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
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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
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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