CONTADORES Y DIVISORES DE FRECUENCIA 1. OBJETIVO.Aplicar contadores en el diseño de divisores de frecuencia. 2. MARCO TEORICO.2.1. CONTADOR.Un contador es un circuito secuencial que genera una secuencia ordenada de salidas que se repite en el tiempo. La salida coincide con el estado de sus biestables. Los contadores son circuitos secuenciales que cuentan flancos de reloj. Tipos de contadores Síncronos: todos los biestables comparten comparten la misma señal de reloj.
Asíncronos: no todos los biestables comparten la misma señal de reloj.
Ascendente : la cuenta es creciente.
Descendente : la cuenta es decreciente decreciente
Reversible: la cuenta puede ser ascendente o descendente en función de una entrada de control.
Contador módulo 2n : tiene n biestables y cuenta desde 0 hasta 2n-1.
Contador A-B: cuenta desde A hasta B, donde A puede ser distinto de 0 y B puede ser distinto de 2n-1.
Divisor de frecuencia: a partir de un reloj con una frecuencia dada, devuelve un bit que vale 1 en uno de cada N ciclos y 0 en los restantes.
2.2.
CONTADORES ASINCRONOS.Se les llama l lama también contadores por propagación o ripple counters .
Se aplica una señal externa a la entrada de reloj del primer biestable y a los siguientes se les aplica como señal de reloj la salida del biestable anterior. anterior. Los biestables no se disparan al mismo tiempo debido al retardo de las puertas, se pueden producir estados espurios con valores incorrectos, y la frecuencia de reloj del contador está limitada.
Los biestables no se disparan al mismo tiempo debido al retardo de las puertas, debido a ello también se les conoce con el nombre de contadores con propagación. El retardo de propagación limita la frecuencia de funcionamiento y además puede originar estados transitorios en los que las salidas de los contadores van variando en instantes de tiempo ligeramente distintos. Estos estados transitorios producen picos de tensión de corta duración (GLITCHES) no deseado. Módulo de un contador: nº de estados distintos por los que el contador puede pasar de forma secuencial. Nº máximo de posibles estados. 2.3.
CONTADORES SINCRONOS.En ellos todos los biestables comparten el mismo reloj y basculan a la vez.
Entradas típicas en un contador síncrono estándar : Señal de reloj (C)
Habilitación de cuenta (CE)
Final de cuenta ( TC, RCO o CEO): se pone a 1 cuando el contador llega al final de la cuenta. o Si la cuenta es ascendente, el final es 2n-1. o Si la cuenta es descendente, el final es 0. o CEO (RCO) se activa sólo si CE está activo.
Puesta a 0 (CLEAR): síncrona o asíncrona.
Habilitación de carga en paralelo ( L, LOAD): habilita la carga de un dato de n bits en el contador para contar a partir de él (suele ser carga síncrona).
Entradas de carga en paralelo ( Di): sirven para introducir un valor de n bits si LOAD está activada.
Cuenta ascendente/descendente ( UP/DOWN): en contadores reversibles.
2.4.
CONTADOR SINCRONO ASCENDENTE.-
2.5.
CONTADOR SINCRONO DESCENDENTE.-
2.6.
DIVISOR DE FRECUENCIA.Es un circuito basado en un contador de modulo A-2 n-1 pero no presenta todas sus salidas, sino un solo bit que suele ser la señal de RCO. el divisor de frecuencia genera un reloj con una frecuencia que suele ser 1/N veces menor.
3. MATERIALES Y EQUIPO UTILIZADO.- Fuente de 5 v (DC). - Resistencias - Protoboards. - Generador de señal - Circuitos integrados - Led’s - Cables de experimentación
4. PROCEDIMIENTO.PRACTICA # 1 Diseñar un contador de rizado de 4 bits, usar flip flop JK. Mostrar el conteo mediante LEDs
PRACTICA # 2 Diseñar un contador de 4 bits usando un contador sincr ónico JK, que realice la una secuencia desde el número 5 al número 13 bucle cerrado, mostrar el conteo mediante LEDs
PRACTICA # 3 Diseñar un contador BCD usando el contador 74161. Mostrar el conteo mediante LEDs.
PRACTICA # 4 Diseñar un divisor de frecuencia por 20, usando contadores MSI, la elección del contador se deja a criterio del alumno en función a la experiencia adquirida en clases, calcular el porcentaje de error del circuito.
PRACTICA # 5 Diseñar un contador con carga en paralelo, usando el integrado 74193 (opcional 74163). El conteo debera empezar a partir del numero 3, es decir 3,4,5,6,7,3,4.... Mostrar el conteo mediante LEDs. Ajustar el circuito para que realice un conteo descendente.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: Con el desarrollo de este trabajo se trató de explicar lo más simplemente posible todas las aplicaciones de los contadores, donde se puede saber cómo son los números donde se designa la cantidad de flip-flops que se deben utilizar.
Otra forma es disminuir la cantidad de número 2N mediante compuertas nand. Los contadores de décadas que son todos aquellos que tienen 10 estados.
Los contadores descendentes que son capaces de medir desde un número máximo a un mínimo.
Los flip flops paralelos que tienen la capacidad de contar en forma simultánea.
Los ascendentes y descendentes tienen la capacidad de contar en ambos sentidos.
Los contadores con preestablecidos a estos se les puede fijar cualquier valor inicial de conteo.
Recomendación conectar los cables con mucha cautela para una buen funcionamiento.
Conectar a los leds que se va a utilizar una resistencia de 220Ω
6. CUESTIONARIO: 1.- Explique el funcionamiento de cada uno de los integrados utilizados
*74LS00 Diagrama de conexión
Tabla de funcionamiento
*74LS107 Diagrama de Conexión
*74LS161 Diagrama de Conexión
*74LS86 Diagrama de Conexión
Tabla de Funcionamiento
Tabla de Funcionamiento
Tabla de Funcionamiento
*74LS193 Diagrama de Conexión
Tabla de Funcionamiento
*74LS32 Diagrama de Conexión
Tabla de Funcionamiento
2.- Mencione aplicaciones reales a cada una de las experiencias. Contador síncronos descendentes y ascendentes.
En el diagrama lógico se muestra un contador ascendente / descendente síncrono binario de tres bits diseñado a partir de flip-flops J-K en configuración toggle con disparo por borde de subida. Debido a que posee tres flip-flops , su ciclo básico se compone de ocho estados que van desde cero (000) hasta siete (111) en forma secuencial y repetitiva.
Contadores con registro de corrimiento Contador de anillo: El contador de corrimiento más simple es un registro de corrimiento circulante conectado de modo que el último flip-flops desplace su valor al primer flip-flops. Esta configuración se muestra en la figura utilizando flip-flops de tipo D (también se puede usar flip-flops de tipo J K). Estos se conectan dé tal forma que la información se corra de izquierda a derecha, y de regreso de Q0 a Q3. En mucho casos solo hay un 1 en el registro y se hace que circule alrededor del registro en tanto se apliquen los pulsos del reloj. Por esta razón se le denomina contador de anillo.
Contador Johnson. Aparte de los contadores binarios que pasan por todos sus posibles estados y de los de secuencia truncada, en los cuales el número máximo de posibles estados es 2 n , donde n corresponde al número de flip-flops , existen contadores que tengan un número de estados determinado por la regla 2n , donde n es el número de flip-flops . Además estos contadores poseen una realimentación de la salida complementaria de la última etapa independiente del número de etapas del contador, a la entrada del primer flip-flop , dando como resultado una secuencia característica.
7. BIBLIOGRAFIA: www.electronica2000.com www.electronicafacil.net www.laverdad.es
