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El funcionamiento del circuito integrado 555 utilizado como temporizador, su estructura y cómo se configura para obtener intervalos de tiempo determinados. Se incluyen cálculos de tiempos en alto y bajo, y se muestra una implementación en Proteus.
Tipo: Resúmenes
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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:
UTILIDAD Este circuito integrado se utiliza para activar o desactivar circuitos durante intervalos de tiempo determinados, es decir, se usa como un temporizador. Para ello, lo combinaremos con otros componentes cuyas características y forma de conexión en el circuito determinaran la duración de los intervalos de tiempo 555 y si estos intervalos se repitan continuamente o no. EJEMPLOS Ejemplos para los que podemos usar el 555 son: luces intermitentes, regular el tiempo que tarda en apagarse una luz, ajustar el tiempo en una tostadora, etc. CREACIÓN Y PREFIJOS Las letras de los prefijos "NE" y "SE" de los números de pieza originales de Signetic, NE y SE555, fueron designaciones de temperatura para los chips analógicos, donde "NE" era la familia de temperatura comercial y "SE" la familia para temperaturas militares.
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
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
designado como A, y el nivel de salida V03, es alto. Cuando el nivel de Ei se encuentra
D-E, el 555 recuerda el último estado D y su salida permanece baja. Finalmente, cuando
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.
4. Determinar en forma analítica el tiempo de duración del pulso de salida de un CI 555 trabajando como multivibrador monoestable. Calcular el tiempo de duración del pulso de salida del circuito mostrado. Considerar: R1=150 KΩ; C1= 100 μF; R2= 15 KΩ; R5= 220 Ω - Verifique que ocurre con la señal de salida, antes y después de pulsar el switch S1. Indique valores medidos. - Qué ocurre cuando se disminuye el valor del condensador. Compruebe reemplazando C1=60 μF - En el circuito original, disminuya el valor de la resistencia a R1=90 KΩ. ¿Qué ocurre con la señal de salida? - Explique el comportamiento del LED 1.
