Guia Laboratorio 555 y Flip Flop

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA

FACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA AERONÁUTICA

FECHA DEELABORACION

2013/04/01

CODIGO:

GUÍA DE LABORATORIO PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA

VERSION No. 1 PAGINAS

1

Código del Curso: Semestre: Fecha: Relación con el micro currículo (tema de clase): Osciladores, señales digitales,

circuitos integrados

PRÁCTICAGENERACION DE SEÑALES CON INTEGRADO LM555 Y CONTADOR CON FLIP

FLOP

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

Implementar un circuito oscilador de una señal cuadrada utilizando el circuito integrado LM 555

Familiarizarse con funcionamiento de un contador basado en flip flop

MATERIALES Y ELEMENTOS DE PRACTICA:

Protoboard Fuente de voltaje DC Osciloscopio Multímetro Cables para protoboard Circuito integrado: LM 555 / NE 555 Circuito integrado: Flip-Flop tipo JK. Ref: 74LS76 Circuito integrado: Compuerta lógica AND. Ref: 74LS08 Herramienta para cortar y pelar cable para protoboard Cables banana-caimán para fuente de voltaje Resistencias de diferentes valores (1/4 vatio o ½ vatio) Condensador de 0.01uF Condensadores de diferentes valores (de acuerdo a cálculos) Diodos LED Potenciómetro Switch de tres posiciones

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Otros elementos que a consideración de los estudiantes sean necesarios para la realización de la practica

PROCEDIMIENTO:

OCILADOR CON EL CIRCUITO INTEGRADO LM 555

1. Descargue el datasheet del integrado LM 5552. Lea cuidadosamente la tabla de parámetros para seleccionar el voltaje de alimentación3. Lea cuidadosamente la información bajo el subtítulo “ASTABLE OPERATION”, debido a que esta es la configuración que se va a implementar en esta práctica de laboratorio. Asegúrese de entender lo que el fabricante plantea en esta sección. Si lo considera necesario, busque información de otras fuentes para entender claramente el modo de operación ASTABLE.4. Implemente en la protoboard el circuito de la aplicación “ASTABLE OPERATION”

Figura No 1. Circuito a implementar [1]

Nota: El LM555 tiene dos modos principales de operación. El modo MONOSTABLE es un oscilador que genera tan solo un ciclo de onda cada vez que un pulso ingresa por la entrada “trigger” (pin 2). El modo ASTABLE, no necesita entrada trigger. Una vez se polariza el circuito integrado, el oscilador comienza a generar un ciclo de onda tras otro sin detenerse. Este modo de operación ASTABLE es el que se va a implementar en la práctica de laboratorio.




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La frecuencia de oscilación depende del valor de las resistencias RA y RB, además del condensador C, que se ven en la figura 1. La forma de calcular sus valores (RA RB y C) dependiendo la frecuencia de oscilación deseada, esta consignada en el datasheet bajo el subtítulo ASTABLE OPERATION.

La resistencia RL que se ve en el esquemático del circuito, corresponde a la resistencia de carga, es decir al LED u otro dispositivo que se conecte para visualizar la señal generada.

4.1 Realice los cálculos necesarios de RA, RB y C para que el circuito integrado genere una frecuencia de oscilación de 1hz. Con esta frecuencia de oscilación debe ser posible ver como se enciende y apaga el LED conectado en forma de resistencia de carga (RL).

4.2 Reemplace una de las resistencias por un potenciómetro. Al variar su valor resistivo, también deberá cambiar la velocidad de oscilación que se está viendo en el LED. Realice diferentes pruebas y muestre al profesor el circuito funcionando.

5. Realice los cálculos necesarios de RA, RB y C para que el circuito integrado genere una frecuencia de oscilación de 2khz e implemente el circuito en la protoboard. Con esta frecuencia de oscilación no debe ser posible ver como se enciende y apaga el LED conectado en forma de resistencia de carga (RL), debido a la rapidez de los ciclos de frecuencia. Para verificar que efectivamente el integrado está oscilando con una frecuencia de 2khz, es necesario hacer uso del osciloscopio.

6. Conecte el osciloscopio a la salida del integrado LM 555 (pin 3), y visualice la señal generada en su pantalla. Mida la frecuencia de la señal visualizada. Esta debe corresponder a los 2khz que fueron calculados. Si no corresponde el valor de frecuencia, realice los ajustes necesarios en el circuito para obtener los 2khz.

CONTADOR CON FLIP FLOP JK

7. El estudiante debe realizar una investigación previa a la práctica de laboratorio acerca de las características y funcionamiento de un flip flop JK y de compuertas lógicas. 8. Implementar el siguiente circuito:




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R4

DC 7

Q 3

GND

1VCC

8

TR2 TH 6

CV5

U1

NE555

V15V

C110n

C2100u

R1

10K

D1LED-YELLOW

SW2

SW-SPDT-MOM

J4 Q 15

CLK1

K16 Q 14

S2

R3

U2:A

7476

J9 Q 11

CLK6

K12 Q 10

S7

R8

U2:B

7476

J4 Q 15

CLK1

K16 Q 14

S2

R3

U3:A

7476

1

23

U4:A

7408

D2LED-YELLOW

D3LED-YELLOW

D4LED-YELLOW

Este circuito es sincronizado utilizando un circuito integrado LM555 en su modo de operación MONOSTABLE. Cada vez que se conmuta el switch SW2, debe haber un ciclo de onda que activa el diodo LED D1. Este ciclo de onda alimenta la cadena de 3 flip flop tipo JK (U3:A; U2:B y U2:A), los cuales con la ayuda de la compuerta AND (U4:A), generan un conteo binario de tres bits el cual se visualiza en los diodos D2, D3 y D4.

NOTATenga en cuenta que en el esquema del circuito no se han cosiderado las conexiones de polarizacion (alimentacion de voltaje) de los integrados que contienen los flip flop ni la compuerta logica. Al momento de realizar la conexión del circuito en la protoboard, debera tener en cuenta la polarizacion de los integrados, de acuerdo a lo que indique el datasheet de cada uno de ellos.

1. ANÁLISIS DE DATOS Y RESULTADOS:

Los resultados de los circuitos deben mostrarse en el laboratorio y del funcionamiento del mismo dependerá la nota obtenida. Ademas se debe entregar informe de laboratorio que incluya los circuitos simulados en TINA o en PROTEUS y los datasheets de los circuitos integrados.

2. BIBLIOGRAFÍA:[1] National Semiconductor. LM555 Datasheet. Arlington TX. 1995[2]R.C Dorf, J.A. Svoboda. Circuitos Eléctricos Introducción al análisis y diseño. Tercera

edición. Editorial Alfaomega. México. 2000.[3] J.W. Nilsson. Circuitos Eléctricos. Séptima edición. Editorial Prentice Hall, 2005.[4] R.C Dorf, J.A. Svoboda. Introduction to electric circuits. Editorial Wiley. 2006.[5] D. Scott. Introducción al Análisis de Circuitos Un enfoque sistémico. Editorial Mc Graw




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Hill. México, 1998.


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