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Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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SOLUCIÓN DE LA GUÍA 1 I. OBJETIVO :
1. Utilizar adecuadamente el temporizador 555 y/o 556 y sus dos modos de operación, ya sea como un multivibrador astable o como un multivibrador monoestable 2. Utilizar adecuadamente el CI74121, el CI74122 y el CI74123 y sus modos de trabajo, ya sea como un multivibrador astable o monoestable II. MATERIALES Y EQUIPO:
2. Explicar los tres estados posibles de un temporizador 555 (alto, bajo y memoria). ¿Cómo están controlados por los terminales de disparo y de umbral? Describir el uso de los demás terminales. 2.1 Explicar: ¿Cómo están controlados por los terminales de disparo y de umbral? El circuito integrado temporizador 555 tiene dos posibles estados de operación y uno de “memoria”. Estos lo definen tanto la entrada de disparo, como la de umbral. (Fig.1). La entrada de disparo se compara mediante un comparador con un voltaje de umbral inferior, 𝑉𝐿𝑇, cuyo valor es de Vcc/3. La entrada de umbral se compara por medio de otro comparador con un voltaje de umbral superior, 𝑉𝑈𝑇 el cual tiene un valor de 2Vcc/3. Cada entrada cuenta con dos niveles de voltaje posibles, sea por arriba o por debajo de su voltaje de referencia. Por lo tanto, por cada par de entradas hay cuatro posibles combinaciones que darán lugar a cuatro estados de operación. En la Tabla 1 se muestran las cuatro posibles combinaciones de entrada y los estados correspondientes al 555. En el estado de operación A, tanto el voltaje de disparo como el de umbral se encuentran por debajo de sus valores de umbral límite y el valor de la terminal de salida es alto. En el estado de operación D, las dos entradas están por arriba de sus voltajes de umbral y el nivel de la terminal de salida es bajo. Se puede notar que las entradas bajas producen una salida alta, y las entradas altas producen una salida baja.
Sin embargo, como se muestra en la Tabla 1, el circuito integrado temporizador posee un estado de memoria. Este se produce cuando el nivel de la entrada de disparo está por arriba de su voltaje de referencia respectivo, y el nivel de la entrada umbral está por debajo de su voltaje de referencia. La figura de abajo sirve como auxiliar visual para comprender la forma en que se presentan estos estados de operación. El voltaje de entrada Ei se aplica tanto en la terminal de disparo como en la del umbral. Cuando el valor de Ei se encuentra por debajo de 𝑉𝐿𝑇 durante los intervalos A-B y E-F, se produce el tipo de operación designado como A, y el nivel de salida V03, es alto. Cuando el nivel de Ei se encuentra por arriba de 𝑉𝐿𝑇, pero por debajo de 𝑉𝑈𝑇, dentro del intervalo B-C, el 555 entra al estado C y recuerda su último estado A. Cuando Ei excede al nivel 𝑉𝑈𝑇, la operación D envía una salida baja. Cuando Ei desciende a un nivel entre 𝑉𝑈𝑇 y 𝑉𝐿𝑇, durante el tiempo D-E, el 555 recuerda el último estado D y su salida permanece baja. Finalmente, cuando Ei desciende por debajo del nivel 𝑉𝐿𝑇 durante el tiempo E-F, el estado A envía una salida alta.
2.2 Explicar los tres estados posibles de un temporizador 555 (alto, bajo y memoria). Estado alto: Cuando el temporizador se encuentre en salida en bajo es porque los terminales de disparo y de umbral se encuentran en alto. Estado de memoria: El temporizador se encuentra en un estado de memoria cuando los terminales oscilan entre los valores de Vcc/3 y 2*Vcc/3. Estado bajo: Cuando el temporizador se encuentra con salida en alto es porque los terminales de disparo y de umbral se encuentran en bajo. 2.3 Describir el uso de los demás terminales. 2.3.1 Encapsulado y terminales de Alimentación. El terminal 1 es el terminal común o llamado terminal de tierra y el terminal 8 es el terminal de alimentación positiva, Vcc, el cual puede tener cualquier voltaje entre + Voltios y +18 Voltios. Por consiguiente, el temporizador 555 puede ser alimentado por fuentes disponibles para lógica digital (+5V.), o para circuitos integrados lineales (+15V.), así como con baterías comunes o de automóviles.
2.3.5 Terminal de Voltaje de Control Por lo general, un capacitor de filtro 0.01 uF se conecta de la terminal de 0 voltaje de control a tierra. Por este capacitor se desvían los voltajes de rizo y/o de oscilación que produce la fuente de alimentación, al fin de reducir al mínimo el efecto de estos en el voltaje de umbral. Esta terminal también se utiliza para modificar los niveles de los voltajes de umbral y de disparo.
3. Determinar^ en forma^ analítica^ la^ frecuencia^ de^ la^ señal^ de voltaje de salida VOUT de^ un CI (^555) trabajando como multivibrador astable. ¿Cómo se calcula el Ciclo de Trabajo? Calcular los tiempos en alto y bajo^ de^ la^ señal^ de^ salida^ del^ circuito^ mostrado.^ ¿Cuál^ es^ la frecuencia de salida? Graficar VOUT y VC1. Considerar: R1=R2=15 KΩ; C1= 100 μF; R4=R5= 220 Ω - Verifique que ocurre con la señal de salida cuando se disminuye el valor del condensador. Compruebe reemplazando C1=32 μF - En el circuito original, disminuya ahora los valores de las resistencias a R1=R2= KΩ. C1= 100 μF. ¿Qué ocurre con la frecuencia de la señal de salida? - Explique el comportamiento del LED 1 y del LED 2.
∗ 100 𝐶𝑇 = 33 .333%
6. En el circuito mostrado, el CI 74121 actúa como un MV monoestable: - ¿Qué ocurre con las salidas Q y /Q cuando sepresiona^ el switch^ SW 1 ?. - ¿Cuánto^ es^ el^ voltaje^ VB Input en^ este caso? - ¿Cuál es el tiempo de duración del pulso? - Verifique que se puede aumentar el tiempo de duración del pulso de salida en el terminal Q, aumentando el valor de R 3 y/o C 1
