Multivibradores
Páginas: 14 (3328 palabras)
Publicado: 14 de abril de 2012
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS
Ingeniería en Informática
Aplicaciones de Sistemas Digitales
Práctica VIII
Multivibradores
Participantes:
______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________
Profesor:
Fecha de realización:
Practica VIII
Multivibradores
Objetivo: Conocer los distintos tipos de flip-flop como cajas negras y aplicarlos al diseño de circuitos contadores.
Introducción:
Los circuitos multivibradores: hay tres tipos de multivibradores el monoestable, Biestable y Astable.
Elmultivibrador monoestable: este tipo de multivibrador lo que hace es pasar de un estado cero a un estado en alto en un periodo muy largo de tiempo
El multivibrador biestable: este tipo de multivibrador lo que realiza es pasar de un estado cero a uno varias veces pero en tiempo son de diferente tiempos.
El multivibrador Astable o Estable: este tipo de multivibrador que no tiene un estadoestable de operación; oscila entre sus estados SET y RESET a una frecuencia fija. El multivibrador estable produce una señal de reloj para operar otras unidades digitales.
Trabajando con los Astables o Estables.
Como bien se menciona en la definición de los multivibradores Astables, esta versión la utilizaremos para el diseño de circuitos conocidos como reloj (clk), es por lo cual para podertrabajar con diseños posteriores diseñaremos un circuito de reloj con una frecuencia de un 1 hertz.
Hay dos formas de calcular la red RC:
a) Recurrir a las graficas proporcionadas por el fabricante.
b) Aplicar la ecuación que rige la carga y descarga de un capacitor.
Para los dos casos utilizaremos el siguiente diseño de armado, del C.I. 555.
En base a este circuito determinaremos los valoresde los elementos:
Utilizando los gráficos:
El fabricante provee un grafico como el de la figura sig.
Conocida la frecuencia del oscilador, para calcular C1,R1 y R2 se adopta un valor de C1 y por medio de la curva, se extrae el valor de (R1 +2 R2) correspondiente.
Luego, se adopta R1 según algún criterio prefijado calculando posteriormente el valor de R2.
Veamos un ejemplo para una frecuencia deoscilación de 1000Hz.
1.- Adopto C1 =0.1 µf.
2.- De la curva surge que:
R1+2*R2=15 KΩ
Nota: la determinación de la resistencia se hace a aproximación, dividiendo entre las curvas de 10kΩ a la de 100kΩ.
El criterio que elijo para la adopción de R1 es que el tiempo de carga de C1 sea casi igual al tiempo de descarga; por lo tanto, R1 debe ser mucho menor que R2.
Adopto entonces: R1=680 Ω
Despejandode la formula dada:
2*R2=15KΩ-R1
Luego:
R2=15 kΩ-R12=15 kΩ-680 Ω2=7.160 kΩ
Como 7160 Ω no es un valor comercial para resistencias, se adopto R2 =6.800 kΩ que es el valor comercial mas cercano ya sea mayor o menor al calculado (se cumple que R2 >>R1 ).
Utilizando fórmulas de cálculo:
Como se puede ver en la fig. Anterior tenemos un tiempo en alto T.A. el cual debe de ser el 50 % delperiodo T, al igual que el tiempo en bajo T.B. que debe de ser el otro 50%, para poder tener un buen funcionamiento con los biestables.
La frecuencia del circuito se puede determinar como sigue:
ƒ=1T
ƒ=1Ta+Tb=10.7 R1C1+0.7R2C2
quedando
ƒ=1.4R1C1+R2C2
Para calcular los tiempos de forma indibidual.
Primero tiempo en alto:
Ta = 0.7 × (R1 + R2) × C1
Después tiempo en bajo:
Tb = 0.7 × R2 × C1
Parala utilizacion de estas formulas es necesario que se proponga C1
Para calcular la R2
R2=Tb0.7 ×C1
Para calcular despues la R1
R1=Ta0.7 ×C1-R2
Nota: si tratamos, de que exactamente tengamos el T.a. y el T.b. del 50% y no proponemos ninguna de las 2 resistencias, se cansela la R1, es necesario hacer un pequeña alteración, en Tb.
El ejemplo siguiente muestra cuando ya se tiene propuestas...
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS
Ingeniería en Informática
Aplicaciones de Sistemas Digitales
Práctica VIII
Multivibradores
Participantes:
______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________
Profesor:
Fecha de realización:
Practica VIII
Multivibradores
Objetivo: Conocer los distintos tipos de flip-flop como cajas negras y aplicarlos al diseño de circuitos contadores.
Introducción:
Los circuitos multivibradores: hay tres tipos de multivibradores el monoestable, Biestable y Astable.
Elmultivibrador monoestable: este tipo de multivibrador lo que hace es pasar de un estado cero a un estado en alto en un periodo muy largo de tiempo
El multivibrador biestable: este tipo de multivibrador lo que realiza es pasar de un estado cero a uno varias veces pero en tiempo son de diferente tiempos.
El multivibrador Astable o Estable: este tipo de multivibrador que no tiene un estadoestable de operación; oscila entre sus estados SET y RESET a una frecuencia fija. El multivibrador estable produce una señal de reloj para operar otras unidades digitales.
Trabajando con los Astables o Estables.
Como bien se menciona en la definición de los multivibradores Astables, esta versión la utilizaremos para el diseño de circuitos conocidos como reloj (clk), es por lo cual para podertrabajar con diseños posteriores diseñaremos un circuito de reloj con una frecuencia de un 1 hertz.
Hay dos formas de calcular la red RC:
a) Recurrir a las graficas proporcionadas por el fabricante.
b) Aplicar la ecuación que rige la carga y descarga de un capacitor.
Para los dos casos utilizaremos el siguiente diseño de armado, del C.I. 555.
En base a este circuito determinaremos los valoresde los elementos:
Utilizando los gráficos:
El fabricante provee un grafico como el de la figura sig.
Conocida la frecuencia del oscilador, para calcular C1,R1 y R2 se adopta un valor de C1 y por medio de la curva, se extrae el valor de (R1 +2 R2) correspondiente.
Luego, se adopta R1 según algún criterio prefijado calculando posteriormente el valor de R2.
Veamos un ejemplo para una frecuencia deoscilación de 1000Hz.
1.- Adopto C1 =0.1 µf.
2.- De la curva surge que:
R1+2*R2=15 KΩ
Nota: la determinación de la resistencia se hace a aproximación, dividiendo entre las curvas de 10kΩ a la de 100kΩ.
El criterio que elijo para la adopción de R1 es que el tiempo de carga de C1 sea casi igual al tiempo de descarga; por lo tanto, R1 debe ser mucho menor que R2.
Adopto entonces: R1=680 Ω
Despejandode la formula dada:
2*R2=15KΩ-R1
Luego:
R2=15 kΩ-R12=15 kΩ-680 Ω2=7.160 kΩ
Como 7160 Ω no es un valor comercial para resistencias, se adopto R2 =6.800 kΩ que es el valor comercial mas cercano ya sea mayor o menor al calculado (se cumple que R2 >>R1 ).
Utilizando fórmulas de cálculo:
Como se puede ver en la fig. Anterior tenemos un tiempo en alto T.A. el cual debe de ser el 50 % delperiodo T, al igual que el tiempo en bajo T.B. que debe de ser el otro 50%, para poder tener un buen funcionamiento con los biestables.
La frecuencia del circuito se puede determinar como sigue:
ƒ=1T
ƒ=1Ta+Tb=10.7 R1C1+0.7R2C2
quedando
ƒ=1.4R1C1+R2C2
Para calcular los tiempos de forma indibidual.
Primero tiempo en alto:
Ta = 0.7 × (R1 + R2) × C1
Después tiempo en bajo:
Tb = 0.7 × R2 × C1
Parala utilizacion de estas formulas es necesario que se proponga C1
Para calcular la R2
R2=Tb0.7 ×C1
Para calcular despues la R1
R1=Ta0.7 ×C1-R2
Nota: si tratamos, de que exactamente tengamos el T.a. y el T.b. del 50% y no proponemos ninguna de las 2 resistencias, se cansela la R1, es necesario hacer un pequeña alteración, en Tb.
El ejemplo siguiente muestra cuando ya se tiene propuestas...
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