▷ SOLUCIÓN EVALUACIÓN FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y SISTEMAS DIGITALES, 2do Parcial (2021 PAO 2)


Filtros

✅Problema #7: (20%). En la siguiente gráfica se puede observar el registro de un electrodo de Electromiografía (EMG) durante la ejecución de una tarea motora en extremidad superior. La señal EMG tiene una amplitud en el orden de los microvoltio - milivoltios y es susceptible a ruido debido a la adherencia del electrodo utilizado, frecuencia cardiaca, red eléctrica, tejido adiposo, etc. Como se muestra en la Fig. 1 el análisis post adquisición en el dominio de la frecuencia de la señal EMG indica que existe ruido de baja frecuencia menores a 5Hz debido a ruidos relacionados a movimientos relativos y en 50 Hz debido a la red eléctrica. Las señales EMG tienen información en el rango de 7 a 20Hz, por lo cual se sugiere diseñar un filtro RC paso banda que permita eliminar el ruido de la señal EMG.
Considere los siguientes valores presentes en el circuito:

Datos del problema

R1

1.5K Ω

R2

2.5KΩ

Frecuencia Min. EMG

7Hz

Frecuencia Max. EMG

20Hz
Se pide, calcular los valores de los capacitores C1 y C2 para el filtro paso banda de señales EMG.

Resolución:


Circuito Combinatorial
✅Problema #6: (15%). Dado el siguiente circuito, encontrar la expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, luego reducir la expresión booleana usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos.

Resolución:
✅Problema #5: (15%). Dado el siguiente circuito digital, primero obtener la expresión resultante y luego seleccionar el mapa que corresponde al funcionamiento de dicha expresión:


✅Problema #5: (15%). Dado el siguiente circuito digital, primero obtener la expresión resultante y luego seleccionar el mapa que corresponde al funcionamiento de dicha expresión:

Resolución:

Conversión de Base

✅Problema #4: (5%). Realizar conversiones de base

a)     110133,0111
b)     110133,0222
c)     220233,0111
d)     220233,0222
✅Problema #4: (5%). Realizar conversiones de base
a)    3111,33111
b)    3211,33111
c)     3211,33222
d)    3311,33222
Circuito Digital

✅Problema #3: (25%). Se desea diseñar un Sistemas Digital que capaz de controlar dos actuadores tipo bomba (A y B) en función del nivel de agua presente en un tanque. Este nivel de agua se monitorea con dos sensores (S0 y S1). El Sistemas Digital se muestra en la siguiente gráfica:
El funcionamiento del sistema digital se detalla a continuación:
•El caudal de entrada de agua se abre (A=1) o se cierra (A=0) con el ánimo de controlar el nivel del agua presente en el tanque. Si el nivel del agua es el Mínimo (S1 = 0 y S0 = 1) o menor al mínimo (S1=0 y S0=0) entonces el actuador tipo bomba (A) debe ser abierto (A = 1); por otro lado, si el nivel del agua es el Máximo (S1 = 1 y S0 = 1) entonces el actuador tipo bomba (A) debe ser cerrado (A = 0). 
•El Sistema Digital posee un “Switch on/off” de encendido y apagado que únicamente controla al actuador tipo bomba (B).
•El caudal de salida debe estar abierto (B=1) siempre y cuando el tanque de agua tenga un nivel entre el máximo (S1 =1 y S0 =1) y el mínimo (S1 =0 y S0 =1). En caso de tener un nivel de agua menor al mínimo (S1 =0 y S0 =0), entonces el caudal de salida debe estar cerrado (B=0). Todo esto siempre que el “Switch on/off” esté activo (Switch on/off = 1), caso contrario la bomba permanecerá apagada todo el tiempo (B=0).
•Recuerde que no es posible que el sensor de nivel máximo (S1) esté detectando agua mientras que el sensor de nivel mínimo (S0) no la detecta (S1=1 y S0=0).

Realizar los siguientes desarrollos:
a) Completar la siguiente Tabla de Verdad (5p)

Entradas

Salidas

Switch on/off

S0

S1

A

B

0

0

0

1

0

0

0

1

Ø

Ø

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

Ø

Ø

1

1

0

1

1

1

1

1

0

1
 
b) Utilizando mapas de Karnaugh obtener la expresión booleana minimizada de las salidas A y B (10p)

 

c) Utilizando puertas NAND de dos entradas hacer el circuito resultante de las salidas A y B (10p)

Mapas de Karnaugh
✅Problema #2: (10%). Dado la siguiente expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, reducir dicha expresión usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Luego, seleccionar cuál de las siguientes opciones es la correcta:


✅Problema #1B: (10%). Dado la siguiente expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, reducir dicha expresión usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Luego, seleccionar cuál de las siguientes opciones es la correcta:

✅Problema #1A: (10%). Dado la siguiente expresión booleana que define el comportamiento de la señal de salida F sin minimizar, reducir dicha expresión usando mapas de Karnaugh (A, B, C, D) agrupando unos. Luego, seleccionar cuál de las siguientes opciones es la correcta:



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