Tutorial de Electronics WORKBENCH

Tutorial de Electronics WORKBENCH (EWB) Versin 5.12 (Versin en Espaol)

Preparado por:

Aldo Ramiro Valdez Alvarado

Universidad Mayor de San Andrs Carrera de Informtica

Tutorial de Electronics WorkBench

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1. Introduccin1.1. Qu es Electronics Workbench?

Electronics Workbench (EWB) o Banco de Trabajo de Electrnica, es un programa de simulacin de circuitos desarrollado por INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES LTD . Este programa cuenta con un completo laboratorio virtual que contiene los instrumentos ms comunes utilizados 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 gran facilidad de manejo. El programa tiene una interfaz grfica con el usuario que lo hace muy intuitivo, cmodo de usar y rpido de trabajar, lo que permite ahorrar tiempo. En general, la creacin del esquema y su simulacin precisan menos tiempo que el montaje real del circuito. En este tutorial se describir la versin 5.12 denominada Laboratorio Educativo. EWB permite simular todos los componentes e instrumentos necesarios para analizar, disear y verificar circuitos en reemplazo de los componentes e instrumentos reales. En resumen EWB permite crear esquemas de circuitos que luego se simularn, adems los resultados de estas simulaciones se muestran usando diferentes instrumentos de medida como en los laboratorios profesionales, tambin se puede desarrollar diseos y verificar circuitos antes de construirlos y probarlos fsicamente.

1.2.

Como iniciar EWB

Puede acceder al programa EWB, haciendo clic en el icono , ya sea en el administrador de programas de Windows o bien desde el acceso directo creado en el escritorio. Una vez iniciado el programa se abre la siguiente ventana:

Figura 1. Ventana de Inicio de EWB


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2. Partes Principales del EWBUna vez que se inicia el simulador, las partes bsicas que se observa en la pantalla inicial son la barra de mens, la barra de herramientas del circuito, la barra de herramientas de los componentes, el rea de trabajo o ventana del circuito, adems de los botones de inicio y fin de la simulacin, y el de pausa, tal como se puede observar en la siguiente figura:Barra de Mens Barra de Herramientas del circuito Botn de simulacin Botn de pausa

Barra de Herramientas de los componentes

rea de trabajo

Figura 2. Partes principales del EWB

2.1.

Barra de Mens.

Desde esta barra tenemos acceso a todas las acciones que se pueden realizar con los componentes. 2.1.1. Men archivo. Las opciones de este men estn relacionadas a la gestin de archivos que permite EWB. Estas opciones permiten crear un nuevo archivo de circuito con la opcin Nuevo (Ctrl+N), abrir uno existente con la opcin Abrir (Ctrl+O), as como guardar los cambios efectuados en un circuito con el mismo o con otro nombre usando las opciones Guardar (Ctrl+S) y Guardar Como... respectivamente, se hace notar que los archivos guardados tienen la extensin .EWB. Se debe recordar que este programa no puede contener abierto ms de un archivo a la vez por lo que si se abre o crea un archivo el actual ser cerrado convenientemente. Es posible tambin deshacer los cambios antes de guardar un archivo mediante la opcin Volver a lo guardado... Los comandos Importar y Exportar permiten importar o exportar los archivos creados al formato SPICE. La opcin Imprimir (Ctrl+P) muestra inicialmente una serie de opciones de impresin que permiten seleccionar la cantidad de informacin que se quiere enviar la impresora. De esta forma es posible no slo imprimir el circuito a simular si no el estado de la instrumentacin,


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descripciones, etc. La opcin Configurar impresin... inicia la dilogo habitual de Windows para seleccionar los parmetros de la impresora instalada en el equipo. La opcin Salir (Alt+F4) cierra el simulador. Por ltimo, la opcin Instalar... permite incorporar mdulos adicionales, nuevas bibliotecas de modelos, etc.

Figura 3. Opciones del men Archivo 2.1.2. Men Edicin. Este men tiene todas las opciones tpicas de Windows para trabajar con el portapapeles como cortar (Ctrl+X), copiar (Ctrl+C), pegar (Ctrl+V), eliminar (Del) y seleccionar todo (Ctrl+A). La opcin ms interesante de este men es Copiar como un mapa de bits que permite seleccionar un rea de la ventana del circuito y trasladarla al portapapeles en forma de imagen de bits. Lo que permitir usar dicha imagen en casi cualquier programa de tratamiento de imagen y texto en Windows como Wordpad, Paint, Word, etc.... La seleccin se inicia y finaliza pulsando el botn izquierdo del ratn, y arrastrando el puntero del ratn a travs de la zona que se desea copiar. Finalmente la opcin Mostrar Portapapeles permite abrir la aplicacin de Windows relacionada al visor de Portafolio.

Figura 4. Opciones del men Edicin


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2.1.3. Men Circuito. Dentro de este men encontraremos una serie de opciones tiles para la creacin y simulacin de circuitos. Pueden ser de utilidad los siguientes: Rotar (Ctrl+R). La mayora de los componentes pueden ser rotados para lograr la disposicin deseada en el rea de trabajo. Cada vez que se selecciona esta opcin el elemento seleccionado rota 90, en el sentido de las agujas del reloj. El smbolo de tierra no rota. Al rotar el semisumador solamente lo hacen sus terminales. Voltear horizontalmente. Permite que el componente seleccionado rote 180 horizontalmente. Esta funcin puede variar en funcin del componente seleccionado. Voltear verticalmente. Permite que el componente seleccionado rote 180 verticalmente. Esta funcin puede variar en funcin del componente seleccionado. Propiedades de componentes. Esta opcin permite visualizar un cuadro de dialogo de las propiedades del componente seleccionado, donde se puede introducir un rotulo al componente, se puede seleccionar los modelos que soporta el simulador para este componente, tambin se visualiza el estado de fallo del componente, y las opciones de pantalla disponibles. Crear un subcircuito (Ctrl+B). Nos permite combinar diversos componentes en un bloque, creando un nuevo circuito integrado. Para ello se selecciona los componentes deseados y se escoge esta opcin. Aparece un cuadro de dilogo que nos pedir el nombre que se desea darle y una serie de opciones que dan la posibilidad de eliminarlos de la zona de trabajo (Mover del circuito), dejarlos intactos (Copiar del circuito), o sustituirlos (Reemplazar en circuito). El subcircuito se coloca automticamente entre los componentes con un smbolo estndar, con las terminales situadas en el lugar donde se hallaban las lneas de conexin en el rea seleccionada. En todo momento se puede editar el contenido del subcircuito haciendo un Zoom (doble clic del ratn). Los subcircuitos pueden utilizarse como un componente ms. Para utilizarlos en futuras sesiones de trabajo se debe almacenarlos en la librera de componentes que los contiene, y cargarlos cuando se quieran utilizar. Aumentar (Ctrl++). Esta opcin permite aumentar el tamao de los componentes en el rea de trabajo. Reducir (Ctrl+-). Esta opcin permite reducir el tamao de los componentes en el rea de trabajo. Opciones esquemticas.Esta opcin muestra un cuadro de dialogo donde se modifican las opciones de visualizacin de la cuadricula, permite seleccionar que elementos de los componentes se van a mostrar u ocultar, el tipo y tamao de fuente que se utilizar, las opciones de cableado y recableado que se utilizarn, y finalmente las opciones de impresin deseados. Restricciones...(Ctrl+I).Esta opcin muestra un cuadro de dialogo donde se pueden configurar las opciones generales del circuito como la contrasea, opciones de los componentes, y los tipos de anlisis disponibles.


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Figura 5. Opciones del men Circuito 2.1.4. Men Anlisis. En esta opcin de la barra de mens, usted puede controlar la simulacin, analizar las salidas, configurar las opciones del anlisis, utilizar algunas opciones propias de la simulacin y presentar grficas, a continuacin describimos algunas opciones presentes en este men.

Activar (Ctrl+G). Esta opcin produce el mismo efecto que el interruptor de inicio de simulacin. Detener (Ctrl+T). Esta opcin detiene la simulacin en curso. Pausa (F9). Para momentneamente la simulacin. Opciones de anlisis.De manera global se configura aspectos relacionados a la corriente, la conductancia, las tolerancias, temperaturas, tiempos y lmites de la simulacin, adems de la manera en que se manejan los instrumentos presentes en la simulacin.

El resto de opciones presentes se usan para realizar el anlisis del diseo del circuito, utilizando diferentes mtodos, como la transformada de Fourier, Monte Carlo, y otras que permiten visualizar los datos obtenidos de la simulacin y los grficos relacionados a estos datos. Tambin es posible visualizar todos los datos y figuras generados por la simulacin utilizando los diferentes mtodos presentes, de acuerdo al diseo del circuito, para ello se selecciona la opcin Presentar Grficas. Se debe recordar, que las opciones de anlisis que tiene incorporado EWB dependen de los componentes y del diseo del circuito en el que se este trabajando, es decir, dependiendo de la situacin, no todas las opciones pueden estar disponibles para realizar el anlisis.


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Figura 6. Opciones del men Anlisis 2.1.5. Men Ventana. Las opciones del men Ventana permiten Organizar (Ctrl+W) la ventana del Circuito, donde se realiza el diseo del circuito con los componentes adecuados; o la ventana de la Descripcin (Ctrl+D), donde se puede describir o explicar el diseo realizado. Se debe recordar tambin que no se puede tener abiertas varias ventanas de circuitos a la vez, si no que solo se abren de a una.

Figura 7. Opciones del men Ventana 2.1.6. Men Ayuda. Este men tiene todas las opciones tpicas de Windows para proporcionar Ayuda (F1) sobre los elementos de EWB, as como tambin se tiene un ndice de la Ayuda, adems se puede visualizar las novedades que presenta esta nueva versin con Abrir notas de la versin, y por ltimo se visualiza los derechos de autor de EWB con Acerca de Electronics Workbench.


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Figura 8. Opciones del men Ayuda

2.2.

Barra de Herramientas del Circuito.

La barra de herramientas del circuito muestra los iconos de algunas de las operaciones mas usadas en el diseo de circuitos, es decir, en esta se encuentran algunos atajos o accesos directos a opciones de la barra de mens que se usan usualmente.

Figura 9. Barra de herramientas del circuito A continuacin se describe cada uno de estos iconos agrupados de acuerdo a la opcin a la que pertenecen en la barra de mens 2.2.1. Archivo Nuevo Abrir Guardar Imprimir 2.2.2. Edicin Cortar Copiar Pegar 2.2.3. Circuito Rotar Voltear horizontalmente


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Voltear verticalmente Crear un subcircuito Propiedades del componente Reducir Aumentar Factor de escala 2.2.4. Anlisis Presentar grficas 2.2.5. Ayuda Ayuda

2.3.

Barra de Herramientas de los Componentes.

La barra de herramientas de los componentes muestra todos los componentes elctricos, electrnicos, digitales y otros de utilidad que tiene incorporados EWB.

Figura 10. Barra de herramientas de los componentes A continuacin se muestran los grupos de componentes que tiene esta barra: Favoritos Fuentes Bsico Diodos Transistores Circuitos Integrados Analgicos Circuitos Integrados Mixtos Circuitos Integrados Digitales Compuertas lgicas


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Digital Indicadores Controles Heterogneas Instrumentos Se debe usar el botn derecho sobre cualquier componente para incluirlo en el componente de favoritos. A continuacin se muestran los componentes propios de cada grupo. 2.3.1. Fuentes Al hacer clic sobre el grupo de Fuentes se visualiza la siguiente ventana.

Figura 11. Componentes del grupo Fuentes Los componentes de este grupo son los siguientes: Tierra Bateria Fuente de corriente de corriente directa Fuente de voltaje de corriente alterna Fuente de corriente de corriente alterna Fuente de voltaje controlado por voltaje Fuente de corriente controlada por voltaje Fuente de voltaje controlada por corriente Fuente de corriente controlada por corriente Fuente de voltaje +Vcc Fuente de voltaje +Vdd Reloj


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Fuente de AM Fuente de FM Oscilador de onda senoidal controlado por voltaje Oscilador de onda triangular controlado por voltaje Oscilador de onda cuadrada controlado por voltaje Un disparo controlado Fuente lineal Fuente lineal de voltaje controlado Fuente de la llave (o clave) del cambio de frecuencia Fuente polinomial Fuente dependiente no lineal 2.3.2. Bsico Al hacer clic sobre el grupo Bsico se visualiza la siguiente ventana.

Figura 12. Componentes del grupo Bsico Los componentes de este grupo son los siguientes: Conector Resistencia Capacitor Inductor Transformador Relevador Interruptor Interruptor de retraso


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Interruptor controlado por voltaje Interruptor controlado por corriente Resistencia de elevacin (pull up) Potencimetro Paquete de resistencia Interruptor analgico controlado por voltaje Capacitor polarizado Capacitor variable Inductor variable Bobina sin ncleo Ncleo magntico Transformador no lineal 2.3.3. Diodos Al hacer clic sobre el grupo Diodos se visualiza la siguiente ventana.

Figura 13. Componentes del grupo Diodos Los componentes de este grupo son los siguientes: Diodo Diodo Zener Diodo emisor de luz (LED) Rectificador puente de curva completa Diodo de Shockley Rectificador controlado por Silicio Diac Triac


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2.3.4. Transistores Al hacer clic sobre el grupo Transistores se visualiza la siguiente ventana.

Figura 14. Componentes del grupo Transistores Los componentes de este grupo son los siguientes: Transistor Negativo-Positivo-Negativo (NPN) Transistor Positivo-Negativo-Positivo (PNP) Transistor de efecto de campo de empalme (JFET) de canal-N Transistor de efecto de campo de empalme (JFET) de canal-P N-MOSFET de reduccin de tres terminales P-MOSFET de reduccin de tres terminales N-MOSFET de reduccin de cuatro terminales P-MOSFET de reduccin de cuatro terminales N-MOSFET de amplificacin de tres terminales P-MOSFET de amplificacin de tres terminales N-MOSFET de amplificacin de cuatro terminales P-MOSFET de amplificacin de cuatro terminales Canal negativo GaAsFET Canal positivo GaAsFET 2.3.5. Circuitos Integrados Analgicos Al hacer clic sobre el grupo Circuitos Integrados Analgicos se visualiza la siguiente ventana.

Figura 15. Componentes del grupo Circuitos Integrados Analgicos


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Los componentes de este grupo son los siguientes: Amplificador operativo (opamp) de tres terminales Amplificador operativo (opamp) de cinco terminales Amplificador operativo (opamp) de siete terminales Amplificador operativo (opamp) de nueve terminales Comparador Circuito de lazo cerrado en fase 2.3.6. Circuitos Integrados Mixtos Al hacer clic sobre el grupo Circuitos Integrados Mixtos se visualiza la siguiente ventana.

Figura 16. Componentes del grupo Circuitos Integrados Mixtos Los componentes de este grupo son los siguientes: Convertidor de analgico a digital Convertidor Analgico-Digital (I) Convertidor de digital a analgico Multivibrador monoestable Temporizador 555 2.3.7. Circuitos Integrados Digitales Al hacer clic sobre el grupo Circuitos Integrados Digitales se visualiza la siguiente ventana.

Figura 17. Componentes del grupo Circuitos Integrados Digitales Los componentes de este grupo son los siguientes:


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Plantilla 74xx Plantilla 74xx Plantilla 742xx Plantilla 743xx Plantilla 744xx Plantilla 4xxx 2.3.8. Compuertas Lgicas Al hacer clic sobre el grupo Compuertas Lgicas se visualiza la siguiente ventana.

Figura 18. Componentes del grupo Compuertas Lgicas Los componentes de este grupo son los siguientes: Compuerta AND de dos entradas Compuerta OR de dos entradas Compuerta NOT Compuerta NOR de dos entradas Compuerta NAND de dos entradas Compuerta XOR de dos entradas Compuerta XNOR de dos entradas Almacenador de tres estados Almacenador Inversor Schmitt-disparado Compuertas AND Compuertas OR Compuertas NAND


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Compuertas NOR Compuertas NOT Compuertas OR-exclusivo Compuertas NOR-exclusivo Almacenadores 2.3.9. Digital Al hacer clic sobre el grupo Digital se visualiza la siguiente ventana.

Figura 19. Componentes del grupo Digital Los componentes de este grupo son los siguientes: Medio-Sumador Sumador completo Flip-flop RS Flip-flop JK con entradas asincrnicas de alta actividad Flip-flop JK con entradas asincrnicas de baja actividad Flip-flop D Flip-flop D con entradas asincrnicas de baja actividad Multiplexores Demultiplexores Codificadores Aritmtica Contadores Registros de desplazamiento Flip-flops


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2.3.10. Indicadores Al hacer clic sobre el grupo Indicadores se visualiza la siguiente ventana.

Figura 20. Componentes del grupo Indicadores Los componentes de este grupo son los siguientes: Voltmetro Ampermetro Bulbo Sonda roja Visualizador de siete segmentos Visualizador de siete segmentos codificado Zumbador Pantalla de grfico de barras Pantalla de grfico de barras decodificada 2.3.11. Controles Al hacer clic sobre el grupo Controles se visualiza la siguiente ventana.

Figura 21. Componentes del grupo Controles Los componentes de este grupo son los siguientes: Derivador o diferenciador de voltaje Integrador de voltaje Bloque de ganancia de voltaje


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Bloque de funcin de transferencia Multiplicador Divisor Sumador triple de voltaje Limitador de voltaje Delimitador controlado por voltaje Bloque delimitador de corriente Bloque de histresis de voltaje Bloque de rapidez de respuesta de voltaje 2.3.12. Heterogneas Al hacer clic sobre el grupo Heterogneas se visualiza la siguiente ventana.

Figura 22. Componentes del grupo Heterogneas Los componentes de este grupo son los siguientes: Fusible Escribir datos Componente de lista anidada Lnea de transmisin con perdida Lnea de transmisin sin perdida Cristal Motor de corriente directa Tubo de vaco triodo (triode) Convertidor (elevador) de impulso (boost) Convertidor (reductor) Buck Convertidor de impulso Buck (Buck-Boost)


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Caja de texto Bloque de titulo 2.3.13. Instrumentos Al hacer clic sobre el grupo Instrumentos se visualiza la siguiente ventana.

Figura 23. Componentes del grupo Instrumentos Los componentes de este grupo son los siguientes: Multmetro Generador de funciones Osciloscopio Trazador de Bode Generador de palabras Analizador lgico Convertidor lgico

2.4.

rea de Trabajo.

El rea de trabajo o la ventana del circuito, es el espacio donde se disea los circuitos, es decir se arrastra los componentes a esta rea para realizar el diseo y/o la simulacin

Figura 24. rea de trabajoTutorial de Electronics WorkBench 18


2.5.

Botones de Simulacin y Pausa.

Los botones de simulacin y de pausa, permiten iniciar, detener o pausar la simulacin en curso.

Figura 25. Botones de Simulacin y de Pausa

3. Diseo de Circuitos DigitalesPara el diseo de cualquier circuito digital lo primero que se debe hacer es disponer del esquema de un circuito que se desee probar. A partir de este esquema construiremos su equivalente con el EWB. A modo de ejemplo se puede construir el siguiente circuito:

Figura 26. Esquema del Circuito de ejemplo

3.1.

Colocar Componentes en el rea de Trabajo

Para colocar los componentes en el rea de trabajo, se tiene que seleccionar los necesarios uno a uno, para ello se selecciona el grupo de componentes donde se encuentra el que se desea especficamente. En el presente ejemplo se necesita el grupo de compuertas lgicas, se selecciona el grupo mencionado y desde el cuadro de componentes emergente, se selecciona y arrastra cada uno de los componentes hasta el rea de trabajo, en este caso seleccionamos la compuerta AND de 2 entradas y el componente Tierra.

3.2.

Manipular Componentes en el rea de Trabajo

Para poder mover, rotar, copiar, borrar, una serie de componentes en primer lugar se debe seleccionarlos. Para seleccionar un solo componente se debe hacer clic sobre l con el botn izquierdo del ratn (el componente seleccionado se resaltar en rojo). Para seguir seleccionando ms componentes se debe repetir la operacin pero presionando al mismo tiempo la tecla Ctrl. Otra forma de seleccionar varios componentes es mediante un recuadro de seleccin, para ello simplemente hacemos clic con el botn izquierdo del ratn y luego se arrastra el recuadro desde fuera de los componentes a seleccionar.Tutorial de Electronics WorkBench 19


Tras la seleccin, los componentes se pueden mover tan slo haciendo clic con el botn izquierdo del ratn y arrastrando luego dicha seleccin, las posibles conexiones de cables sern recolocadas automticamente despus de la traslacin de los componentes. Si al momento del colocado de los componentes en el rea de trabajo, se decide eliminar un componente, o se equivoco en la seleccin, no se puede deshacer la operacin, como en otra aplicacin que se ejecuta sobre Windows, en estos casos se debe eliminar el componente, primero seleccionndolo y luego presionando la tecla Supr. Estas y el resto de las operaciones sobre componentes estn accesibles desde las opciones del men que se han descrito anteriormente. Estas opciones actan solamente sobre los componentes seleccionados. Para deseleccionar cualquier componente basta con hacer clic con el botn izquierdo del ratn, sobre una zona vaca del rea de trabajo.

3.3.

Realizar las Conexiones de los Circuitos

Las conexiones o el cableado entre componentes es muy simple, basta con acercar el cursor del ratn hacia alguna terminal, del componente a unir, hasta que aparezca un crculo, en ese momento se debe hacer clic en el circulo y arrastrar el cursor hacia la terminal del otro componente a unir, mientras se va visualizando la conexin cableada. En el momento en que vuelva a aparecer el crculo en la terminal del segundo componente, podemos soltar el botn del ratn y la conexin quedar realizada.

Figura 27. Conexin de cables Los cables con los que se realizan las conexiones se consideran terminales a efectos de conectar nuevos componentes, por lo que para conectarlos con nuevos componentes habr que seguir los pasos descritos anteriormente, eligiendo como destino de la terminal a unir un cable, en vez de la terminal de un componente. Cuando el circuito, que se esta diseando, adquiere cierta complejidad es necesario destacar una serie de cables sobre otros. EWB tiene la capacidad de poder cambiar el color de los cables a fin de destacarlos. Para ello, basta que se seleccione un cable, haciendo clic sobre l (se destacar con una lnea ms gruesa), enseguida se selecciona la opcin Propiedades de Componentes del men circuito; o tambin haciendo clic, sobre el cable, con el botn derecho del ratn, y seleccionando Propiedades del Cable, del men desplegable emergente.


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Figura 28. Propiedades del cable

Figura 29. Ventana de Propiedades del Cable EWB realiza el cableado de manera automtica, esto puede ocasionar que se tenga un cableado diferente al que se desea. Para modificar el cableado, realizado por EWB, se puede seguir una de las dos maneras siguientes: primero se puede reajustar la posicin de los componentes como se ha explicado anteriormente, y/o por ltimo moviendo los cables.

3.4.

Etiquetar los Componentes

Se puede poner etiquetas o referencias a un determinado componente, para lo cual primero se debe seleccionarlo, enseguida se elige la opcin Propiedades del Componente del men Circuito. Tambin se puede hacer clic con el botn derecho del ratn sobre el componente deseado, del men desplegable se selecciona la opcin Propiedades del Componente. En la ventana emergente, en la pestaa Etiqueta, en el campo etiqueta se escribe lo que se desea.


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Figura 30. Ventana de Propiedades del Componente De esta manera se puede documentar los componentes del circuito que se esta diseando, para conocer mejor su funcionamiento.

3.5.

Aplicar Aparatos de Medida para evaluar los Circuitos

Para insertar los instrumentos de medida en el circuito que se esta diseando, hacemos clic en ellos y los arrastramos hasta la zona de trabajo, como se realiza con cualquier componente. La forma de conectar la instrumentacin es idntica a la seguida por los componentes, a partir de sus puertos de entrada y salida. En el caso del ejemplo se va a utilizar el Generador de Palabras y el Osciloscopio, donde el primero permite generar las seales de entrada del circuito, que debe prepararse adecuadamente con entradas adecuadas, y el segundo permite observar la frecuencia de salida de la seal generada por el circuito, en este se observa la variacin de las salidas en funcin de las entradas, mas adelante se dar mayores referencias sobre estos instrumentos. Antes de finalizar el diseo y realizar la simulacin, se debe adecuar los instrumentos a un cierto tipo de medida, para ello se debe abrir la ventana de propiedades del instrumento, haciendo doble clic sobre el instrumento en cuestin, o seleccionado la opcin Propiedades del Componente del men Circuito.


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Figura 31. Diseo Finalizado y adecuacin de los Instrumentos Una vez finalizada la adecuacin, el circuito ya se encuentra listo para poder ser evaluado.

3.6.

Simulacin

Una vez que se tiene el diseo del circuito terminado, y con los instrumentos dispuestos para medir las seales en los puntos de prueba seleccionados. Slo queda indicarle a EBW qu tipo de anlisis se desea que se efecte sobre el circuito. Dichas opciones estn disponibles en la opcin Opciones de Anlisis... del men Circuito. Con estas se podr seleccionar un anlisis transitorio (circuitos en rgimen de conmutacin) o estacionario (comportamiento en rgimen permanente). Otras opciones de est caja de dilogo nos permiten situar la tolerancia del simulador (precisin en los clculos), ajustar el nmero de puntos evaluados en la simulacin o variar el tamao del fichero temporal de resultados. Una vez dispuestos todos los elementos integrantes del circuito diseado, adecuada la instrumentacin y preparado el tipo de anlisis, iniciamos la simulacin simplemente pulsando sobre el interruptor existente en la parte superior derecha del simulador. La simulacin se detiene cuando se alcanza el rgimen estacionario del circuito. Tambin es posible detener la simulacin volviendo a pulsar sobre el interruptor (esta vez activo) del simulador.

3.7.

Visualizar e imprimir los resultados de la Simulacin

Durante el transcurso de la simulacin es posible ir visualizando las medidas obtenidas por los distintos instrumentos. Para ello es necesario activar cada instrumento haciendo doble-clic sobre el instrumento en cuestin.


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Figura 32. Ventana del Generador de palabras durante la Simulacin

Figura 33. Ventana del Osciloscopio durante la Simulacin Tambin se puede visualizar las grficas generadas durante la simulacin, simplemente seleccionando la opcin Presentar Grficas del men Anlisis.

Figura 34. Ventana de Grficas del anlisis Para imprimir los resultados de una simulacin debe elegirse la opcin Imprimir... del men Archivo que permite varias formas de impresin de los resultados.


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4. Manejo de Componentes y Fundamentos Digitales4.1. Generador de Palabras de EWB

El generador de palabras se utiliza para enviar patrones de bits a los circuitos para probarlos en una simulacin. El generador de palabras puede producir una secuencia de palabras de 16 bits. Una palabra es una unidad de informacin que consiste en un nmero de bits o bytes y que se considera una entidad. En este caso, se considera que una palabra contiene 16 bits o dos bytes. El icono del generador de palabras se muestra en la figura 35. Observe que hay 16 terminales de salida en la parte inferior, una para cada bit, en una palabra de 16 bits.

16 Terminales de Salida

Figura 35. Icono del Generador de Palabras Haciendo doble clic en el icono, aparece en la pantalla el grfico del generador de palabras, expandido y detallado, como se observa en la figura 36.Direcciones Enva un flujo continuo de palabras

Equivalente Hexadecimal de palabras binarias de 16 bits para la salida

Enva una simple.

secuencia

Enva una palabra a la vez. Se detiene en la palabra seleccionada. Provee patrones prealmacenados. Equivalente ASCII de la palabra actual.

16 Terminales de Salida.

Equivalente binario de la palabra seleccionada.

Figura 36. Generador de Palabras Extendido Entre los controles del generador de palabras tenemos: la caja deslizable de la izquierda, muestra palabras de 16 bits en hexadecimal, se denomina campo hexadecimal. Cada fila del campo hexadecimal es una representacin hexadecimal de 4 dgitos de una palabra binaria. Cuando una palabra del campo hexadecimal se selecciona con el cursor, su valor binario aparece en el campo binario. Una palabra seleccionada se puede cambiar modificando los dgitos hexadecimales en el


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campo hexadecimal, introduciendo un nmero binario en el campo binario, o bien incluyendo los caracteres ASCII en el campo ASCII. Los campos incluidos en la Direccin (Address) son: Edit, Current, Initial y Final. Al seleccionar una palabra en el campo hexadecimal, la direccin hexadecimal aparece en el campo Edit, cuando se ejecuta el generador de palabras, la direccin de las palabras de la salida aparece en el campo Current. Los campos Initial y Final se utilizan para especificar la primera y ltima direccin de la secuencia de palabras que se colocarn en las terminales de salida. Por ejemplo, suponga que se desea introducir una secuencia de seis nmeros binarios a las terminales de salida, suponga tambin que estos nmeros tienen que ser valores binarios de los nmeros decimales 2, 4, 6, 8, 10 y 12. Los pasos para realizar la simulacin son los siguientes: Seleccione el primer nmero del campo hexadecimal (el campo Edit muestra una direccin 0000). Seleccione el segundo bit de la derecha del campo Binary y cmbielo por 1. El primer nmero del campo hexadecimal debera de ser 0002. Seleccione el segundo nmero en el campo hexadecimal (el campo Edit muestra una direccin 0001). Seleccione el tercer bit de la derecha en el campo binario y cmbielo por 1. Ahora, el segundo nmero del campo hexadecimal debera ser 0004. Repita estos pasos para los ltimos cuatro nmeros 6, 8, 10 y 12.

Para ejecutar el generador de palabras, primero se debe conectar a un circuito, puede ser tan sencillo como conectar las terminales de salida a los puntos del componente conector con el nico propsito de poder ejecutar el instrumento. La secuencia que se introduce, como muestra la figura 37, donde se observa que la direccin inicial es 0000 y la direccin final es 0005.

Figura 37. Ejecucin del Generador de Palabras


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Si se hace clic en Step, se secuenciara manualmente, es decir, paso a paso a partir de la secuencia seleccionada; cuando se selecciona Cycle, las salidas se secuenciarn a travs de todas las palabras, al igual que Step, excepto que la secuencia ocurrir automticamente en la frecuencia seleccionada, es decir, despus de la direccin final, volver de nuevo a la direccin inicial y repetir la operacin; cuando se selecciona Burst, las salidas se secuenciarn a travs de todas las palabras una vez y parar; cuando se selecciona Breakpoint, la salida se parar en una palabra seleccionada de la secuencia; finalmente cuando seleccionamos Pattern, se obtiene acceso a patrones de bit anteriormente almacenados.

4.2.

Generador de Palabras de EWB y Compuertas Lgicas

Se puede conectar una compuerta NAND de dos entradas a dos salidas del generador de palabras, para ver como el generador de palabras alimenta la compuerta lgica, adems se puede conectar la salida de esta compuerta a un analizador lgico, para poder observar en el diagrama de tiempo, las formas de onda generadas por la salida. Para el presente ejemplo la columna de la derecha del campo hexadecimal del generador de palabras se ha configurado para producir dos diseos de entrada. La frecuencia se fij arbitrariamente en 1 kHz. El modo de ciclo est activo para que la secuencia hexadecimal 3, 2, 3, 0, 1, 0 se genere y se recicle, despus de 6 bits (direccin 0005).

Figura 38. El Generador de Palabras y la Compuerta NAND La secuencia hexadecimal que se maneja en el presente ejemplo, representa la tabla de verdad para dos entradas de acuerdo a la siguiente relacin:


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Hexadecimal 3 2 3 0 1 0

Binario 11 10 11 00 01 00

4.3.

El Convertidor Lgico de EWB

El Convertidor Lgico se utiliza para producir la tabla de verdad o la expresin booleana de un circuito lgico que se conecta a l. El convertidor lgico tambin puede convertir una expresin booleana en una tabla de verdad o en un circuito lgico basado en las compuertas bsicas que soporta EWB. En la siguiente figura podemos ver su icono. Se observa que hay ocho terminales para conectar las entradas de las compuertas lgicas y una terminal para conectar la salida.Terminal de entrada Terminal de salida

Figura 39. Icono del Convertidor Lgico Al hacer doble clic en el icono, aparece en la pantalla el convertidor lgico que se puede ver ampliado y con detalle en la siguiente figura.

Puertas entrada

de

Conversiones

Ventana de expresiones

Figura 40. Convertidor Lgico Extendido Para conectar un circuito lgico a un convertidor lgico se observa que el convertidor tiene ocho terminales como puertas para las entradas y una terminal como puerta para la salida. En el siguiente ejemplo usando la compuerta NOR de 4 entradas, las entradas de la compuerta lgica se conectan a los terminales del convertidor lgico de los puertos A hasta H (usar solo los necesarios), y la salida de la compuerta lgica se conecta a la terminal marcada Out, como muestra la figura siguiente. Si se hace clic en el botn Circuit to truth table (de circuito a tabla de verdad), se crear una tabla de verdad para el circuito. Si se hace clic en el botn Truth table to


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expression (de tabla de verdad a expresin) crear la expresin booleana de la suma de productos o una expresin minimizada, tal como se muestra.

Figura 41. El Convertidor Lgico y la Compuerta NOR Para crear un circuito lgico utilizando el convertidor lgico se debe usar los dos ltimos botones del convertidor lgico, este puede producir un circuito lgico partiendo de una expresin booleana. EWB mantiene la nomenclatura original en vez de sobrescribirla al indicador de una variable.


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