- Grupo 8
- 14 mar 2018
- 4 Min. de lectura
Actualizado: 17 mar 2018
Presentado por:
ALVARO HERNANDO CAMACHO
GERMAN RICARDO SANCHEZ
HELBERT REINALDO ACOSTA ACERO
LEIDY LORENA ROMERO CRUZ
GRUPO 8
ING. NESTOR JAVIER RODRIGUEZ TUTOR
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TÉCNOLOGIA E INFORMATICA
MARZO, 2018
INTRODUCCIÓN
En el siguiente blog se plasma el desarrollo de la actividad Fase 2 correspondiente al curso académico Microelectrónica, donde se estudia el caso propuesto en la guía de actividades y para el cual cada uno de los estudiantes debe dar solución empleando una compuerta lógica (AND, NAND, OR, XOR…) a base de elementos CMOS, empleando el software Microwind para la simulación y de esta manera obtener el diseño layout de la compuerta propuesta.
Después el grupo de trabajo eligió la mejor propuesta y realizó un video explicando el funcionamiento de la compuerta, mostrando aspectos importantes y relevantes de la compuerta teniendo en cuenta el caso de estudio y las pautas de trabajo.
RESUMEN
El presente trabajo, da a conocer la explicación de la solución empleada por el grupo de trabajo del curso académico Microelectrónica para el caso propuesto en la guía de actividades de la fase 2 el cual busca seleccionar, generar y simular una compuerta lógica a base de elementos CMOS que permita programar dispositivos lógicos de LEGO teniendo en cuenta las funciones mencionadas.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
El grupo de trabajo selecciona, genera y simula una compuerta lógica a base de elementos CMOS para dar solución al caso planteado en la guía de actividades.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Leer el caso propuesta en la guía de actividades correspondiente a la Fase 2.
- Elegir una compuerta lógica teniendo en cuenta los criterios del caso propuesto.
- Simular la compuerta lógica base de elementos CMOS.
- Deliberar como grupo para seleccionar la compuerta lógica que cumple con los criterios del caso propuesto.
- Grabar un video en el cual se explica el funcionamiento de la compuerta lógica seleccionada explicando su funcionamiento y sus aspectos relevantes.
- Publicar el video explicativo de la Compuerta Lógica seleccionada.
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
CASO:
En el curso de introducción a la ingeniería electrónica del pensum nuevo se tiene el problema que el componente práctico del curso se usan unos dispositivos de programación lógica llamados LEGO, estos dispositivos se pueden programar para que se usen como seguidores de línea, evasores de obstáculos y distintos tipos de robots automatizados, pero estos se encuentran descompuestos y no se pueden usar dentro del curso, por lo que se debe solicita a los estudiantes del curso de microelectrónica diseñar los diferentes integrados en cada Fase y sus layouts para que se pueda suplir la necesidad de desarrollar el componente práctico del curso:
Fase 2
Se solicita que los estudiantes de curso de microelectrónica diseñen la compuerta que se va a utilizar en los diferentes circuitos, para ello deben diseñar el layout de una compuerta como por ejemplo AND, OR, XOR, entre tanto se dispone de un software de diseño Microelectrónico denominado Microwind que se encuentra en el entorno de aprendizaje práctico y cuya función es la de generar el layout solicitado
COMPUERTA LOGICA: NAND
A continuación se muestra el esquemático, desarrollado en DSCH3, de la compuerta lógica NAND empleando elementos CMOS:
Fig. 1. Simulación de la compuerta NAND empleando el software dsch3
Como se puede observar, cuando ambas entradas están en alto, los transistores inferiores conducen y hacen que la salida sea un nivel bajo; con un valor bajo en cualquiera de las entradas, o en ambas, uno de los transistores superiores, o ambos, conducen, haciendo que la salida tenga un valor alto. De esta manera se cumple con la tabla de verdad para esta compuerta:
Link Video de YouTube: https://youtu.be/BbbGLI7K3_g
CONCLUSIONES
- El desarrollo del anterior trabajo me permitió conocer y profundizar conocimientos sobre las compuertas lógicas a base de elementos CMOS teniendo en cuenta el caso y sus pautas a la hora de realizar la simulación en los softwares, ya que solo había trabajado con las compuertas lógicas a manera general en la realización de proyectos de tipo académico.
Leidy Lorena Romero Cruz.
- La evolución de la microelectrónica ha permitido la miniaturización de los componentes electrónicos y por tanto de los productos, reduciendo costos y consumo de energía. Muchos de los circuitos se basan en electrónica digital, lo cual se reduce a conmutación de arreglos de transistores, lo que demuestra la importancia del entendimiento del funcionamiento de todos los componentes digitales y la forma en la cual se pueden construir a nivel físico.
Helbert Reinaldo Acosta Acero.
- Adicionalmente, el uso de herramientas virtuales como DSCH y MICROWIND facilitan el diseño y la simulación de circuitos electrónicos. Lo anterior se vio reflejado en la video presentación de la compuerta NAND mostrando su elaboración en tiempo real, y explicando el funcionamiento de la tecnología CMOS de forma sencilla, a través del software relacionado.
Álvaro Hernando Camacho.
RECOMENDACIONES
- Para mejorar este tipo de actividades, sería muy positivo contar con un software gratuito para capturar pantalla que tenga buena calidad de imagen, pues durante el desarrollo de la video presentación, se evidenció este inconveniente. Quedamos abiertos a sugerencias.
Como recomendación para un trabajo futuro, se puede hacer una comparación de funcionamiento de la misma compuerta pero implementada con otra tecnología, ejemplo BJT. Se puede comparar desempeño, tiempos de respuesta, ventajas y desventajas de cada tecnología, etc.
BIBILIOGRAFÍA
- Robayo, F. (2009). Introducción a la Microelectrónica y Procesos de Fabricación. Bogotá D.C. Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/11264
- Robayo, F. (2009). Repaso de Electrónica Digital y Circuitos Combinacionales. Bogotá D.C. Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/11265
- Robayo, F. (2009). Tecnologías para la integración de Circuitos Y Dispositivos Lógicos Programables. Bogotá D.C. Universidad Nacional Abierta y/a Distancia. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/11266
- Alvarado, P. (2006). Introducción a la fabricación de Circuitos Integrados. Recuperado de http://palvarado.ietec.org/LabActivos/Fabricacion_Chips_061009.pdf - grupo8-microelectr. (2018).
- grupo8-microelectr. Recuperado de https://ahcamachod.wixsite.com/grupo8-microelectr/unidad-1/
- Campus07.unad.edu.co. (2018). Campus Virtual UNAD: Entrar al sitio. Recuperado de http://campus07.unad.edu.co/ecbti34/course/view.php?id=97
- YouTube. (2018). Simulación NAND Grupo8. Recuperado de: https://youtu.be/BbbGLI7K3_g
