Aula prática Eletrônica Digital: Teoria e Prática

Aula prática Eletrônica Digital: Teoria e Prática

Disciplina: Eletrônica Digital: Teoria e Prática.

Unidade: 1 – Introdução a Eletrônica Digital.

Aula: 4 – Funções e Portas Básicas 2.

Software

Acesso on-line

Pago

Infraestrutura

Computador com memória RAM de no mínimo 4 GB e com acesso à internet.

Descrição do software

ALGETEC – Laboratórios Virtuais é um simulador de laboratórios virtuais que simula o ambiente

 

real e proporciona ao aluno a execução de experimentos sem sair de casa. Replica a aula prática

 

com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional. Nessa aula prática, será utilizada o

 

experimento de Eletrônica: Circuito com Lógica Booleana. Para isto, acesse: Práticas Específicas

 

de Engenharia Elétrica – Eletrônica: Circuito com Lógica Booleana – ID 931.

 

 

 

Atividade Prática

 

Introdução

 

A eletrônica digital é o ramo da eletrônica que trata do estudo dos sinais digitais e dos

 

componentes que os utilizam ou criam. No domínio digital, ou seja, nos circuitos eletrônicos

 

digitais, há apenas dois “estados”: LIGADO ou DESLIGADO. Por exemplo, quando você liga o

 

interruptor de luz da sua sala de estudo, você sabe que há apenas duas posições possíveis em

 

que o interruptor da luz pode estar: LIGADO ou DESLIGADO.

 

Quem também lida com dois estados, ou dois números é o sistema de numeração binária que

 

trabalha com 1 (LIGADO) e 0 (DESLIGADO).

 

O sistema binário é utilizado para construir as portas lógicas digitais, assim, compreender essas

 

portas é um pré-requisito importante para aprender como funcionam os circuitos eletrônicos

 

digitais e são os principais blocos de construção desses circuitos.

 

As portas lógicas são os componentes básicos do circuito digital, no qual possui uma única saída

 

e mais de uma entrada. As portas AND, OR e NOT são as portas básicas, as portas NAND e

 

NOR são as portas universais e as portas EX-OR e EX-NOR são as portas especiais. A porta

 

NOT é usada para criar portas NAND e NOR.

 

A eletrônica digital ou circuitos digitais são parte integrante dos dispositivos eletrônicos, e

 

algumas aplicações são:

 

•A visualização das horas nos relógios digitais é projetada com base em circuitos digitais;

 

•A computação quântica usa eletrônica digital;

 

•As portas automáticas funcionam segundo o princípio da eletrônica digital;

 

•Os semáforos são baseados em circuitos digitais;

 

•O computador e o celular utilizam circuitos digitais.

 

Atividade proposta

 

Compreender a construção de circuitos lógicos em protoboard no qual contem as funções “E”,

 

“OU” , “NÃO” e um circuito MEIO SOMADOR através da observação de um LED que está

 

posicionado na saída do circuito..

 

Objetivos

 

•Compreender o uso do laboratório virtual da ALGETEC para simulação de portas lógicas;

 

•Compreender o conteúdo da disciplina Eletrônica Digital;

 

•Aplicar os conhecimentos teóricos sobre as portas lógicas e compreender o

 

funcionamento dessas portas através da observação de um LED posicionado na saída do

 

circuito utilizando o laboratório virtual da ALGETEC.

 

Procedimentos para a realização da atividade

 

Para a realização dessa atividade prática você deve acessar o laboratório virtual da Algetec,

 

Práticas Específicas de Engenharia Elétrica e clicar em “Eletrônica: Circuito com Lógica

 

Booleana”. A Figura 1 apresenta a tela inicial do experimento.

 

Figura 1 – Tela inicial com os experimentos da ALGETEC.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Antes de iniciar o experimento leia a APRESENTAÇÃO, o SUMÁRIO TEÓRICO e o ROTEIRO;

 

Figuras 2, 3 e 4, respectivamente.

 

Público

 

Figura 2 – Tela de APRESENTAÇÃO.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Figura 3 – Tela do SUMÁRIO TEÓRICO.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Público

 

Figura 4 – Tela do ROTEIRO.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Antes de iniciar o experimento, faça as três questões de pré-teste (Figura 5).

 

Figura 5 – PRÉ-TESTE.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Em seguida acesse o EXPERIMENTO (Figura 6).

 

Público

 

Figura 6 – Tela do EXPERIMENTO.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Clicando na tela do experimento, a próxima tela, é de fato do Simulador de Prática Profissional

 

(Figura 7).

 

Figura 7– Tela do Simulador.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Público

 

Após clicar na palavra circuito, lado esquerdo da Figura 7, inicie o experimento (Figura 8). O

 

primeiro circuito integrado (CI) é uma porta AND. Apertando com o botão direito do mouse em

 

cima do CI você terá duas opções: “CONECTAR SAÍDA” e “VER DATASHEET”, conforme Figura

 

8.

 

Figura 8 – Circuito integrado de uma PORTA AND

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Após ver o “DATASHEET”, clique em “CONECTAR SAÍDA”. A figura 9 apresenta a tela com a

 

saída conectada (fio verde).

 

Público

 

Figura 9 – Tela com a saída conectada.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

O próximo passo é realizar as conexões entre a entrada do circuito integrado e as chaves,

 

juntamente com a saída e o LED. Lembre-se que estamos trabalhando com uma porta AND, ou

 

seja, o LED só ira acender quando as duas chaves (LEVEL SWITCHES) 0 e 1 estiverem em H

 

(HIGH – ALTA). Para mudar a posição da chave, clique em cima de cada uma, Figura 10.

 

Figura 10 – Tela com a chave 0 acionada em H

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Público

 

Teste o nível lógico da saída alternando as entradas entre os níveis alto (H) e baixo (L) e monte

 

a tabela verdade com os resultados obtidos.

 

Repita o procedimento anterior para os outros três circuitos a serem montados. Para isso,

 

comece clicando em cima do terceiro quadrado verde do lado esquerdo da tela (CIRCUITO),

 

destacado de vermelho na figura 11, para trocar o circuito integrado.

 

Figura 11 – Tela para troca do circuito

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

O próximo passo é clicar em cima do segundo botão da direita para esquerda, marcado com um

 

retângulo vermelho, figura 12. Nesse botão você irá selecionar qual o próximo CI que você irá

 

estudar. Para isso fique “clicando” em cima até selecionar o próximo circuito.

 

Figura 12 – Tela para escolha do circuito

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

O circuito que você deve selecionar é o da porta OR, figura 13. Após selecionado clicar no

 

SELECIONAR CIRCUITO, do lado esquerdo da tela, marcado de vermelho.

 

Figura 13 – Tela para selecionar o circuito

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Após selecionar o circuito desejado, selecionar SIM para substituir o circuito, figura 14.

 

Figura 14 – Tela para confirmação da substituição do circuito.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

A Figura 15 apresenta o CI com a porta OR.

 

Os passos a seguir devem ser repetidos para os circuitos com a porta OR, NOT e MEIO

 

SOMADOR (PORTA AND e PORTA XOR) :

 

•Ver o “DATASHEET”;

 

•“CONECTAR SAÍDA;

 

•Testar o nível lógico da saída alternando as entradas entre os níveis alto (H) e baixo (L);

 

•Anotar os resultados montando uma tabela verdade.

 

Figura 15 – Tela do circuito integrado porta OR

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

As figuras 16 e 17 apresentam respectivamente as telas para escolha do CI com porta NOT e do

 

MEIO SOMADOR.

 

Figura 16 – Tela para escolha do CI : PORTA NOT

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Figura 17 – Tela para escolha do CI: PORTA AND e PORTA XOR (MEIO SOMADOR)

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024).

 

Após realizar o estudo de todas os CIs, responda as cinco questões que se encontram no

 

ROTEIRO da ALGETEC e faça as questões de PÓS-TESTE, figura 18

 

Aula prática Eletrônica Digital: Teoria e Prática

 

Figura 18 – Tela do PÓS-TESTE.

 

Fonte: Algetec. Elaborado pelo Autor (2024)..

 

Checklist:

 

Acessar o ambiente de simulação no laboratório virtual da ALGETEC;

 

Ler a APRESENTAÇÃO;

 

Ler o SUMÁRIO TEÓRICO;

 

Ler o ROTEIRO;

 

•Fazer as questões PRÉ-TESTE presentes no laboratório virtual da ALGETEC.

 

Realizar as ligações e analisar os 4 Cis: AND, OR, NOT e MEIO SOMADOR;

 

•Resolver as cinco questões propostas no ROTEIRO presentes no laboratório virtual da

 

ALGETEC;

 

•Resolver os exercícios propostos no PÓS-TESTE presentes no laboratório virtual da

 

ALGETEC.

 

Estudante, você deverá entregar:

 

•Um documento em pdf, constando os prints das ligações do CI AND, OR, NOT e MEIO

 

SOMADOR, todas as vezes nos quais o led estiver aceso. No total serão 8 prints;

 

•Nesse mesmo documento pdf entregar a resolução das cinco questões que constam no

 

ROTEIRO presentes no laboratório virtual da ALGETEC.

 

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