ELECTRÓNICA DIGITAL
LABORATORIO N° 06
TEMPORIZADORES Y
GENERADORES DE CLOCK
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Alumno(s)
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Nota
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Mamani
Abarca Jeanlu Manuel
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Lanchipa
Maldonado Alvaro
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| Luna Flores Hugo |
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Grupo
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A
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Ciclo 4C4
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Electrotecnia
Industrial – Electrónica Digital
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Fecha de
entrega
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26/05/2018 |
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I. CAPACIDAD TERMINAL
·
Identificar las aplicaciones de la Electrónica
Digital.
·
Describir el funcionamiento de las unidades y
dispositivos de almacenamiento de información.
·
Implementar circuitos de lógica combinacional y
secuencial.
II. COMPETENCIA ESPECIFICA DE
LA SESION
·
Implementación de circuitos temporizadores.
·
Implementación de circuitos generadores de clock.
·
Implementación de circuito contador utilizando temporizadores y
generadores de clock.
III.
CONTENIDOS A TRATAR
·
Circuitos Temporizadores
·
Circuitos Generadores de Clock.
·
Aplicaciones con contadores.
IV. RESULTADOS
·
Diseñan sistemas eléctricos y los implementan
gestionando eficazmente los recursos materiales y humanos a su cargo.
V. MATERIALES Y EQUIPO
·
Entrenador para Circuitos Lógicos
·
PC con Software de simulación.
·
Guía de Laboratorio. El trabajo se desarrolla de manera GRUPAL.
VI. REPASO DEL LABORATORIO ANTERIOR
·
Diseño de circuitos sumadores y decodificadores
VII.
FUNDAMENTO TEÓRICO
·
Revise los siguientes
enlaces:
·
CONTADORES UP/DOWN:
·
CIRCUITOS TEMPORIZADORES:
·
CIRCUITOS GENERADORES
DE CLOCK:
TAREAS GUIADAS DENTRO DEL LABORATORIO:
1. Revise la
TEORIA de MULTIVIBRADORES Biestables, Monoestables y Astables.
2.. El
circuito mostrado es un oscilador con el C.I. NE555 en modo astable. Dibuje
dicho circuito en el simulador ISIS PROTEUS. Al momento de simular el LED debe
parpadear. Modifique los valores de R1, R2 y C1 hasta obtener una frecuencia de
2 Hz, 30 Hz y 100 Hz. Compruebe utilizando el OSCILOSCOPIO y FRECUENCIMETRO
incorporado en el simulador.
3. Pruebe
de forma experimental el OSCILADOR ASTABLE mostrado y visualice la forma de
onda de salida mediante el OSILOSCOPIO.
4. El
circuito mostrado es un oscilador con el C.I. NE555 en modo MONOESTABLE. Dibuje
dicho circuito en el simulador ISIS PROTEUS. Al momento de simular el LED debe
encender momentáneamente cada vez que se presione el Pulsador. Modifique los
valores de R1 y C1 hasta obtener un tiempo de salida de 500 ms, 5 segundos y 1
minuto. Compruebe utilizando el OSCILOSCOPIO y CONTADOR DE TIEMPO incorporado
en el simulador.
5. Pruebe
de forma experimental el OSCILADOR MONOESTABLE mostrado y visualice la forma de
onda de salida mediante el OSILOSCOPIO.
6. Finalmente
conecte el OSCILADOR ASTABLE, el contador, el decodificador y el display de 7
segmentos tal como lo muestra la imagen para realizar un CONTADOR
ascendente/descendente
LABORATORIO
Armado del circuito astable.
Calculamos valores para nuestra resistencia, de tal manera que el resultado de nuestra frecuencia sea lo pedido.
Para 2 Hz
Para 30 Hz
Para 100 Hz
Armado del circuito monoestable.
Funcionamiento
1.
CONTENIDO DEL INFORME EN EL BLOG:
a.
Teoría de osciladores ASTABLES Y MONOESTABLES
b. Video
tutorial editado y subtitulado explicando las experiencias hechas en el
laboratorio:
c. Observaciones
y conclusiones. ¿Qué he aprendido de esta experiencia? (en modo texto)
d. Integrantes
(incluye foto de todos)
Astable
En electrónica, un astable es un circuito multivibrador que
no tiene ningún estado estable, lo que significa que posee dos estados
inestables entre los que conmuta, permaneciendo en cada uno de ellos un tiempo determinado.
La frecuencia de conmutación depende, en general, de la carga y descarga de
condensadores. Entre sus múltiples aplicaciones se cuentan la generación de
ondas periódicas (generador de reloj) y de trenes de pulsos.
Funcionamiento
Al aplicar la tensión de alimentación (Vcc), los dos
transistores iniciaran la conducción, ya que sus bases reciben un potencial
positivo a través de las resistencias R-2 y R-3, pero como los transistores no
serán exactamente idénticos, por el propio proceso de fabricación y el grado de
impurezas del material semiconductor, uno conducirá antes o más rápido que el
otro.
Supongamos que es TR-1 el que conduce primero. En estas
condiciones el voltaje en su colector estará próximo a 0 voltios, por lo que
C-1 comenzará a cargarse a través de R-2, creando al principio una muy pequeña
diferencia de potencial entre sus placas y, por tanto, trasladando el voltaje
próximo a 0 hasta la base de TR-2, que se pondrá en corte. Cuando el voltaje en
C-1 alcance los 0,6 V, TR-2 comenzará a conducir, pasando la salida a nivel
bajo (tensión próxima a 0V). C-1, que se había cargado vía R-2 y unión
base-emisor de TR-2, se descargará ahora provocando el bloqueo de TR-1.
C-2 comienza a cargarse vía R-3 y al alcanzar la tensión de
0,6 V provocará nuevamente la conducción de TR-1, la descarga de C-1, el
bloqueo de TR-2 y el pase a nivel alto (tensión próxima a Vcc (+) de la salida
Y).
A partir de aquí la secuencia se repite indefinidamente, dependiendo
los tiempos de conducción y bloqueo de cada transistor de las relaciones
R-2/C-1 y R-3/C-2. Estos tiempos no son necesariamente iguales, por lo que
pueden obtenerse distintos ciclos de trabajo actuando sobre los valores de
dichos componentes.
Monoestable
El monoestable es un circuito multivibrador que realiza una
función secuencial consistente en que al recibir una excitación exterior,
cambia de estado y se mantiene en él durante un periodo que viene determinado
por una constante de tiempo. Transcurrido dicho período, la salida del monoestable
vuelve a su estado original. Por tanto, tiene un estado estable (de aquí su
nombre) y un estado casi estable.
Funcionamiento
Al aplicar la tensión de alimentación (Vcc), los dos
transistores iniciarán la conducción, ya que sus bases reciben un potencial
positivo a través de las resistencias R-2 y R-3, pero como los transistores no
serán exactamente idénticos, por el propio proceso de fabricación y el grado de
impurezas del material semiconductor, uno conducirá antes o más rápido que el
otro.
Supongamos que es TR-2 el que conduce primero. El voltaje en
su colector estará próximo a 0 voltios (salida Y a nivel bajo), por lo que la
tensión aplicada a la base de TR-1 a través del divisor formado por R-3, R-5 ,
será insuficiente para que conduzca TR-1. En estas condiciones TR-1
permanecería bloqueado indefinidamente.
Pero si ahora aplicamos un impulso de disparo de nivel alto
por la entrada T, el transistor TR-1 conducirá y su tensión de colector se hará
próxima a 0 V, con lo que C-1, que estaba cargado a través de R-1 y la unión
base-emisor de TR-2, se descargará a través de TR-1 y R-2 aplicando un
potencial negativo a la base de TR-2 que lo llevará al corte (salida Y a nivel
alto) . En esta condición la tensión aplicada a la base de TR-1 es suficiente
para mantenerlo en conducción aunque haya desaparecido el impulso de disparo en
T.
Seguidamente se inicia la carga de C-1 a través de R-2 y
TR-1 hasta que la tensión en el punto de unión de C-1 y R-2 (base de TR-2) sea
suficiente para que TR-2 vuelva a conducir y TR-1 quede bloqueado. La duración
del periodo cuasi estable viene definido por los valores de C-1 y R-2.
Vídeo Evidencia del Laboratorio.
Observaciones y Conclusiones.
En el laboratorio aprendimos el funcionamiento de dos tipos de
multivibradores, el astable y el monoestable. Cuando nos referimos al astable, significa
que no tiene ningún estado estable en otras palabras tienen dos estados
inestables entre los cuales conmuta, en cambio el monoestable cambia de estado
y se mantiene en él durante un periodo de tiempo determinado.
Además, comprobamos el
funcionamiento al armar el circuito en el protoboart, para el astable
simplemente utilizamos una fuente de tensión de 9V y para el monoestable
utilizamos una fuente, pero además de eso se le agrego un pulsador el cual permitía
el cambio de estado del monoestable. Los dispositivos utilizados
Un dato importante es que el
cambio de valor de las resistencias y del condensador permitían variar la
frecuencia en un circuito astable y monoestable.
Para terminar el componente electrónico
más conocido es el 555. Una de sus características es que se puede conectar
como astable o monoestable.
Integrantes
Mamani Abarca Jeanlu Manuel
Lanchipa Maldonado Alvaro
Luna Flores Hugo
II.
PROXIMO LABORATORIO:
·
Programación con
Arduino.
III.
BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA RECOMENDADA
·
Floyd, Thomas (2006)
Fundamentos de sistemas digitales.
Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos
Pearson
·
Mandado, Enrique (1996)
Sistemas electrónicos digitales. México
D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996)
·
Morris Mano, M. (1986)
Lógica digital y diseño de computadoras.
México D.F.: Prentice Hall
(621.381D/M86L)
·
Tocci, Ronald (2007)
Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.
México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de
Datos Pearson
