“GENERADOR DE SEÑAL DE RELOJ CON: 74LS14 Y 74LS132, 555 Y LM311”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA INGENIERIA ELECTRICA ELECTRONICA III PRÁCTICA 1 “GENERADOR DE SEÑAL DE RELOJ CON: 74LS14 Y 74LS132, 555 Y LM311” GRUPO: 6EV2 N° DE EQUIPO: 6 INTEGRANTES: JARAMILLO GOMEZ MARCO ANTONIO VILLA ZAMARRIPA ENRIQUE PROFESOR: DELGADO MENDOZA JOSE LUIS PERIODO ESCOLAR: 2015/2 2012301061 2012302296 TIEMPO DE REALIZACION: 2 SEMANAS ENTREGA DE REPORTE: 26 -MAYO-2015 _________________________________ NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR PRACTICA No. 1 INDICE Objetivo………………………………………………………………………………….......3 Consideraciones Teóricas…………………….……………………………………………...4 CIRCUITO 74LS14…………………………………………………………………………5 - RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74LS14. - RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74LS14. CIRCUITO 74HC132………………………………………………………………….……7 - RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74HC132. - RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74HC132. CIRCUITOLM555…………………………………………………………………….…….9 - RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM555. - RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM555 CIRCUITO LM311……………………………………………………………………......11 - RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM311. - RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM311. CALCULOS………………………………………………………………………………..13 SIMULACIONES…………………………………………………………………………16 COMENTARIOS Y APORTACIONES NUEVAS……………………………………….19 CONCLUSIONES Y HALLAZGOS……………………………………………………...20 BIBLIOGRAFIAS…………………………………………………………………………21 2 para cada Frecuencia de Oscilación del Generador diseñado. -Medir experimentalmente el Ciclo de Utilidad.PRACTICA No. -Calibrar experimentalmente cada Frecuencia de Oscilación del Generador diseñado. 1 OBJETIVO -Que el alumno aprenda a diseñar un generador de reloj con pulsos rectangulares. 3 . También aprenderá a: -Calcular el Ciclo de Utilidad para cada Frecuencia de Oscilación del Generador diseñado. -Obtener experimentalmente las curvas de transferencia del 555 y de las compuertas 74LS14 y 74LS132. conocer su funcionamiento y conocer las características de cada componente empleado en el circuito. etc. ECL. Puede operar con tensiones duales de ±15 V o con tensión simple de +5 V y la salida es en colector abierto (open-colector) con tensiones de alimentación independientes para seleccionar los niveles de tensión de salida. En el circuito integrado 74132. Siempre se proporciona alta inmunidad al ruido en alguna línea que se utiliza como entrada de datos o tiene un recorrido largo en el circuito. emplear algún tipo de sincronización para realizar tareas como: transferencia de datos. El temporizador 555 (NE555de Signetics en versión bipolar y TLC555 de Texas Instruments en versión CMOS) es un circuito integrado barato y muy popular que fue desarrollado en 1972 por Signetics Corporation. 74LS13 Este circuito nos proporciona cuatro puertas NAND de dos entradas. control de procesos. CMOS. Temporizador 555 Existen en el mercado un conjunto de circuitos integrados denominados temporizadores (timers) especialmente diseñados para realizar multivibradores monoestables y astables. 555 Y LM311” Es necesario en muchos circuitos electrónicos digitales. 4 . Las tres resistencias en serie de valor R definen las tensiones de comparación a 1/3 vcc y 2/3vcc. Posee además un circuito de protección que limita la intensidad máxima de salida a 50mA. Está constituido por dos comparadores. con niveles lógicos adaptados a la lógica utilizada en cuestión (TTL. Dichos circuitos son en esencia osciladores que proveen una señal generalmente denominada CLOCK (reloj). etc. Las compuertas de este tipo tienen dos umbrales distintos de tensión. Para ello se emplean circuitos generadores de señal del tipo onda cuadrada con ciclo de trabajo que puede ser al 50% u otro valor. LM311 La serie 311 de National Semiconductor es una de las familias más populares en comparadores integrados.). un flip-flop SR y un transistor que actúa como un elemento de conmutación.PRACTICA No. también tenemos que tener en cuenta que las puertas son del tipo Schmitt trigger. Las correcciones de offset se pueden realizar mediante un potenciómetro variable conectado a las entradas 5 y 6. 74LS14 Es un dispositivo que tiene 6 inversores tipo shmitt trigger. En este caso la salida esta invertida. similar a la técnica utilizada en amplificadores operacionales. uno para la subida y otro para la bajada. la salida de las puertas son Totem Pole. 1 CONSIDERACIONES TEÓRICAS “GENERADOR DE SEÑAL DE RELOJ CON: 74LS14 Y 74LS132. 1 CIRCUITO 74LS14. 74LS14.PRACTICA No. Figura 1 Generador de Pulsos Rectangulares con dos Frecuencias. 5 . 63 .63 .92V 1.030ms .02ms 47nf --- 1.21 .9V 1.64ms C.9V 1.51m .24V .7V .43ms .71 .41K Ω Rmed Texp KL KT VLT VUT KH KT VLT VUT 752.21ms .85 .7V 1.45K Ω Tabla 1 cálculos previos de la compuerta 74LS14.058ms .058ms . U.21 Ω Rmed fql= 17KHz C.51m .06m .22ms 680nf --- 752. Cnom Cmed Rcom .45K Ω KH KL VUT  exp KH KL KT KT VLT VLT VUT .47ms .02ms 47nf --- 1.3 KHz - Tq tH tL .45K Ω .030ms Rmed Texp 752. U.63 .21ms . 1 RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74LS14.PRACTICA No.63 .7V .21 Ω  exp KH .41K Ω KL Tabla 2 resultados de las mediciones de la compuerta 74LS14 6 . fql= 2.21 .22ms 680nf --- 752.21Ω .9V 1.92V 1.48 .45K Ω 1. Cnom Cmed Rcom .3KHz Tq tH tL .85 .55KHZ fq2= 1.21 .21Ω .51m .7V 758 Ω .5 KHz Rmed fql=_____Hz fq2=______Hz 1. RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74LS14.85 .06m .85 .21 .22 . fql= 2.26 .18ms 678nf --- 758 Ω .084ms .79 .24V 1.3nf --- 1.020ms 46.9V 1.06m .43ms .064ms .51 . 7 . Figura 2 Generador de Pulsos Rectangulares con Dos Frecuencias. 74HC132.PRACTICA No. 1 CIRCUITO 74HC132. 96 1.087ms .93 1.69 1.15V Tabla 3 cálculos previos de la compuerta.43ms . U.02 KHZ fq2= 2.058ms .32ms 678nf --- 912Ω Rmed Texp 1.030ms 47nf ---- 1.24V 2.PRACTICA No.65K Ω 76.43ms Rmed Rmed fq2= 2.3 KHz 1.15V 912 Ω 618 μ 1.96 1.44 2.45 Ω 623 μ 2.045ms .3 μ 1.3V 3.24V 2.3V 3.60ms .66 2.83 2. Tq fql= 17KHz 12.030ms .58 .45 Ω .66 1.3 KHz 1.7 KΩ KH KL VUT  exp KH KL KT KT VLT VLT VUT 79.7 KΩ 79.37 2.030ms 47nf ---- 1.83 2.03 2.3V 3. 74HC132 8 .44 2.48V Rmed fql= 17KHz tH Tabla 4 resultado de las mediciones de la compuerta.7k Ω . Cnom Cmed Rcom .93 1.22ms .48V 916.45 Ω 623 μ 2.45 Ω KH KH KL KL KT KT VUT VLT VLT VUT 1. RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74HC132.6KHZ 12. Cnom Cmed Rcom .22ms Texp  exp C.6KHZ tL C.32ms .048ms 46.02 KHZ fq2= 2.3nf --- 1.65k Ω .9μ 2.9μ 2. 1 RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74HC132.21ms 680nf --- 916.15V 916.3 KHz tH tL .87 2. Tq fql= 17KHz .66 1. 74HC132.7k Ω .058ms .66 2.37 2.21ms 680nf --- 916. U.3V 3.030ms .15V 1. PRACTICA No. al 50%. 1 CIRCUITO LM555. para una frecuencia fija y el C. 9 . U. Figura 3 Señal de Reloj empleando el CI LM555. 88KΩ 714µ 1.27 1.88KΩ Rmed Texp KH KL KT VLT VUT VLT VUT 1. U. Cnom Cmed Rcom 1.86ms 50% 330nf --- 1.56ms 50% 380nf --- 1.36V Rmed  exp KH KL KT 1.64V 3.21 . Tq fql=865KHz fql=_____Hz tH tL C.75 . 10 .91KΩ 630µ . Tq fql= 575Hz fql=_____Hz tH tL C. Cnom Cmed Rcom 1. 1 RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM555.PRACTICA No.62 Tabla 6 resultado de las mediciones de la compuerta.37 --- --- Tabla 5 cálculos previos de la compuerta LM555.7ms .59ms .15ms . LM555.74 . RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM555. U.85ms .91KΩ Rmed  exp KH KL KT VLT VUT 1. al 50%. para una frecuencia fija y el C. 11 .PRACTICA No. U. 1 CIRCUITO CI LM311 Figura 4 Señal de Reloj empleando el CI LM311. 3 Rmed Texp KH KL KT VLT VUT 3. U.7 33.97V 164mV  exp Rmed fql=_____Hz tL tH 12. Cnom Cmed Rcom 12.35 VLT VUT Tabla 7 cálculos previos de la compuerta LM311. CALCULOS 12 . RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM311.3 Rmed Texp KH KL KT VLT VUT 4.7ms 17.24ms KH 1.9 1.44 VLT VUT Tabla 8 resultado de las mediciones de la compuerta LM311. U. Tq fql=_____Hz C.33 KT 1.43 KL KT 1.7ms 4.7 110.3 15.PRACTICA No. Cnom Cmed Rcom 10ms 5ms 5ms 50% 33µf 33µf 112.4V 170mV  exp Rmed fql=_____Hz tL tH 112. 1 RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM311. Tq fql=_____Hz C.12 35% 33.41 KH .2 KL .57 8. 1 13 .PRACTICA No. 1 14 .PRACTICA No. PRACTICA No. 1 SIMULACIONES Simulación 1 74ls14 15 . 1 Simulación 2 74HC132 16 .PRACTICA No. PRACTICA No. 1 Simulación 3 lm555 17 . el tiempo de una no es necesario para completar los tres circuitos.PRACTICA No. 18 . 1 COMENTARIOS Y APORTACIONES NUEVAS . Consideramos que el desarrollo de esta práctica debería abarcar más de una sesión experimental. pues a partir de estos pulsos generados es que funciona la electrónica digital. de igual manera la forma distinta de los valore de cada elemento que depende de otro (los capacitores y resistencias). En el caso del 555 la señal de reloj que nos entrega a la salida es casi de un ciclo útil de 50% con algunas pequeñas variantes pero se podría decir que esa señal de reloj es la más estable y con la que mejor se puede trabajar. También logramos percatarnos que la ausencia de valores exactos en nuestros capacitores interviene en el resultado de la frecuencia de la señal y el valor calculado. 19 . 1 CONCLUSIONES Y HALLAZGOS JARAMILLO GOMEZ MARCO ANTONIO En esta práctica se entendió la forma en la que se pueden hacer las señales de reloj algunas con un ciclo útil mayor que otros. VILLA ZAMARRIPA ENRIQUE Esta práctica nos ha permitido construir y probar 3 diferentes circuitos osciladores. esto es de gran importancia para la electrónica digital.PRACTICA No. El haber armado diferentes circuitos osciladores nos demuestra que no necesitamos estar atados a una sola forma de generar las señales y también que cada circuito presenta características propias que se pueden aplicar en diferentes casos o necesidades. PRACTICA No. 1 BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS BIBLIOGRAFIA “Electrónica Teoría de circuitos” Robert Boylestad y Louis Nashelsky Editorial Pearson educación. Departamento de Electrotecnia Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de La plata 20 . 2003 REFERENCIAS Circuitos Generadores de Reloj.