UNIVERSIDAD TCNICA DE COTOPAXIUNIDAD ACADMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA Y APLICADASCARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECNICA

Tema: Sistema Temporizador Astable.Objetivo General: Conocer conceptos fundamentales sobre el circuito integrado que se usa en un circuito temporizador, sus mtodos de aplicacin y conexiones que son utilizados en el rea de sistemas digitales realizando una tarea de investigacin y la construccin del circuito en un protoboard para comprender de mejor manera la materia que se imparte en las aulas de clase y poder tener una formacin profesional adecuada.Objetivos Especficos: Realizar los clculos del capacitor y las resistencias para conseguir un tiempo en altas de 2 segundos, y un tiempo en bajas de 1 segundo. Disear el circuito en el protoboard, y armarlo con todos los componentes necesarios para cumplir con las condiciones. Presentar el trabajo en clase y comprobar la veracidad de los tiempos y los clculos realizados.

AbstractLas seales astables son seales peridicas en el tiempo que poseen dos estados semiestables; la transicin de un estado a otro estado lo hacen de forma automtica.Tambin conocido como oscilador de carrera libre, es un circuito capaz de cambiar de un estado a otro sin intervencin externa, al ser conectado, automticamente comienza su ciclo permaneciendo en un estado por cierto tiempo, cambiando al otro estado y permaneciendo en este el mismo tiempo que el estado anterior, Es decir, tiene un ciclo activo del 50%. Un buen ejemplo de esto es circuito integrado 555, conectado como temporizador Astable, con el cul puede lograrse este efecto.

Desarrollo:El 555 es un integrado muy til, pudiendo ser configurado en varias modalidades. Una de estas modalidades es la del multivibrador estable, para lo cual el circuito oscila a una frecuencia y ciclo de trabajo configurables mediante resistencias y condensadores externos. La versatilidad de este integrado de tecnologa bipolar, es que las frecuencias y ciclos de trabajo resultantes, no dependen de la fuente de alimentacin. El 555 puede operar a partir de 4.5V hasta 18V y puede manejar corrientes de salida de hasta 200 mA.

Figura 1. Configuracin de los pines de un integrado 555.GND: Tierra.Trigger: Es 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 alimentacin. Este pulso debe ser de corta duracin, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedar en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.Output: En este pin obtendremos el resultado de la operacin del temporizador. Cuando la salida es alta, el voltaje ser el voltaje de alimentacin (Vcc) menos 1.7 Volts. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 volts con la ayuda del pin de reset.Reset: Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 volts, pone el pin de salida a nivel bajo. Si por algn motivo este pin no se utiliza, hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".Control voltaje: Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en este pin puede variar casi desde Vcc (en la prctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 volts). As es posible modificar los tiempos en que la salida est en alto o en bajo independiente del diseo (establecido por las resistencias y capacitores 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 configuracin monostable. Cuando se utiliza la configuracin astable, el voltaje puede variar desde 1.7 volts hasta Vcc. Modificando el voltaje de este pin en la configuracin astable causar que la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si este pin no se utiliza, se recomienda ponerle un capacitor de 0.01F para evitar las interferencias.Threshold: Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.Discharge: Utilizado para descargar con efectividad el capacitor externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.Vcc: Es el pin donde se conecta el voltaje de alimentacin que va desde los 4.5 volts hasta los 18 volts (mximo).En modo astable, el capacitor externo se carga a travs de RA y RB, y se descarga solamente a travs de RB, por lo que el ciclo de trabajo se establece a travs de la relacin de estas dos resistencias.MATERIALES: Un protoboard. Un circuito integrado 555. Un condensador electroltico de 220 . Un condensador cermico 104. 2 resistencias de 5.6 K. 5 resistencias de 470 . Un led. Cable multipar de 8 pares.PROCEDIMIENTO O ENSAMBLAJEEl condensador C1 se carga a travs de Ra+Rb y se descarga a travs de Rb. De esta forma, dimensionando adecuadamente los valores de Ra y Rb, se pueden modificar a voluntad el ciclo de trabajo (duracin estado alto duracin estado bajo), ver figura 9.La seal cuadrada tendr como valor alto = Vcc y como valor bajo = 0V (aproximadamente). Si se desea ajustar el tiempo que est a nivel alto y bajo al 50%, se deben aplicar las frmulas:Salida a nivel alto: T1 = (Ra+Rb) *C *Ln 2Salida a nivel bajo: T2 = Rb *C *Ln 2FUNCIONAMIENTO:En este modo de operacin, el timer, funciona en modo redisparable.El capacitor est, inicialmente descargado mediante el transistor interno. Al llevar la tensin a cero se setea el flip flop interno bloqueando el transistor de manera que las salida pasa a Vcc y permitiendo la carga del capacitor a travs de Ra.El tiempo de carga viene dado por:

Cuando el capacitor alcanza 2/3 de Vcc el flip flop lleva la salida a cero y satura el transistor interno de manera de dejar preparado el sistema para un nuevo pulso de disparo.CALCULO PARA RESISTENCIAS

Figura 2. Esquema de la conexin del CI 555 para un sistema Astable.Conclusiones: El 555 es un integrado sumamente verstil, pudiendo ser configurado para trabajar en un rango muy amplio de frecuencias y configurado correctamente, puede trabajar con ciclos de trabajo de casi 0% al 100%. Para aplicaciones que requieran de mayor precisin, una de las recomendaciones, es de utilizar condensadores de tantalio, para as evitar las corrientes de fuga caractersticas de los condensadores electrolticos. Para medir las frecuencias de 1Hz, y 10Hz, no fue posible usar el osciloscopio o el multmetro, puestos que stos instrumentos, no son capaces de medirlas. Para medir 1Hz, se utiliz un cronmetro externo, y para medir 10Hz, se utiliz el osciloscopio, pero la medicin result dificultosa. Una de las grandes aplicaciones del 555, debido a que puede manejar 200 mA de salida, es la de generar tonos audibles, tal como una sirena.Recomendaciones: Se recomienda dictar las clases con ms tranquilidad, ya que as se lograra un mejor aprendizaje y mejor entendimiento de la clase dictada. Debido, a que el 555 es un integrado muy popular, y ya ha sido estudiado anteriormente, hubiera sido interesante hacer la misma experiencia con otros integrados de aplicaciones similares al 555 tales como el 4047B, que es el reloj CMOS ms popular, permite ciclos de trabajo exactos del 50%, puede trabajar como monoestable redisparable, cosa que no se puede hacer en el 555 sin circuito externo, y disipa mucha menor potencia debido a su tecnologa. Asimismo

Bibliografa:

https:// www.elcontinente7.blogspot.com/2011/06/actividad-n-3-astables-monoestables.html https://www.tecnohobby.net/ppal/index.php?option=com_content&view=article&id=27:empleo-del-temporizador https:// www.jokinriezu.wordpress.com/2011/02/09/temporizador-astable-con-555/