Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

17
OBJETIVO GENERAL Montar circuitos a base del circuito integrado 555 mediante ejemplos prácticos y básicos en laboratorio. OBJETIVOS ESPECIFICOS Entender la lógica del 555 como circuito integrado. Verificar tiempos de respuesta entre etapas lógicas. Poner en funcionamiento los conocimientos adquiridos dentro del curso de técnicas digitales.

description

555

Transcript of Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Page 1: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

OBJETIVO GENERAL

Montar circuitos a base del circuito integrado 555 mediante ejemplos prácticos y básicos en laboratorio.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Entender la lógica del 555 como circuito integrado.Verificar tiempos de respuesta entre etapas lógicas.Poner en funcionamiento los conocimientos adquiridos dentro del curso de técnicas digitales.

Page 2: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

MARCO TEORICO

El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador.

Sus características más destacables son:

Temporización desde microsegundos hasta horas. Modos de funcionamiento:

Monoestable. Astable.

Aplicaciones: Temporizador. Oscilador. Divisor de frecuencia. Modulador de frecuencia. Generador de señales triangulares.

Terminales:

• GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente "tierra ó masa".

• Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monoestable. 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 monoestable, 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 es

Page 3: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

multivibrador astable y como multivibrador monoestable. Puede también configurarse para por ejemplo generar formas de onda tipo Rampa.

• Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo bajo

• Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

• Voltaje de alimentación (VCC) (normalmente la 8): es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo).

MATERIALES

Resistores: 220Ω Circuito Integrado 555Led’s Condensadores 0.1µF, 0.01µF, 47µFProtoboard.Multimetro.Fuente de alimentación DC a 5v.Pinzas.Cables.

Page 4: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

PROCEDIMIENTO

Se analiza mediante un esquema los circuitos a elaborar. Antes de proceder al montaje en la protoboard se recomienda estudiar el

datasheet y entender la naturaleza de los circuitos integrados y elementos a trabajar.

Una vez identificados cada uno de los pines de cada compuerta se empieza el montaje en la protoboard utilizando puentes o cables de cobre en solamente en líneas rectas o con direcciones de ángulos a 90° para dar estética y orden al circuito.

Durante el proceso de montaje se debe conectar la fuente de alimentación para ir probando los componentes, puesto que es recomendable trabajar con estos elementos con flujos de corriente.

Una vez terminado el montaje se procede a probar todo el circuito para verificar que todo funcione.

Se toman las medidas respectivas de voltajes durante cada etapa de los circuitos.

Mediante un osciloscopio identificamos las señales de salida y también la de entrada generada por nosotros.

Se elaboraron los siguientes ejemplos durante el laboratorio:

Page 5: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Codificador con 74LS147

Page 6: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Decodificador 4x16 con 74LS138

Page 7: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Multiplexor con 74LS157

Page 8: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Temporizador con 555

Page 9: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Señal de Salida:

Prueba:

Cálculos elaborados en el laboratorio:

a) R = 1.5 s

(47uF )1.1 = 29KΩ

b) R = 5 s

(47uF )1.1 = 96.7KΩ

c) R = 25 s

(2200uF )1.1 = 10.3MΩ

Page 10: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Tren de pulsos con 555

Page 11: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Señal de Salida:

Prueba:

Page 12: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

Cálculos elaborados en el laboratorio:

A) 1HZ

1F

= T = 1s R= T

2∗0.693 (47uF )

R= 15.3k

B) 8HZ

T= 0.125s R= 0.125 s

2∗0.693 (47uF )

R= 1.9k

C) 50HZ

T= 0.02s R= 0.02 s

2∗0.693 (47uF )

R= 307 ohms

D) 1kHZ

T= 0.001s R= 0.001 s

2∗0.693 (47uF )

Page 13: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

R= 15.35 ohms

Page 14: Laboratorio 3 Tecnicas Digitales

CONCLUSIONES

Retoman diferentes conceptos acerca del 555 y su configuración en temporizador y tren de pulsos.

Se aprendió a diseñar iniciando de una frecuencia, un temporizador y un tren de pulsos según el criterio de cada cual.

Se mide la señal de salida de un tren de pulsos. Se calculan el periodo del la señal para determinar los tiempos entre

pulsaciones. Se determina que el circuito integrado 555 es un dispositivo altamente

estable utilizado para la generación de señales de pulsos. Se crea la simulación de codificador, decodificador y multiplexor para

identificar su aplicación. Se concluye que asociado con unos pocos componentes externos

(resistencias y condensadores, principalmente) el 555 se puede utilizar para generar trenes de pulsos, temporizar eventos y otras aplicaciones.