepodremos incluir los comentarios queestimemos oportunos.

El resto de opciones permiten seleccionaruna de las distintas libreras decomponentes. Produciendo el mismoefecto que si seleccionamos el iconocorrespondiente sobre la barra de libreras

de componentes.


8/32

8

2.2. Barra de Instrumentos

Para incluirlos en la hoja de trabajo bastar con pincharlos con el botn izquierdo delratn y, mantenindolo pulsado, arrastrar su icono hasta ella. Una vez en la zona detrabajo, situando el cursor del ratn sobre ellos y haciendo un doble click con el botnizquierdo se producir su ampliacin.

Generador lgico

La utilidad del instrumento denominado generador lgico es la de suministrar lascombinaciones de valores binarios para introducirlos, durante la fase de simulacin, en

las entradas de los circuitos construidos.Si abrimos su icono, veremos su imagen. En el lado izquierdo encontramos una tabla,inicialmente llena de ceros, en la que podremos dar entrada a los valores deseados. Elgenerador tiene capacidad para producir 16 palabras (patrones) de 8 bits. Cada filahorizontal representa una palabra (byte). Durante el proceso de simulacin se activar elgenerador lgico y se enviar la combinacin binaria, almacenada en la filacorrespondiente, a los terminales de salida situados en la parte inferior del instrumento.

Para asignar los valores deseados a las palabras bastar seleccionar con el ratn el bitque queremos modificar e introducir, mediante el teclado del ordenador, un 0 un1.


9/32


10/32

10

? ? Por ltimo, cabe decir que cuenta con una salida CLK que nos permitir, cuando seanecesario, utilizar la seal de reloj generada internamente para la sincronizacin deotros dispositivos o componentes externos empleados en un circuito.

Analizador lgico

El analizador lgico, es el instrumento que nos va a permitir visualizar los niveles lgicosexistentes en determinados puntos de un circuito. Puede mostrar la representacin temporalde hasta 8 seales simultneamente.

En la zona cuadriculada (emula una pantalla), se representarn los niveles lgicos de lasseales recibidas por los diferentes canales de entrada situados en su parte inferior. Cadauna de las entradas se corresponde con una fila horizontal de la pantalla. Cuando se activael circuito, los niveles lgicos de la seales recibidas en los canales de entrada, sereproducen en forma de ondas cuadradas. Junto a estas entradas se encuentra una pequeaventana que nos muestra un valor hexadecimal que se corresponde con los valoresadoptados por las ocho entradas en un determinado intervalo de tiempo.

En la parte derecha encontramos una serie de botones y ventanas que al seleccionarlos conel ratn nos permitirn acceder a las opciones siguientes:

? ? El primer botn que encontramos CLEAR realiza el borrado de la pantalla delanalizador lgico.

? ? A continuacin tenemos un grupo de botones (TRIGGER) que nos permitirnseleccionar si el analizador se disparar (comenzar la visualizacin) cuando aparezcael primer flanco (de subida o de bajada) ya sea en alguno de sus canales de entrada,opcin BURST; o producido en una seal externa opcin EXTERNAL. La opcinPATTERN permite especificar un patrn de ocho bits en el recuadro situado bajo elbotn, de manera que en cuanto aparezca en las entradas la combinacin especificadael analizador comenzar a visualizar los valores. La opcin por defecto es BURST yhabitualmente ser la que debamos emplear.

? ? Podremos seleccionar la escala de visualizacin que resulte ms apropiada en cada

caso. Para ello escogeremos una de las tres posibilidades que nos ofrece la ventanaTIME BASE (Base de Tiempo).


11/32

11

Analizador/Conversor de circuitos

Este elemento nos va a permitir realizar diferentes transformaciones en la forma derepresentar un circuito: con puertas lgicas, mediante tablas de verdad y por medio de una

expresin algebraica. No se trata de un instrumento que podamos encontrar en unlaboratorio real, pero esta herramienta (simulada) ser de gran utilidad tanto para el diseocomo en el anlisis de circuitos digitales.

En su mitad izquierda dispone de una ventana donde se representarn las tablas de verdad,en la otra mitad se encuentran una serie de botones que ofrecen una gama de posibilidadesque describimos a continuacin.

? ? Generacin de una tabla de verdad a partir del circuito.

Para ello conectaremos las salidas (A,B,C,...,F) necesarias del analizador a las entradasdel circuito y la salida del circuito a la entrada (OUT) del analizador. A continuacinseleccionaremos en el analizador la opcin"circuito a tabla de verdad" y nos mostrarla tabla de verdad del circuito.

Ejemplo: Dado el siguiente circuito de 4 entradas.


12/32

12

Obtenemos su tabla de verdad mediante el Analizador de circuitos.

? ? Transformacin de una tabla de verdad.

Se puede introducir en el analizador/conversor una tabla de verdad de hasta 8 variables(A,..., H) simplemente pulsando el botn izquierdo del ratn sobre los canales deentrada necesarios, aparecer la tabla con todas las combinaciones posibles. Acontinuacin teclearemos los 0 y 1 correspondientes a cada una de dichascombinaciones. Hecho esto disponemos de la tabla de verdad correspondiente ypodremos seleccionar la opcin"tabla de verdad a expresin algebraica" o tambin"tabla de verdad a expresin algebraica simplificada" , con lo que obtendremosrespectivamente la expresin algebraica completa (forma cannica) o, la simplificada.Dichas expresiones se mostrarn en el recuadro situado en la zona inferior delinstrumento.

Para obtener la expresin simplificada:

EWB usa el mtodo deQuine-McCluskey para la simplificacin. Esta tcnica asegurala simplificacin para sistemas con ms entradas de las que pueden ser tratados deforma manual mediante los mapas deKarnaugh .

Ejemplo1:

A partir del circuito anterior:


13/32

13

Ejemplo2:

Para crear una tabla de verdad, se activa el nmero de canales de entrada que se desea,de la A a la H, situados en la parte superior del Convertidor Lgico.

Mediante la opcin simplificada se obtiene la siguiente expresin:

? ? Transformacin de una expresin algebraica.

Tambin cabe la posibilidad de introducir una expresin algebraica, en el mencionadorecuadro, y a partir de ella realizar varias transformaciones. Disponemos, en este caso,de tres opciones:"Expresin algebraica a tabla de verdad" , "Expresin algebraica acircuito lgico" y "Expresin algebraica a circuito lgico con solo puertas NAND" ,obtenindose la salida deseada en cada caso.

En el caso de seleccionar alguna de las opciones que implican la generacinautomtica de un circuito, ste aparecer representado en el rea de trabajo y medianteel ratn podremos desplazarlo a lo zona que nos interese, al pulsar el botn izquierdo elcircuito quedar fijado.


14/32

14

Ejemplo:

Convertimos la expresin algebraica del ejemplo anterior a circuito lgico:

Construido slo con puertas NAND

Tambin cabe la posibilidad de simplificar una expresin algebraica cualquieraintroducida en dicho recuadro. Para ello, primero obtendremos su tabla de verdad yhecho esto, con la opcin Tabla de verdad a expresin algebraica simplificada ,descrita en apartado anterior, alcanzaramos nuestro objetivo.


15/32

15

Multmetro

El multmetro o polmetro simulado por EWB mide tensin y corriente, tanto en alternacomo en continua, as como resistencia y atenuacin en decibelios. En la simulacin

digital, el polmetro representado en la imagen puede trabajar nicamente comovoltmetro en continua, podremos utilizarlo para determinar el nivel a que se hallacualquier punto del circuito.

Los "1" lgicos se identifican como +5 V y los "0" lgicos como 0 V.

El multmetro es de autorango, es decir, no se requiere especificar el rango de medicin.Los tipos de medida del multmetro son:

? ? A (medida de la corriente)

Seleccionar A para utilizar el polmetro como ampermetro. A continuacin seinserta el ampermetro en serie con el circuito en el punto donde desee medir lacorriente que circula.

Si se desea medir corriente en otro punto del circuito, el polmetro debe conectarsede nuevo en serie y ser activado otra vez. La resistencia interna del ampermetroest ajustada a un valor muy bajo (1 mohmio), aunque puede cambiarse mediante elbotn Settings del polmetro.

Sugerencia : Si se desea medir corriente en ms puntos del circuito, resulta ms

conveniente emplear los ampermetros del banco de componentes.? ? V (medida de la tensin)

SeleccionarV para utilizar el polmetro como voltmetro para medir la tensin entredos puntos de prueba del circuito. Conectar las sondas del voltmetro a losconectores en paralelo con (a cada lado de) la carga que desee medir.

La resistencia interna del voltmetro est ajustada a un valor muy elevado (1Megaohmio), aunque puede cambiarse mediante el botn Settings del polmetro.Despus de que el circuito haya sido activado, las sondas del polmetro pueden

trasladarse para medir tensin en otros puntos del circuito.


16/32

16

Sugerencia : Si se desea medir tensin en ms puntos del circuito, resulta msconveniente emplear los voltmetros del banco de componentes. Seal: AC o DC

? ? dB (medida de la atenuacin en decibelios)

Cuando se configure el polmetro en dB, se podr emplear para medir la atenuacinen decibelios existente entre dos puntos de un circuito. La atenuacin o prdida endecibelios se calcula mediante:

dB = 20 * log10 (V1 - V2/estndar de decibelio)

La base estndar para el clculo de dB est configurada a 1 V. Se puede modificarmediante el botn Settings.

Los modos de funcionamiento del multmetro son:

? ? AC (modo de alterna)

Seleccionar el smbolo de la onda senoidal en el polmetro para medir el valor RMS dela tensin o corriente de una seal alterna. Cualquier componente continua de la seal eseliminada, de modo que slo la componente alterna es medida.

? ? DC (modo de continua)

Seleccionar el smbolo de onda plana para medir los valores de corriente o tensin deuna seal de continua. Cualquier componente alterna de la seal es eliminada, de modoque slo la componente continua es medida.

Los ajustes del multmetro son:

? ? Settings Utilizar el botn Settings del polmetro para ajustar la resistencia internadel voltmetro y del ampermetro, la corriente interna del hmetro y el estndar dedecibelio.

Estos valores internos estn configurados para simular medidas como un polmetroreal. Los valores estn cerca de los ideales, de modo que los aparatos de medidatienen un efecto despreciable sobre el circuito que est siendo comprobado.

Sugerencia : Evitar utilizar una resistencia del voltmetro extremadamente alta en uncircuito de baja resistencia, o una resistencia extremadamente baja del ampermetroen un circuito de elevada resistencia. Una diferencia extrema puede dar lugar a unresultado con errores matemticos de redondeo durante la simulacin.


17/32

17

El generador de seales

Es un instrumento que produce o genera seales u ondas sinusoidales, triangulares y

cuadradas. Se puede ajustar la frecuencia, el ciclo til, la amplitud y el offset decontinua de las seales.

A continuacin se muestra el ajuste de los controles del generador de funciones.

? ? Tipo de onda: Seleccionar el tipo de onda de salida que desee, activando el botnde onda senoidal, triangular o cuadrada. Se pueden modificar los tipos de ondatriangular y cuadrada cambiando el ciclo til.

? ? Ciclo til: El ajuste del ciclo til afecta a la forma de las ondas cuadrada ytriangular. Se puede ajustar el ciclo til desde el 1% al 99% .

- En ondas cuadradas , el ajuste del ciclo til controla la proporcin del ciclo enque estn a nivel alto. Un 50% de ciclo til produce ondas cuadradas consemiperiodos iguales.

- En ondas triangulares , el ajuste controla la pendiente por desplazamiento delpunto del ciclo donde se producen los picos de onda. Las ondas triangulares conun 50% de ciclo til tienen iguales pendientes de subida y de bajada.

- Laonda senoidal no est afectada por el ciclo til.

? ? Frecuencia: La frecuencia del Generador de seales determina el nmero de ciclosque se generan por segundo. Puede ajustar la frecuencia de 1Hz a 999 MHz.

? ? Amplitud: El ajuste de la amplitud controla la tensin de la seal, medida desde sunivel de CC hasta su pico. Si las tomas de salida estn conectadas a COM y a + o -,el valor pico a pico de la onda es igual al doble de su amplitud. Si la salida se tomadesde + y -, el valor de pico a pico es cuatro veces el valor de su amplitud.Obsrvese que el ajuste de la amplitud es el valor de pico de una seal, mientras queel ajuste de las seales alternas es el valor RMS.

? ? Offset: El ajuste del offset controla el nivel de continua sobre el cual vara la sealalterna. En offset 0 (cero) las posiciones del tipo de onda estn a lo largo del eje Xdel osciloscopio (siempre y cuando su Y POS est ajustado tambin a 0).

Se puede ajustar el offset desde -999 kV a 999 kV. (El ajuste de las unidades de laamplitud determina el ajuste de las unidades de offset.)


18/32


19/32

19

El valor de cada divisin horizontal puede estar en un rango comprendido entre0.1 ns y 0.5 s.

Para obtener una pantalla legible, ajuste la base de tiempos en proporcininversa a la frecuencia configurada en el generador de funciones. Por ejemplo, si

se desea visualizar un ciclo de una seal de 1-kHz, se debe ajustar la base detiempos a 0.1 ms. Un ciclo de 10 kHz requiere una base de tiempos de 0.01 ms.

- V/DIV: El ajuste de los voltios-por-divisin (V/Div) determina la escala del ejeY. Tambin controla la escala del eje X comparando A/B o B/A. Se puedenajustar los valores en un rango comprendido entre 0.01 mV/Div y 5.0 kV/Div.Cada canal puede ser controlado de forma separada.

Para obtener una visualizacin legible, se ajusta la escala en relacin con latensin prevista de los canales. Una seal de entrada de CA de 3 voltios llena lapantalla del osciloscopio verticalmente si el eje Y se ajusta a 1 V/Div.

? ? Especificacin del origen de coordenadas:

- X POS: El ajuste de X POS ("posicin x") determina el punto de inicio de laseal sobre el eje x. Cuando X POS es 0, la seal se inicia en la parte izquierdade la pantalla del osciloscopio. Un valor positivo desplaza el origen hacia laderecha. Un valor negativo lo desplaza hacia la izquierda.

- Y POS: El ajuste de Y POS ("posicin Y") controla el origen del eje Y. Si YPOS est a 0, el origen es la interseccin con el eje X. Su valor puede serajustado desde -3.00 a 3.00. Un valor de 1.50, por ejemplo, desplaza el origen ala mitad de camino entre el eje X y la parte superior de la pantalla delosciloscopio. Si se desean separar las ondas de los canales A y B paracompararlas o distinguirlas, se debe ajustar el valor de Y POS para uno o amboscanales.

? ? Acoplamiento del osciloscopio: AC, 0 o DC

Se puede especificar un acoplamiento de entrada distinto para cada canal usando los

botones AC, O o DC.- Seleccionar el acoplamiento AC para mostrar slo la componente alterna de la

seal.- Seleccionar el acoplamiento DC para mostrar slo la componente continua de la

seal.- Seleccionar 0 para visualizar una lnea plana de referencia en el origen ajustado

por Y POS.


20/32

20

? ? Disparo

El ajuste del disparo determina cuando se visualiza la onda. Si no se logra verninguna onda en el osciloscopio, se debe cambiar el disparo a Auto. Los botones de

flanco determinan si la onda debe comenzar en su flanco ascendente (pendientepositiva) o flanco descendente (pendiente negativa). El nivel de disparo es el puntodel eje Y del osciloscopio que debe ser cruzado por la seal de disparo antes de quese visualice.

Los botones Auto, A, B y EXT determinan la seal que produce el disparo. UtilizarAuto si se desea que las ondas se visualicen lo mejor posible o si se presenta unaonda plana. Pulsar sobre A o B para utilizar la seal de este canal. Pulsar sobre EXTpara utilizar un disparo externo. (Si se est usando un disparo externo, conctese alterminal derecho inferior del icono del osciloscopio.)

? ? Puesta a masa

Como punto de referencia, el osciloscopio asume que es la masa. No necesita lamasa del osciloscopio para obtener una lectura correcta. No obstante, cuando use elosciloscopio, el circuito debe ponerse a masa.

Consejo: Si se desea usar un punto de referencia distinto de masa, conecte unafuente (u otro componente) al terminal de masa.

? ? Ampliacin del osciloscopio (Zoom)

El botn Zoom expande la pantalla grfica del osciloscopio, moviendo los controleshasta la parte inferior de la pantalla. Se pueden obtener lecturas exactas en eltrazado, arrastrando los ejes hasta la posicin deseada. Las cajas situadas debajo dela pantalla muestran el tiempo y variacin de la posicin del primer eje, del segundoeje y la diferencia entre las dos posiciones.

Si se desea imprimir el trazo del osciloscopio despus de haberlo ampliado, elija"Trazar X-Y" desde la caja de dilogo de Imprimir. Se puede observar que en la

copia est impresa OFFSET = YPOS * (V/DIV) para cada canal.Se pueden ajustar los controles del osciloscopio mientras el circuito est activado. Sila simulacin es an vlida, se pueden desplazar sus sondas a otros puntos delcircuito. En ambos casos, la pantalla del osciloscopio se redibuja automticamente.Si se necesita tiempo para analizar las formas de onda del osciloscopio, podemosactivar Pausa despus de cada pantalla en la caja de dilogo deOpciones deAnlisis.


21/32

21

El trazador de diagramas de Bode

El trazador de Bode se emplea para analizar la respuesta en frecuencia de un circuito. Escapaz de medir tanto la relacin entre magnitudes (ganancia de tensin en decibelios)

como el desfase (en grados).

El trazador de Bode genera su propio espectro de frecuencia. La frecuencia de cualquierfuente de alterna en el circuito es ignorada, pero el circuito debe incluir una fuente dealterna.

Se debe conectar los terminales In y Out del trazador de Bode a los puntos del circuitoen los que desea medirV in y V ou t .

Veamos el ajuste de los controles del trazador de Bode

? ? Modo: Magnitud o Fase:Seleccionar Magnitud o Fase para especificar si se quiere que el Trazador de Boderepresente la relacin de magnitudes entre dos puntos de prueba (ganancia detensin, en decibelios) o el desfase (en grados), con respecto a la frecuencia (enhertzios).

? ? Base: Logartmica o lineal

Seleccionar Log o Lin para indicar si se quiere que los ejes vertical y horizontalempleen una escala logartmica (base 10) o lineal (base 1). Una base logartmica seusa, generalmente, cuando se est analizando la respuesta de un circuito en unaamplia gama de frecuencias. (La grfica slo se considera un trazado de Bodecuando se emplea una escala logartmica.)

? ? Especificacin de la escala del eje vertical

Configurar el punto de comienzo Y final de la escala del eje vertical del trazador deBode ajustando sus valores F (final) e I (inicial). Cuando se mide magnitud(ganancia), el eje vertical representa la relacin entre las tensiones de salida y deentrada (Vout/Vin). Para una base logartmica, las unidades son decibelios. Para unabase lineal, representa un simple relacin. Cuando se mide el desfase, las unidadessiempre son grados.


22/32

22

? ? Especificacin del eje horizontal

El eje horizontal del Trazador de Bode siempre representa frecuencia. Se puedenajustar los puntos de comienzo y final mediante los valores de F (final) e I (inicial).

? ? Tomando lecturas

Activar el circuito para obtener una grfica. A continuacin, se desplazan los ejesdel Trazador de Bode para obtener una lectura de la frecuencia Y magnitud o fase encualquier punto de la grfica.

Hay dos formas de desplazar el cursor:

?? Pulsando sobre las flechas situadas en la parte inferior del Trazador de Bode.?? Desplazando el cursor desde la zona izquierda de la pantalla del Trazador de

Bode, hasta situarlo en el punto de la grfica cuyas medidas desee obtener.

El valor de la interseccin del cursor y el grfico aparece en el botn situado en laesquina derecha del Trazador de Bode.

2.3. Interruptor

En la parte superior derecha de la ventana principal se encuentra situado el interruptor de

inicio de simulacin. La simulacin se llevar a cabo durante el perodo que hayamosseleccionado mediante la opciones que ofrece el generador lgico.

Haciendo clic con el ratn se conecta. Cuando est funcionado se muestra en un cuadro detexto el tiempo transcurrido.

2.4. Barra de bancos de componentes

Todos los componentes disponibles se hallan agrupados en distintas libreras. Alseleccionar una librera, aparecern todos los componentes que contiene en una ventanasituada a la izquierda del rea de trabajo.


23/32

23

Componentes particularizados(Subcircuitos)

Encontraremos los subcircuitos que hayamos ido creando.

Indicadores

Aqu encontraremos diferentes elementos tiles para la visualizacin de valores encualquier punto de un circuito.

Puertas

Contiene puertas lgicas individuales de dos entradas as como distintos circuitosintegrados comerciales que las incluyen.

Combinacional

Incluye un semisumador y un sumador as como distintos sistemas combinacionalesintegrados como componentes comerciales.

Secuencial

Aqu se incluyen tanto biestables individuales como distintos sistemas secuencialesintegrados como componentes comerciales.

Circuitos Integrados

Contiene todos circuitos integrados comerciales incluidos en las dems libreras, pero eneste caso, ordenados segn su referencia comercial.

Los componentes individuales de cada una de esas libreras se muestran a continuacin:


24/32

24

Componentes pasivos

Entre otros, incluye los smbolos correspondientes a la alimentacin y los puntos deconexin. Los elementos+5V y masa sirven para establecer niveles lgicos (1 0) fijos enpuntos del circuito y para alimentar los circuitos integrados. Los puntos de conexin sirven

para unir entre s cables o crear puntos de prueba en el circuito.Componentes activos

Incluye varios tipos: diodos, transistores bipolares y circuitos operacionales.

Transistores de Efecto de Campo (FET)

Incluye varias familias de esta clase de transistores: los de unin o JFET y los tipoMOSFET de deplexin o acumulacin.

Componentes de control

Este banco incluye componentes capaces de actuar segn determinados valores de tensino corriente. As tendremos rels, interruptores y fuentes de alimentacin controladas.

Componentes de hbridos

Aqu vemos distintos circuitos de uso frecuente en sistemas digitales. ConvertidoresAnalgico-Digital (ADC) y Digital-Analgico (DAC), multivibradores monoestables ytemporizadores de uso extendido.

En la siguiente imagen se muestran los componentes particulares de cada librera.


25/32

25

3. Diseo de un circuito

El punto de partida ser disponer de un esquema del circuito a probar. A partir de esteesquema construiremos su equivalente con el programa:

A modo de ejemplo construiremos el siguiente circuito:

3.1. Colocar componentes en la mesa de trabajo

Hay que seleccionar los componentes del circuito uno a uno, para ello seleccionamos elbanco de componentes donde se encuentra el componente especfico que buscamos. Ennuestro caso necesitamos un conjunto de puertas lgicas.

Seleccionaremos dicho banco y desde el banco de componentes en uso pincharemos yarrastraremos cada uno de ellos hasta el rea de trabajo.


26/32


27/32

27

Cambiar el color de los cables

Cuando nuestro circuito adquiere cierta complejidad puede que sea necesario el destacaruna serie de cables sobre otros. El simulador tiene la capacidad de poder cambiar elcolor de los cables a fin de destacarlos. Para ello, basta con seleccionar un cablepinchando sobre l (se destacar con una lnea ms gruesa), tras lo cual podr sercambiado su color a travs de la opcin del men circuito.

Reajuste del cableado

El simulador realiza el cableado de una forma automtica, esto puede llevarnos a tenerun cableado diferente al que queremos. Para modificar el cableado podemos actuar dedos maneras: reajustando la posicin de los componentes como se ha vistoanteriormente y/o moviendo los cables. Para realizar esto se pincha y arrastra sobre uncable en concreto.

3.4. Etiquetas de los componentes

Para poder poner etiquetas o referencias a un componente hay que seleccionarlo enprimer lugar. Mediante la opcin del menCircuito elegir Rotular... podremoscambiar el valor de referencia del componente.

De esta forma podemos documentar los componentes del circuito para conocer mejor sufuncionamiento.


28/32

28

3.5. Aplicacin de aparatos de medida para evaluar el circuito

En el caso de circuitos digitales vamos a utilizar un generador lgico para generar lasseales de entrada al circuito.

Para insertar los instrumentos de medida en el circuito, hacemos clic en ellos y losarrastramos hasta la zona de trabajo. La forma de conectar la instrumentacin esidntica a la seguida por los componentes, a partir de sus puertos de entrada y salida.

Para adecuar los instrumentos a un cierto tipo de medida debemos abrirlos haciendodoble-click sobre el instrumento en cuestin.

Nuestro circuito ya est listo para poder ser evaluado.

Para comprobar cmo varan las salidas en funcin de las entradas utilizamos unanalizador lgico. Tambin es posible visualizar el valor de las seales mediante lo otrosindicadores, como por ejemplo un visualizador de siete segmentos.

Al analizador lgico conectamos tanto las seales de entrada como las de salida.

3.6. Simulacin

Tenemos el circuito terminado y con los instrumentos dispuestos para medir las sealesen los puntos de test. Slo nos queda indicarle a EBW qu tipo de anlisis deseamos seefecte sobre el circuito. Dichas opciones estn disponibles en la opcinOpciones deAnlisis...del submenCircuito. Con ellas podremos seleccionar un anlisis transitorio(circuitos en rgimen de conmutacin) o estacionario (comportamiento en rgimenpermanente). Otras opciones de est caja de dilogo nos permiten situar la tolerancia del


29/32

29

simulador (precisin en los clculos), ajustar el nmero de puntos evaluados en lasimulacin o variar el tamao del fichero temporal de resultados.

Una vez dispuestos todos los elementos integrantes del circuito iniciamos la simulacin.Para ello basta con pulsar sobre el interruptor existente en la parte superior derecha delsimulador. La simulacin se detiene cuando se alcanza el rgimen estacionario delcircuito. Tambin es posible detener la simulacin volviendo a pinchar sobre el

interruptor (esta vez activo) del simulador.3.7. Visualizar e imprimir los resultados del anlisisDurante el transcurso de la simulacin es posible ir visualizando las medidas obtenidaspor los distintos instrumentos. Para ello es necesarioactivar cada instrumento haciendodoble-click sobre el mismo.Para imprimir los resultados de una simulacin debe elegirse la opcinImprimir... delmenArchivoque permite varias formas de impresin de los resultados.El estado de la instrumentacin del circuito tras analizarlo:

Haciendo doble clic sobre el analizador lgico podemos observar los cambios en lasseales:


30/32

30

4. Utilizacin de Subcircuitos

Los subcircuitos son circuitos encapsulados dentro de unacaja negra y que son creadospor el usuario. Son muy tiles cuando el diseo del circuito a simular es muy grande ocuando una parte del circuito se utiliza muchas veces. Para crear un subcircuitodebemos dotarlo de terminales de conexin al exterior, como ejemplo utilizaremos elcircuito de ejemplo:

A continuacin debemos seleccionar todos los componentes que queremos que formenparte del subcircuitosin incluir los terminales de conexin, una vez seleccionadoselegimos la opcinSubcircuitodel menCircuitodonde le damos un nombre.

El subcircuito estar disponible en el banco de componentes personalizados delsimulador, tras lo cual el circuito original quedar: intacto (opcin Copiar), borrado(opcin mover) o reemplazado por el subcircuito (opcin reemplazar).


31/32

31

En la siguiente figura se muestra el contenido del banco de elementos personalizado y elrea de trabajo tras reemplazar el circuito original con el subcircuito de ejemplo (Sum).

5. Circuitos Integrados

En este apartado se incluye una breve descripcin de la distribucin de patillas en elencapsulado de los circuitos integrados ms habitualmente requeridos en la realizacin delas prcticas propuestas. En cualquier caso, puede obtenerse la informacin necesariaconsultando las ayudas que ofrece la propia aplicacin.

Es muy importante tener siempre presente que todos circuitos integrados que utilicemos ennuestros diseos, deberemos conectarlos a una fuente de energa (alimentarlos). Si nosolvidamos de esto, el circuito construido no podr funcionar.

7400 Puertas NAND de dos entradas (cudruple).

BAY ?

VCC: Alimentacin (+5V)GND: Masa (0 V)

1A1B 1Y

4Y

3Y

2Y

4A4B

3A3B

2A2B


32/32

7404 Inversores (sxtuple).

7408 Puertas AND de dos entradas (cudruple).

7422 Puertas NAND de cuatro entradas (doble).

7486 Puertas EXOR (cudruple).

74151 Multiplexor/Selector de Datos.

D0 ... D8: Entradas de Informacin.C, B, A: Entradas de Seleccin.Y: Salida real.W: Salida negada.G: Habilitacin.

1 A

2 A

1Y

2Y

1A1B 1Y

1A1B 1Y

1A1B1C1D

1Y

AY ?

Documents

Manual Electronic Work Bench