1. Alumnos:Eusebio Tecillo Ortiz.,
Areli Pérez G,
Manuel Osiris S.
Antonio Vivar.
Profesor: Guillermo Urrutia Beall
Meca trónica
Grupo: MTW52
2. Practica de Electrónica Digital # 1
Se tomo el CI 74LS138 del kit de componentes D300 CS 9.3 y se
conecto a una de las bases del CI, asegurándose que las terminales
1 y 16 se encontraran del lado izquierdo.
Se construyo el circuito que se te indica en la Fig.1.1 utilizando
cables de conexión, observe que los pulsadores Press Switch tienen
una salida ascendente y una salida descendente. La salida
descendente será requerida. Se colocaron los interruptores lógicos
I0 e I1 a 0 lógico en la posición de 0 y enciende las fuentes de
alimentación. Se debe observar que los monitores lógicos Q0-Q3
se encuentren a 1 lógico.
El Decodificador y el Codificador de Señales
Fig.1.1
Las entradas I0 e I1 han seleccionado la compuerta NAND
superior, de esta forma la línea de activación será alta y su salida
será baja. Se oprime el pulsador y se observa que la reacción en los
monitores lógicos.
3. Tabla de Verdad
Entradas Salidas con el pulsador Oprimido
El Decodificador de 2-4 líneas es de un número binario de dos
bits. De esta manera, existen cuatro posibles variaciones de
entrada, que permiten cuatro posibilidades diferentes en las líneas
de conmutación, cada una de las cuales será activada por una de las
cuatro combinaciones de entrada.
El CI 74LS138 tiene entradas activadas por nivel alto y salidas en
lógica negativa. Cada salida individual es alta hasta que la línea se
encuentre activada baja – 0 lógico por los niveles de entrada
apropiados.
4. Practica de Electrónica Digital # 2
Circuito Integrado 555 Astable
Se realizo un temporizador Astable empleando el circuito integrado 555
donde se realizaron variaciones de frecuencia y ciclos de trabajo.
Material utilizado:
Circuito integrado 555, potenciómetros variables, capacitores.
Instrumentos de Medición: Multímetro y osciloscopio.
Su funcionamiento como Astable ya que uniendo sus terminales 2 y 6, el
circuito se auto dispara y trabaja como multivibrador, este genera una señal
cuadrada en el tiempo, es decir en la salida, el usuario dispone de una señal
cuadrada con un ciclo de completo. Con la formula
F=1/T=1,44/(C.(Ra+2.Rb)).
5. El condensador C1 se carga a través de Ra+Rb y se descarga a través de Rb.
De esta forma, si dimensionamos adecuadamente los valores de Ra y Rb, se
pueden modificar a voluntad el ciclo de trabajo duración estado alto-
duración estado bajo, la señal cuadrada tendrá como valor alto=Vcc y como
bajo =0V aproximadamente. Si se desea ajustar el tiempo que esta a nivel
alto y bajo se deben aplicar las formulas:
Salida a nivel alto: T1=0.693.(Ra+Rb).C
Salida a nivel Bajo: T2=0.693.Rb.C
Las señales del circuito Astable con un ciclo del 50%. La duración del alto
depende de Ra y Rb, mientras que la duración del estado bajo, depende de
Rb.
En alguna aplicación muy concreta, puede aprovecharse esta particularidad
que ofrece el montaje Astable, al producir un ciclo alto-bajo del 50% lo que
nos permitirá dimensionado adecuadamente los valores de las resistencias y
el condensador disponer de un periodo activo seguido e otro periodo
inactivo, ambos los suficientemente largos según nuestras necesidades.
Circuito integrado 555
El circuito integrado 555 es de bajo costo y de grandes prestaciones.
Inicialmente fue desarrollado por la firma Signetics. En la actualidad es
construido por muchos otros fabricantes. Entre sus aplicaciones principales
cabe destacar las de multivibrador Astable (dos estados meta estables) y
monoestable (un estado estable y otro meta estable), detector de impulsos,
Sus características
Este Circuito Integrado (C.I.) es para los experimentadores y aficionados, un
dispositivo barato con el cual pueden hacer muchos proyectos. Este
temporizador es tan versátil que se puede utilizar para modular una señal en
Amplitud Modulada (A.M.)
6. Está constituido por una combinación de comparadores lineales, flip-flops
(biestables digitales), transistor de descarga y excitador de salida.
Las tensiones de referencia de los comparadores se establecen en 2/3 V para
el primer comparador C1 y en 1/3 V para el segundo comparador C2, por
medio del divisor de tensión compuesto por 3 resistencias iguales R. En el
gráfico se muestra el número de pin con su correspondiente función.
En estos días se fabrica una versión CMOS del 555 original, como el
Motorola MC1455, que es muy popular. Pero la versión original de los 555
sigue produciéndose con mejoras y algunas variaciones a sus circuitos
internos. El 555 esta compuesto por 23 transistores, 2 diodos, y 16
resistencias encapsulados en silicio. Hay un circuito integrado que se
compone de dos temporizadores en una misma unidad, el 556, de 14 pines
y el poco conocido 558 que integra cuatro 555 y tiene 16 pines.
Hoy en día, si ha visto algún circuito comercial moderno, no se sorprenda si
se encuentra un circuito integrado 555 trabajando en él. Es muy popular
para hacer osciladores que sirven como reloj (base de tiempo) para el resto
del circuito.
Descripción de las terminales del Temporizador 555
Pines del 555.
7. GND(normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación,
generalmente tierra.
Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el
inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como
monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por
debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe
ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la
salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto
otra vez.
Salida(normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación
del temporizador, ya sea que esté conectado como monostable,
astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de
alimentación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a
estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset (normalmente
la 4).
Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7
Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta
patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se
"resetee".
Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se
utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla
puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta
casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en
que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño
(establecido por las resistencias y condensadores conectados
externamente al 555). El voltaje aplicado a la patilla de control de
voltaje puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en la configuración
monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje
puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en
8. esta patilla en la configuración astable causará la frecuencia original
del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si esta patilla no se
utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01μF para evitar
las interferencias.
Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno
que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.
Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad
el condensador externo utilizado por el temporizador para su
funcionamiento.
V+ (normalmente la 8): También llamado Vcc, alimentación, es el pin
donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta
18 voltios (máximo). Hay versiones militares de este integrado que
llegan hasta 18 Voltios.
El temporizador 555 se puede conectar para que funcione de diferentes
maneras, entre los más importantes están: como multivibrador astable y
como multivibrador monoestable. Puede también configurarse para generar
formas de onda tipo Rampa.
9. Multivibrador Astable
Esquema de la aplicación de multivibrador Astable del 555.
Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda
cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del
circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal de salida
tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La
duración de estos tiempos dependen de los valores de R1, R2 y C, según las
fórmulas siguientes:
(en segundos)
y
(en segundos)
La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula:
El período es simplemente:
También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia
variable, debemos variar la capacidad de condensador, ya que si el cambio lo
hacemos mediante las resistencias R1 y/o R2, también cambia el ciclo de
10. trabajo o ancho de pulso (D) de la señal de salida según la siguiente
expresión:
Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que
ésta se vuelve a repetir (Tb - Ta).
Si se requiere una señal cuadrada donde el ciclo de trabajo D sea del 50%,
es decir que el tiempo t1 sea igual al tiempo t2, es necesario añadir un diodo
en paralelo con R2 según se muestra en la figura. Ya que, según las fórmulas,
para hacer t1 = t2 sería necesario que R1 fuera cero, lo cual en la práctica no
funcionaría.
Multivibrador Astable con circuito integrado 555
Este tipo de funcionamiento del temporizador 555 se caracteriza por una
salida conforma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho
predefinido por el diseñador del circuito.
El esquema de conexión y las formas de onda de entrada y salida del
multivibrador astable se muestran en los siguientes gráficos.
La señal de salida tiene unnivel alto por un tiempo T1 y en unnivel bajo un
tiempo T2.
Los tiempos de duración dependen de los valores de las resistores: R1 y R2
y del capacitor C1.
11. Conexión y onda de salida del multivibrador astable con temporizador 555
T1 = 0.693(R1+R2)C1 y T2 = 0.693 x R2 x C1 (en segundos)
La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula:
f = 1 / [0.693 x C1 x (R1 + 2 x R2)]
y el período es simplemente = T = 1 / f
Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que
ésta se vuelve a repetir (Tb - Ta), ver el gráfico.
Multivibrador Astable con temporizador 555 y t1 = t2
El circuito astable original que se diseña con el temporizador 555 no
permite obtener t1 = t2.
Este siguiente circuito, con la ayuda de unos elementos adicionales diodos
(D1 y D2) y haciendo que las resistencias R = R' logra este cometido.
El circuito permite generar una onda cuadrada con t1 = t2, aplicando t =
0.693 RC solamente, no así con t1 = 0.693 R1C y t2 = 0.693 (R1+R2)
donde t1 = t2.
12. Los tiempos de carga y descarga del condensador son iguales, dada la
imaginación del lector este puede llevarse a diversos planos, tales como: el
disparo para realizar un inversor CC - CA, sincronización de señal para
determinar una frecuencia.
Oscilador astable con un temporizador 555 donde t1 = t2
T = t1 + t2
El periodo:T = t1 + t2 y la frecuencia: f = 1 / T
Recordar que el período es el tiempo que dura la señal desde que se inicia
en un momento dado hasta que éste se vuelve a repetir.
13. Multivibrador monoestable
Esquema de la aplicación de multivibrador monoestable del 555.
En este caso el circuito entrega a su salida un solo pulso de un ancho
establecido por el diseñador.
El esquema de conexión es el que se muestra. La fórmula para calcular el
tiempo de duración (tiempo en el que la salida está en nivel alto) es:
(en segundos).
(en segundos).
Nótese que es necesario que la señal de disparo, en la terminal #2 del 555,
sea de nivel bajo y de muy corta duración para iniciar la señal de salida.
El multivibrador monostable
Entrega a su salida un solo pulso de un ancho establecido por el diseñador
(tiempo de duración).
14. El esquema de conexión y las formas de onda de la entrada y salida se
muestran en los siguientes gráficos.
Ver que el tiempo en nivel alto de la salida de multivibrador monostable
depende del resistor R1 y el capacitor C1.
La fórmula para calcular el tiempo de duración (tiempo que la salida esta
en nivel alto) es:
T = 1.1 x R1 x C1 (en segundos)
Conexión y onda de salida del multivibrador monostable con temporizador
555
