LAB 1-Circuito Temporizador 2015-2

Ing. Oscar Casimiro PariascaSem. 2015-II

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES II

LABORATORIO 1 : Circuitos TemporizadoresProfesor: Ing. Oscar Casimiro PariascaI. 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 unmultivibrador astable o monoestable

II. MATERIALES y EQUIPO :- Protoboard, cables de conexión.- CI : LM555 (2) ó LM556 (1) , 74LS121, 74LS122, 74LS123- Resistencias: 100, 150, 470, 500, 1K, 1.5K, 3.3K, 6.8K, 10K(2), 18K(2), 47K, 100K, 1M(2), 10MΩ, otros ½ W.- Condensadores: 0.01μF, 0.1μF (2), 0.68μF, 1μF, 2μF, 10 μF, 25 μF, 100 μF , otros

III. CUESTIONARIO PREVIO .1. Analizar el funcionamiento interno del CI. LM555. Describir el uso de sus terminales.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.3. Determinar en forma analítica la frecuencia de la señal de salida de un CI 555 trabajando como

multivibrador astable. ¿Cómo se calcula el Ciclo de Trabajo?. Calcular los tiempos en alto y bajo de la señalde salida del circuito del experimento. Cuál es la frecuencia de salida.?

4. Determinar en forma analítica el tiempo de duración del pulso de salida de un CI 555 trabajando comomultivibrador monoestable. Calcular los tiempos de duración del pulso de salida del circuito del experimento.

5. Explicar el uso y aplicaciones del CI 74LS121, como multivibrador astable y/o monoestable. Mostrar ladependencia del ancho de salida en función de los valores de la resistencia y del condensador externos.

6. Explicar el uso del CI 74LS122 y 74LS123 como un multivibrador astable y/o como un monoestable.Mostrar la dependencia del ancho de salida en función de los valores de la resistencia y del condensadorexternos.

7. Calcular y dibujar el circuito de un multivibrador monoestable que genere un pulso de salida con un tiempo deduración de 1 segundo y 10 segundos.

8. Analizar y simular los circuitos de la parte experimental. Envíe los circuitos de simulación .

9. Analizar el funcionamiento interno del CI. LM556. Describir el uso de sus terminales.

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL .- Los circuitos mostrados son sugeridos. Ud. puede cambiar losvalores de los componentes de acuerdo a su diseño. Verificar experimentalmente solo uno de los circuitosastable y otro monoestable con el CI. 555. En los circuitos utilizar una fuente de 5 voltios.

1. Circuito MV. Astable : Conectar el circuito

Los tiempos ON/OFF dependen de R1, R2 y C1.

Las formulas para calcular los tiempos Th , Tl y Tt son:

Th = 0.693 X C1 X (R1 + R2)Th = 0.693 X .00001 X (1000 + 150,000) = 0.693 X .00001 X 151000 = 1.042 segTl = 0.693 X C1 X R2 = 0.693 X .00001 X 150,000 = 1.035 seg


El Tiempo Total es: Tt = Th + Tl = 2.077 seg

Ahora caculamos la frecuencia: F = 1/Tt = 0.5 Hertz (Hz) o ciclos por segundo.El Ciclo de Trabajo (Duty Cycle) es la razón del tiempo en ON al tiempo total:D.C = 1/2 o 50% (50% ON y 50% OFF)

Implemente otro circuito, para obtener los tiempos indicados en el gráfico:

C1 = 10 microfarad (.00001 Farad) R1 = 150K R2 = 47KTh = .693 X .00001 X 197,000Th = 1.365 seg.Tl = .693 X .00001 X 47,000Tl = .33 seg.El Ciclo de Trabajo (Duty Cycle) es ahora: 3:4 o 75%.

% Duty Cyle = (Th/Tt) X 100

2. Conectar el circuito astable mostrado:

Vcc=+9 voltios

3. Observar las características de salida. Medir lafrecuencia.

4. Reemplazar R1=10MΩ por una resistenciaR1=1MΩ. Observar la salida. Medir la frecuencia.¿Aumenta o disminuye?. Calcular el período T, tlow ,thigh y el Ciclo de Trabajo para cada valor deresistencia.

5. Reconectar el circuito cambiando ahora R1 = R2 =10KΩ y C = 0.1μF . Conectar un diodo en paralelocon R2.. Observar las características de salida.

Medir la frecuencia. Calcular el ciclo de trabajo. Observar y medir las formas de onda en los terminales 2 y 3 delcircuito

6. Circuito MV. Monoestable :Conectar el circuito mostrado.

Cuando el monoestable se dispara con el switch, el Led se enciende durante 2.75 seg y luego se apaga.

El funcionamiento depende de R1 y C1. C2se usa solo para evitar la inestabilidad delcircuito. R2 se usa para mantener el disparoen alto hasta que el switch lo lleva a tierra.

Cálculo para el Tiempo – ON (T) :T = 1.1 X R1 X C1T = 1.1 X 100,000 X

.000025 = 2.75 Segundos

Ahora digamos que deseamos que el Led se encienda durante 1 Minuto y 50 segundos.

Pruebe con una resistencia de 1Mohm y un condensador de 100uF. Verifique sus cálculos. Dispare el circuito yobserve.


7. Conectar el circuito monoestable de la figura 2.

8. Observar el LED en la salida. Medir V3

9. Conectar momentáneamente el terminal de disparo a tierra y desconéctelo rápidamente. Observar el LED en lasalida. Medir V3. Verificar nuevamente conectando un diodo en paralelo con la resistencia de 10KΩ.

10. Cuando se dispara el monoestable, mida el tiempo de duración del pulso de salida con un reloj.11. Calcule con los valores de los componentes, la duración del pulso de salida.12. Compare los valores calculados y medidos de los pulsos de salida.13. Verificar el uso del terminal de restablecimiento. Dispare el monoestable e inmediatamente conecte el terminal 4 a

tierra. Observar el LED de salida.14. Reemplazar la resistencia de 10MΩ por una resistencia de 1MΩ. Repetir sus observaciones y mediciones.15. Reemplazar ahora la resistencia de 1MΩ por una resistencia de 10 KΩ y el condensador de 0.68 F por un

condensador de 0.1F . Repetir sus observaciones y mediciones.

16.Diseñar e implementar un circuito astable y monoestable utilizando el CI74LS121 u otro.

En el gráfico adjunto,correspondiente a uncircuito monoestableno redisparable, laduración del pulso desalida Q se establececon los valores de R yC, según:T=0.693 x R x C

Calcular valores paraun tiempo deduración del pulso,de 10 segundos


En la siguiente figura,con el CI 74123,mostramos un circuito

monoestableredisparable donde seindica su tabla deverdad, las formas deonda y la ecuación paradeterminar el ancho delpulso de salida:

T= 0.33 x R x C

Verificar comoredisparar el circuito.

V. CUESTIONARIO FINAL:1. Describir el uso del CI. LM555 como Mv. Astable y monoestable

2. Presente los cálculos realizados para implementar los circuitos astable y monoestable de esta práctica.

3. Analizar los resultados obtenidos en la parte experimental. Compare los valores teóricos y los obtenidos

experimentalmente. Presentar tablas de datos, gráficos, circuitos de simulación, etc.

4. Analizar el funcionamiento interno del CI. 74121 , 74122 y 74123 como temporizador.

VI. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES.

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