Universidad Privada del ValleFacultad de tecnologaingenieria
mecatrnica Evaluacin
Campus Tiquipaya SISTEMAS DIGITALES II
Informe de Prctica de Laboratorio N 3
CIRCUITOS MONOESTABLES
Grupo C
Estudiante: Estela Albarracn Carmona
Docente: MSc. Ing. Gerson Prez Villarroel
Cochabamba 25 de Marzo del 2015
Gestin I 2015
CIRCUITOS MONOESTABLES1. OBJETIVO a) Objetivo general
Implementar en forma fsica una serie de multivibradores
monoestables de todo tipo, dimensionando valores de resistencias,
capacitores, de forma tal que cumplan los requerimientos de cada
experiencia.
2.- MARCO TERICOEl monoestable es un circuito multivibrador que
realiza una funcin secuencial consistente en que al recibir una
excitacin exterior, cambia de estado y se mantiene en l durante un
periodo que viene determinado por una constante de tiempo.
Transcurrido dicho periodo de tiempo, la salida del monoestable
vuelve a su estado original. Por tanto, tiene un estado estable (de
aqu su nombre) y un estado casi estable.Se encuentran monoestables
integrados en varias familias lgicas, tanto TTL (9601, 74121 y
otros) como CMOS (4047, 4528, ...). Son circuitos que comprenden
parte analgica, que es la generacin del pulso, y parte digital, que
proporciona varias funciones lgicas entre las entradas y las
salidas digitales.La precisin de la temporizacin depende de la
parte analgica, que suele consistir en un generador de corriente
que carga un condensador C (externo) y un comparador de tensin.
Muchas veces el generador de corriente slo es una resistencia R
(externa o interna) conectada a Vcc. La duracin del pulso es funcin
de RC, aunque la dependencia exacta depende del modelo. Entonces,
las tolerancias de R y C aparecen directamente como errores en la
duracin del pulso, as como sus variaciones con la temperatura.
Adems es la parte ms sensible al ruido.La parte digital les aade
distintas prestaciones, produciendo diversos tipos de
monoestables:Restaurable o resetable: Una entrada de reset permite
interrumpir el pulso en cualquier momento, dejando el dispositivo
preparado para un nuevo disparo.Redisparable (retriggerable):
Permite reiniciar el pulso con un nuevo disparo antes de completar
la temporizacin. Digamos que se tiene un temporizador de 4 ms, pero
a los 2 ms de iniciado el pulso se realiza un nuevo disparo; la
duracin que se obtiene es de 2 + 4 = 6 ms. Los monoestables no
redisparables slo permiten el disparo cuando no existe ninguna
temporizacin en curso. Es decir, en el ejemplo anterior ignorara el
segundo disparo y se obtendra un pulso de 4 ms
solamente.Monoestable-Multivibrador: Son monoestables dobles (Dos,
normalmente independientes) en la misma cpsula que permiten su
conexin de forma que el fin del pulso generado por uno de ellos
dispara al otro. Permiten el control preciso e independiente de los
tiempos alto y bajo de la seal de salida.Para temporizaciones
largas, se aaden contadores a un multivibrador que prolongan la
duracin del pulso. Por ejemplo, el ICM7242.
3.- PROCEDIMIENTOParte 3.1 Disear e implementar un circuito
monoestable usando compuertas NOR CMOS 4001 para un tiempo en
salida de 12 seg. Fijar un capacitor de 10f.
Parte 3.2 Disear e implementar un circuito multivibrador
monoestable, con compuertas NAND CMOS para un tiempo en salida de 5
segundos de retardo.
Parte 3.3 Disear e implementar un circuito multivibrador
monoestable, con compuertas NAND TTL para un tiempo en salida de 10
segundos de retardo
Parte 3.4 Disear e implementar un circuito monoestable
utilizando el C.I. 555 cuya salida deber tener un tiempo de duracin
de 15 seg.
4.- CLCULOSDiseo de un circuito monoestable utilizando
compuertas CMOS cuya salida deber tener una duracin de 5 seg.
Diseo de un circuito monoestable utilizando compuertas TTL cuya
salida deber tener una duracin de 10 seg.
Diseo de un circuito monoestable utilizando el C.I. 55 cuya
salida deber tener una duracin de 15 seg.
5.- SIMULACINUtilizando compuertas CMOS.
Utilizando compuertas TTL.
Utilizando el C.I. 555.
6.- LAY OUTUtilizando compuertas CMOS.
Utilizando compuertas TTL.
Utilizando el C.I. 555.
7.- CUESTIONARIO1.- Indique que cuidados se debe tener la
elaboracin de un oscilador con compuertas CMOS y TTL.R.- Oscilador
TTL: Este tipo de oscilador est basado en un Cristal que contiene
toda la circuitera para generar una onda cuadrada. Este ha de ser
conectado como si de un generador de seal externa se tratase. Al
incluir toda la circuitera esto lo convierte en la opcin ms
costosa; pero representa la forma ms prctica por la cantidad de
conexiones y por la precisin en la seal de reloj
emitida.Multivibrador bsico con compuertas CMOS: Las compuertas
CMOS pueden ser tiles para muchas aplicaciones dada su alta
impedancia de entrada, su bajo consumo de potencia, alta velocidad,
bajo costo y su excursin de salida desde ambos extremos de la
fuente de alimentacin (rail to rail). Este tipo de osciladores los
vamos a encontrar como el bloque central sobre el cual se construye
un multivibrador con mltiples funciones como el CD4551 y el CD4047
que veremos luego.
2.- Mencione las diferencias de un Oscilador con LM555 y uno con
un de compuertas lgicas.R.- El armado de los osciladores con
circuito integrado 555 resulta ms sencillo que el uso de las
compuertas lgicas, adems de estar mucho ms simplificado otorga una
mayor potencia. 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.
8.- CONCLUSIONESDe acuerdo con las respuestas obtenidas de los
circuitos, podemos observar que fueron las esperadas. Por lo cual
podemos concluir que las conexiones de los circuitos, las tablas de
verdad y los circuitos diseados fueron correctos. Podemos concluir
que el experimento se realiz correctamente y que se comprob el uso
y aplicaciones de los circuitos de diseo. Por lo que las conexiones
de los circuitos, las tablas de verdad y los circuitos diseados
fueron correctos. Tambin podemos concluir que nuestro principal
objetivo, disear e implementar un temporizador monoestable,
respetando su ciclo de trabajo y tiempo pre-determinados en los
clculos para uso de las resistencias y condensadores, adems de
reforzar el uso de otros componentes integrados como compuertas NOR
CMOS 4001, NAND CMOS y NAND TTL. Afortunadamente se us
correctamente todos los elementos y equipos.
9.- RECOMENDACIONESSe recomienda tener especial cuidado al hacer
las conexiones en el circuito, para evitar un mal uso del material
y resultados incorrectos. Tambin leer con atencin el cdigo de
colores en las resistencias, para saber bien con lo que se est
trabajando y poder anticipar los resultados para calcular la
exactitud experimental. Se recomienda al momento de utilizar los
transistores polarizarlos correctamente e identificar sus
terminales correctamente. Verificar si las resistencias no estn
quemadas o que tengan algn tipo de defecto. Verificar que los
cables de conexin este en buenas condiciones. Verificar que los
LEDs estn funcionando correctamente.
10.- BIBLIOGRAFAGua de laboratorio de sistemas digitales ll.
Univalle.
http://es.wikipedia.org/wiki/Monoestable
http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/circuitos/temporizador/monoestable.htm
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/MULTIVIBRADOR-MONOESTABLE.php
