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Adquiere los conocimientos necesarios para entender los circuitos y sistemas digitales de hoy
de Lorenzo M. Oliver

Hoy en día estamos rodeados de todo tipo de aparatos que nos hacen la vida más fácil y entretenida. Todos ellos incorporan en mayor o menor medida circuitos electrónicos y los podemos encontrar en todos los ámbitos: en la industria, en el hogar, en el automóvil, en el sector aéreo y naval, en los ordenadores, en el ocio, etc.


Sin embargo, aunque apasionante, el camino de esta tecnología electrónica es largo. Por esta razón, el Campus Tecnológico Virtual ha querido dar continuidad a su apuesta por la formación online en el campo de la electrónica con el nuevo curso online de ELECTRÓNICA DIGITAL con el objetivo de proporcionar los conocimientos necesarios para llegar a entender los diferentes circuitos y sistemas digitales de hoy. Este curso se puede considerar una continuación al de Electrónica Básica, impartido también por Mikel Etxebarria (director técnico de MK Electrónica, antes MSE) y organizado por el Campus Tecnológico Virtual. Un nuevo y fascinante curso teórico y práctico que comienza desde el sistema binario de numeración y la aritmética binaria hasta llegar a los múltiples circuitos digitales con los que se construyen los modernos microprocesadores y los microcontroladores.



Con este curso no pretendemos, de ninguna manera, sustituir las enseñanzas regladas profesionales y/o universitarias, pero sí complementarlas. Queremos que todos los interesados puedan acceder a la tecnología de forma amena y sencilla. Ya habrá tiempo de seguir progresando y sumergiéndonos en aguas cada vez más profundas. Es por esto que el curso está dirigido a todo tipo de personas, de todas las edades y con inquietudes por la tecnología como pueden ser profesores, estudiantes, aficionados o “makers”, con un gran afán de aprender.

Para comenzar con él se aconseja tener unos mínimos conocimientos de electrónica básica. Intentaremos huir, en la medida de lo posible, de complejos tecnicismos y de difíciles cálculos matemáticos. Hemos hecho un gran esfuerzo tratando de buscar soluciones lo más sencillas posibles para llegar al mayor número de interesados, pero sin perder el rigor mínimo necesario.


CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CURSO.


En este curso de Electrónica Digital el material didáctico que queda a disposición del alumno está formado por:

- Cerca de 600 páginas de texto en formato PDF, descargable e imprimible, con unas 900 figuras, fotos y esquemas.

- Más de 40 prácticas y más de 100 circuitos para su montaje y experimentación.

- 9 Cuestionarios con 45 preguntas de tipo test en total y soluciones a los ejemplos teóricos propuestos

- Más de 1100 minutos (aprox. 20 horas) en vídeos explicativos y de demostración


Este es el temario del curso:


1- Naturaleza de la Electrónica Digital.
Teoría: Introducción - Analógico vs digital - Sistemas de numeración- Aritmética binaria - Tablas de la verdad y diagramas de tiempo. Práctica: Lo más básico para empezar - Un laboratorio comercial; el Universal Trainer - Representando/Generando códigos binarios - Los laboratorios virtuales.


2- Funciones lógicas.
Teoría: Introducción - Puertas básicas - Puertas complementarias - Resumen de funciones - Introducción a los circuitos digitales - Circuitos integrados digitales - Encapsulados. Práctica: Clasificación de los C.Integrados de prácticas - La puerta NOT 74XXX04 - La puerta AND 74XXX08 - La puerta OR 74XXX32 - La puerta XOR 74XXX86 - La puerta NAND 74XXX00 - La puerta NOR 74XXX02 - La puerta XNOR CD4077B - Montaje de circuitos digitales.


3- Algebra de Boole.
Teoría: Introducción - Postulados booleanos - Mapas de Karnaugh - Leyes de De Morgan - Ejercicios. Práctica: Comprobación de axiomas y postulados booleanos - Ejemplos prácticos de ecuaciones booleanas - Comprobación de la 1ª ley de De Morgan - Comprobación de la 2ª ley de De Morgan.


4- Familias lógicas y otros tipos de circuitos integrados.
Teoría: Introducción - Parámetros eléctricos - Familias lógicas - Algunas consideraciones - Otros tipos de puertas. Práctica: Circuitos con CMOS - Trigger-Schmit con el 74xxx14 - Triestado con el 74xxx26 - El driver L293D.


5- Circuitos combinacionales.
Teoría: Introducción - Decodificadores - Codificadores - Multiplexores - Demultiplexores. Práctica: Decodificadores - Codificadores - Multiplexores - Demultiplexores.


6- Circuitos aritmético/lógicos.
Teoría: Introducción - Sumadores binarios - Restadores binarios - Sobre los multiplicadores - Comparadores de magnitud - Generadores/detectores de paridad - ALU-Unidad Aritmético Lógica. Práctica: Sumadores binarios - Restadores binarios - Comparadores de magnitud - Generadores/detectores de paridad - ALU-Unidad Aritmética Lógica.


7- Circuitos secuenciales.
Teoría: Introducción - Biestable R-S - Biestables J-K - Otros biestables - Señales para la prefijación de la salida - Circuitos integrados comerciales. Práctica: Biestables asíncronos - Biestables síncronos.


8- Circuitos secuenciales avanzados.
Teoría: Introducción - Registros de almacenamiento - Registros de desplazamiento - Contadores - Analizadores lógicos. Práctica: El analizador lógico - Registros de almacenamiento - Registros de desplazamiento - Contadores binarios - Contador decimal - Entretenimiento.


9- Misceláneo.
Teoría: Introducción - Conversores DAC - Conversores ADC - Memorias de lectura/escritura RAM - Memorias de solo lectura ROM. Práctica: Conversión ADC - Conversión DAC.


En cada una de las unidades didácticas se propone la realización de un cuestionario para la evaluación de los conocimientos adquiridos. La metodología del curso permite que cada alumno haga un aprovechamiento del curso a su ritmo, con el horario que más le convenga según sus circunstancias personales. Durante el tiempo que dura el curso, el alumno puede comunicarse directamente con el tutor a través de la mensajería interna del campus con el objetivo de aclarar conceptos, resolver dudas y guiar en la realización de las actividades. Además, podrá comunicarse con sus compañeros del curso para intercambiar experiencias y conocimientos.


MATERIALES PARA LAS PRÁCTICAS.


Todos los cursos diseñados por MK Electrónica e impartidos en el Campus Tecnológico Virtual son teóricos y prácticos con un fuerte componente en esta última área. Al igual que ocurre con otras muchas disciplinas, no concebimos un curso de Electrónica en el que no se realicen prácticas reales. Nos gusta decir: “Los circuitos y componentes electrónicos hay que conocerlos, verlos, comprarlos, tocarlos, pesarlos e incluso olerlos cuando se queman”. No podemos imaginar a ningún mecánico, electricista, médico o deportista que no haya practicado reparando máquinas, haciendo instalaciones, diagnosticando pacientes o entrenando. Sea cual sea la especialidad, es necesario realizar las prácticas oportunas. Con la electrónica ocurre lo mismo.


Sin embargo esto supone hacer una inversión adicional y cuesta un dinero. El mecánico necesita de sus herramientas y de sus piezas, al igual que el electricista. El médico precisa de sus instrumentos (las piezas las ponemos nosotros) y el deportista se viste con la ropa y el calzado técnico oportuno. Nosotros, los técnicos en Electrónica, también. En este curso de Electrónica Digital hemos hecho tres apartados a este respecto.


- Componentes: Aquí vamos a encuadrar todos los componentes y accesorios con los que vamos a realizar los circuitos experimentales del curso. Los puedes adquirir en cualquier comercio del sector de tu localidad o tienda online. No obstante, para facilitar su adquisición, MK Electrónica comercializa un kit con todos estos componentes empleados en el área de prácticas del curso (MODULO 2).


- Instrumentos: En este apartado vamos a encuadrar las herramientas (tijeras, alicates, destornilladores, pinzas, etc…) e instrumentos más utilizados para la práctica de la electrónica. Realmente en este curso, y con los materiales propuestos, lo que más vamos a utilizar es el polímetro. Se trata de un instrumento esencial también conocido como “tester”. Con él vamos a poder medir los parámetros eléctricos fundamentales como son resistencias, tensiones en alterna y en continua, intensidades y semiconductores. En definitiva este instrumento permitirá el análisis de la mayor parte de los circuitos prácticos. Se puede adquirir en comercios del ramo con diferentes precios y calidades. Nosotros hemos hecho todas las prácticas con el modelo MAS830L cuya relación calidad/precio es muy aceptable. Otro instrumento muy interesante en el mundo digital es lo que se conoce como analizador lógico. Se trata de un instrumento capaz de capturar y visualizar simultáneamente, en forma de diagrama de tiempos, varias señales digitales. Los hay de muchos tipos con diferentes precios y características.


- Laboratorios: ¿Dónde, cómo se montan y se prueban los circuitos electrónicos experimentales? Además de los componentes e instrumentos, se hace necesario un soporte donde poder montarlos siguiendo las directrices de un esquema o plano. Además se precisa de una serie de accesorios que permitan alimentar a esos circuitos, aplicarles estímulos para analizar sus respuestas, representar las señales de salida, etc. En cuanto al soporte, lo más económico y habitual, sobre todo entre los aficionados que están empezando, es el empleo de módulos para prototipos conocidos como “boards” o “protoboards”. Los componentes del circuito simplemente se insertan sobre ellos y se conectan entre sí con ayuda de sencillos cables. No es necesario realizar soldaduras, es muy fácil de hacer modificaciones retirando e insertando nuevos componentes y todos ellos son reutilizables. Son ideales en el ámbito de la enseñanza. Además, todo circuito electrónico necesita ser alimentado y sometido a señales de estímulos de entrada. Esto lo puedes hacer mediante pilas o alimentadores, y aparatos conocidos como “Generador de Señales”. Por nuestra parte todas las prácticas del curso las hemos realizado sobre un laboratorio de prácticas diseñado expresamente para estos fines. Contiene lo necesario para montar y experimentar con todo tipo de circuitos electrónicos. Se trata del laboratorio Universal Trainer, diseñado, fabricado y comercializado por MK Electrónica.


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REQUISITOS.


El curso está orientado a todas aquellas personas con inquietudes en el mundo de la tecnología y con conocimientos previos de electrónica básica. Especialmente indicado para aficionados, makers y estudiantes de ciclos formativos de ESO, Bachiller y Grados Medios, independientemente de su especialidad. Pensamos que las prácticas son esenciales para desarrollar este curso. Por ello invitamos a adquirir los componentes comentados anteriormente. Son sencillos y se pueden conseguir en cualquier comercio del sector. Se debe disponer de un polímetro o tester básico y de una plataforma para el montaje y evaluación de los circuitos como el laboratorio Universal Trainer, o hacerla a base de módulos board, pilas, baterías o alimentadores que también se pueden adquirir en cualquier comercio del sector.


Nuestro mayor deseo, los que trabajamos y colaboramos en el Campus Tecnológico Virtual, es conseguir encender en nuestros alumnos la chispa, la inquietud y la curiosidad necesaria para que continúen avanzando en este fascinante mundo que es la tecnología en general y la electrónica en particular. Cabe recordar que el camino de la tecnología es tan largo como apasionante el recorrerlo. Siempre hay algo nuevo y sorprendente.


Más información sobre el nuevo curso de Electrónica Digital: https://electronica-digital.es


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por Lorenzo M. Oliver
Agregado Dic 12 '19

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