UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL PROFESIONAL DE ING. ELECTRONICA --------------------------
LABORATORIO 2 DE SISTEMAS DIGITALES TEMA : ASTABLES Y MONOSTABLES MONOST ABLES PROFESOR: ING. DARIO UTRILLA SALAZAR I. INTRODUCCIÓN En el presente laboratorio, se desarrollara el análisis funcional de los circuitos generadores de pulsos astables y monostables; los cuales representan los circuitos generadores de pulsos para el funcionamiento de los circuitos con Flip flops entre ellos: los Registros, Contadores, Maquinas de estados, memorias y todo circuito secuencial.
II. OBJETIVOS 1. OBJETIVOS GENERALES Analizar e Implementar los diversos circuitos astables y monostables, utilizando dispositivos dispositivos integrados integrados TTL y CMOS. La visualización del funcionamiento de cada una de los circuitos generadores son implementados utilizando diodos leds en las salidas. Implementar circuitos básicos con IC TTL y CMOS. Adquirir destreza para el montaje y cableado de circuitos digitales en el prothoboard.y/o en circuito impreso. Que el estudiante aprenda utilizar los principios básicos para el análisis de circuitos digitales secuenciales mediante simuladores y que tenga la capacidad de realizar la detección de fallos, corregirlos y comprobar su buen funcionamiento.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Para cada circuito circuito generador de pulsos implementar implementar con circuitos integrados integrados IC555 o IC556 (Doble IC555). Buscar las referencias correspondientes en los manuales adecuados. Se implementará como entradas lógicas pulsadores y como salidas lógicas LEDs. Implementar cada circuito circuito en prothoboard, prothoboard, analizar su funcionamiento funcionamiento y luego comprobar el funcionamiento funcionamiento de cada uno de ellos.
III. RESUMEN Como primer paso para el desarrollo del presente laboratorio se debe consultar los manuales correspondientes para cada objetivo. Luego se debe analizar los circuitos multivibradores (astable y /o monostable) en forma teórica y luego simularlos con algún software especializado y depurar los errores. Por ultimo se implementa el circuito con los circuitos integrados realizando conjuntamente pruebas individuales de su funcionamiento y al terminar dicho proceso se procede a hacer las pruebas y desarrollar desarrollar las tablas de estados o construir los diagramas de tiempo.
IV. MARCO TEORICO La teoría desarrollada en clases
V. PARA EL INFORME PREVIO. 1. Describir el concepto de circuito multivibrador multivibrador astable, analice su funcionamiento y mencione los parámetros parámetros característicos característicos de los pulsos y analizar los circuitos utilizados multivibradores astables. 2. Describir el concepto de circuito multivibrador monostable, analice su funcionamiento y describa los tipos de monostables y sus características, asi como los circuitos monostables. 3. De los manuales técnicos obtener las características de los IC 555, 556, 7555, 74121, 74122, 741º23, 74221, CD 4047B; que realizan realizan la función de multivibradores, analice su tabla de verdad y funcionamiento. 4. Cual es la diferencia diferencia entre un astable y monostable; monostable; así como la diferencia entre entre un monostable redisparable y no redisparable; muestre circuitos prácticos para explicarlos.. 5. Analice el funcionamiento del cristal de cuarzo; investigar sus características, ventajas y desventajas. Analice circuitos prácticos generadores de pulsos con cristal de cuarzo. 6. Describir las características de los multivibradores multivibradores CMOS, cuales son sus ventajas y desventajas.
VI. LISTADO DE MATERIALES Circuitos Integrados IC 555, 556, TTL : 74123, 74223, CMOS : CD 4047B Prothoboard y pulsador Cables de conexión Manuales técnicos. Resistencias de diversos valores (100Kohm, (100Kohm, 120 Kohm, 167Kohm, 220 Kohm Diodos LEDs, cristal de cuarzo. Condensadores Condensadores de diversos valores: 0.1 uF, 1 uF, 4.7uF, 10uF, 16uF.
VII. IMPLEMENTACION 1. Implementar el circuito mostrado en en la Figura 1. Analice su funcionamiento funcionamiento para valores de : a) RA= 100Kohm
RB= 100 Kohm
C1= 4.7 uF
b) RA= 100Kohm
RB= 120 Kohm
C1= 10 uF
c) RA= 220Kohm
RB= 167 Kohm
C1= 16 uF
Figura 1 Circuito astable Determinar para cada caso los valores teóricos y experimentales: a. Tiempo de carga (Tc) b. Tiempo de descarga (Td) c. Periodo (T) d. Frecuencia (f) e. Ciclo de trabajo (DC(%)) 2. Implementar el circuito de la Figura Figura 2, analice y funcionamiento funcionamiento y repita la la experiencia del paso anterior. Con las resistencias y condensadores indicados.(Utilizar las resistencias y condensador del circuito anterior y analizar en forma teórica y experimental los valores valores de Tc, Td, T, f y DC )
Figura 2. Circuito Astable mejorado. m ejorado.
3. Implementar el Circuito de la la Figura 2, analice analice su funcionamiento, funcionamiento, con valores valores de Resistencias y condensadores indicados Calcular valor teórico y experimental
a) R1 = 120 Kohm
C1 = 4.7 uF
Calcular T:
b) R1 = 120 kohm
C1 = 10 uF
Calcular T:
c) R1 = 100 Kohm
C1 = 10 uF
Calcular T:
Figura 3. Circuito monostable 4. Utilizando el IC CD4047B, implementar implementar los los circuito circuito mostrados en en la Figura Figura 4; Analice su funcionamiento y determine sus valores teóricos y experimentales experimentales del tiempo de duración del pulso. (importante) El valor de R : ( De 10 KOhm KOhm hasta 1MOhm) El valor de C : ( Mayor que 100 pF en astable y Mayor que 1000pF en monostable)
Figura 4.a Circuito astable
Figura 4.b Circuito Circuito Monostable
Para modo astable astable : f(Q) = 1/(4.4 R. C) F(osc) = 1/(2.2 R. C)
5. Implementar el circuito de la Figura Figura 5, y analice analice su funcionamiento. funcionamiento.
Figura 5.
6. El siguiente circuito circuito es un una alarma alarma , en el cual la la señal de entrada provoca el disparo de la alarma. Esta seguirá activada aunque la señal de entrada que origino el disparo desaparezca
Figura 5
VIII. PARA EL INFORME FINAL
1. Presentar todos los circuitos implementados, sus valores de tiempos y frecuencia indicadas (teóricamente y experimentalmente) y breve análisis de su funcionamiento. funcionamiento. 2. De los manuales manuales del fabricante describa describa todas las las características técnicas técnicas de los IC TTL y CMOS astables y monostables 3. Describa circuitos circuitos de aplicación aplicación de los circuitos astables y monostables. monostables.
IX. CONCLUSIONES
Describa sus principales principales conclusiones del experimento desarrollado. X. BIBLIOGRAFÍA
1. 2. 3. 4.
Enrique Mandado. Mandado. Sistemas Sistemas Electrónicos Electrónicos Digitales. Digitales. 7ª Edición. Edición. Biblioteca Biblioteca UDB. Morris Mano. Mano. Diseño Digital. Digital. 1ª Edición. Editorial Prentice Prentice Hall. Hall. Biblioteca UDB. John F. Wakerly. Wakerly. Diseño Digital, Digital, principios y prácticas. Editorial Editorial Prentice Prentice Hall. Hall. Louis Nashelsky. Nashelsky. Fundamentos Fundamentos de tecnología tecnología digital. digital. 1ª Edición. Edición. Noriega Editores,Limusa. 5. Ronald J. Tocci. Sistemas digitales, digitales, principios principios y aplicaciones aplicaciones Biblioteca Biblioteca UDB. .
