Embed Size (px)
Citation preview
.Generador de tonos 432461
GENERADOR DE TONOS
Brandon camilo López Medices e-mail:[email protected]
Cristian López e-mail:[email protected]
William Andrés e-mail:
Edwin Díaz e-mail:
RESUMEN: Se elaboro un generador de tonos de dos tipos distintos denominados como Mono astático (fijo) y Astático. Se realizaron los diferentes circuitos montados en una placa tipo protoboard siguiendo el modelo dado por el instructor en clase; Circuito basado en el temporizador o pulsador llamado LM555, para así poder obtener como resultado final una evidencia auditiva de un único sonido permanente controlado por un pulsador; Esto para el caso Mono astático. Para el generador de tipo Astático se obtuvo el valor de la frecuencia para cada tonalidad siendo controlado de la misma manera que el tipo anterior, por medio de pulsadores pero esta vez un pulsador para cada nota.
PALABRAS CLAVE: temporizador 555, FrecuenciasTransistor, astable. .
1. INTRODUCCIÓN
Este informe contiene toda la información necesaria acerca del tema principal. Describe paso a paso y muy detalladamente los principales conceptos de elaboración que se tuvieron en cuenta al momento de la realización de los circuitos generados, haciendo referencia específicamente a estos y a dicho procedimiento. La anterior descripción va acompañada de fundamentos teóricos sacados de distintas fuentes de información y retroalimentación, para así tener una base teórica argumentada y concreta. .
2. Objetivo
Diseñar, Calcular y Montar un generador de tonos, con base en el tono de invitación a Marcar y Generando otros tonos cercanos a este.
3. Generador de tonos
Respecto a la posibilidad de generar frecuencias, el 555 con la ayuda de unos pocos componentes, nos permite generar frecuencias audibles. Sin embargo, no suele utilizarse como generador de notas, principalmente por su deriva con la temperatura, como ocurre con otros muchos sencillos generadores de frecuencia. Puesto que la música, requiere una máxima estabilidad en la frecuencia fundamental, pero ese es un aspecto que no estudiaremos aquí.
De modo que, tan sólo haremos una incursión en esta faceta de las frecuencias audibles, partiendo del 555. Veremos cómo construir un generador de tonos, aprenderemos que cuando el 555 está en modo astable, la salida del pin 3 es una corriente continua de impulsos llamada onda cuadrada que se puede oír en un altavoz como un tono. Y, aprenderemos cómo construir un circuito generador de tonos con el 555 en modo astable.
Mantengamos el diseño estándar de los esquemas de los circuitos, de modo que el circuito sea fácil de seguir. El objetivo es establecer un circuito de salida para que muestre al instante lo que está sucediendo. Es por eso que todo debe estar en
1
.Generador de tonos 432461
lugares reconocidos. Aquí podemos reconocer que este diagrama es el circuito es un oscilador. El pulsador permite controlar el tono de salida. Es fácil comprender que una red de pulsadores SW1 con su R2, en paralelo a ellos, puede considerarse una especie de xilofón.
Figura 1. Generador de tono onda cuadrada
Al encender este circuito usted debería comenzar a oír la forma de onda de pulso que viene del 555. Gire el potenciómetro para cambiar la frecuencia de la onda de pulso. Si desea generar una frecuencia particular, trate de cambiar los valores de VR1, R2 y C1.
El circuito que vemos arriba, es un simple generador de tono de onda cuadrada o como lo llama el constructor, generador de ráfagas de tono (tone burst generator). Esta es una configuración entre muchas de las que podemos encontrar. Este, realmente, genera trenes de impulsos que se pueden percibir como un tono, al aplicarlos a un altavoz. Sin embargo, la configuración del esquema más normal, es la siguiente.
Figura 2. Esquema Más común
Ahora, se comprende que, poner en modo astable el chip 555, significa que el pin 3, enviará una tren continuo de pulsos denominados, señal de onda cuadrada y que en un altavoz se escuchará como un tono. La señal de onda cuadrada, es causa de la continua carga y descarga del condensador C1.
4. Circuito integrado 555 como astable
INTRODUCCION:
El 555 es un integrado muy útil, pudiendo ser configurado en varias modalidades. Una de estas modalidades es la del multivibrador astable, para lo cual el circuito oscila a una frecuencia y ciclo de trabajo configurables mediante resistencias y condensadores externos. La versatilidad de este integrado de tecnología bipolar, es que las frecuencias y ciclos de trabajo resultantes, no dependen de la fuente de alimentación.
La circuitería interna del 555 según National Semiconductors, es la siguiente:
2
.Generador de tonos 432461
Figura 3. LM555
El 555 puede operar a partir de 4.5V hasta 18V y puede manejar corrientes de salida de hasta 200 mA.
El diagrama de conexión es el siguiente:
Figura 4. Diagrama de conexión
Modo Astable del 555
A continuación, se muestra el circuito para que el 555 funcione en modo astable:
Figura.5 Astable
Datasheet del 2N2222
El 2N2222, también identificado como PN2222, es
un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso
general.
Sirve tanto para aplicaciones de amplificación
como de conmutación. Puede amplificar pequeñas
corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo
tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no
mayores de medio Watts). Puede trabajar a
frecuencias medianamente altas.
Por todas esas razones, es un transistor de uso
general, frecuentemente utilizados en aplicaciones
de radio por los constructores aficionados de
radios. Es uno de los transistores oficiales
utilizados en el BITX. Su versatilidad ha permitido
incluso al club de radioaficionados Norcal lanzar en
1999 un desafío de construir un transceptor de
radio utilizando únicamente hasta 22 ejemplares
de este transistor - y ningún circuito integrado.
Rango Audible humano.
Un oído sano y joven es sensible a las frecuencias
comprendidas entre los 20 Hz y los 20 kHz. No
obstante, este margen varía según cada persona y
se reduce con la edad (llamamos presbiacusia a la
pérdida de audición con la edad). Este rango
equivale muy aproximadamente a diez octavas
completas (210=1024). Frecuencias más graves
incluso de hasta 4 ciclos por segundo son
perceptibles a través del tacto, cuando la amplitud
del sonido genera una presión suficiente.
3
.Generador de tonos 432461
Fuera del espectro audible:
Por encima estarían
los ultrasonidos (Ondas acústicas de
frecuencias superiores a los 20 kHz).
Por debajo, los infrasonidos (Ondas
acústicas inferiores a los 20 Hz).
El espectro audible podemos subdividirlo en
función de los tonos:
1. Tonos graves (frecuencias bajas,
correspondientes a las 4 primeras
octavas, esto es, desde los 16 Hz a los
256 Hz).
2. Tonos medios (frecuencias medias,
correspondientes a las octavas quinta,
sexta y séptima, esto es, de 256 Hz a 2
kHz).
3. Tonos agudos (frecuencias altas,
correspondientes a las tres últimas
octavas, esto es, de 2 kHz hasta poco
más de 16 kHz).
Rango de la voz humana.
En términos de frecuencia, la voz humana está normalmente entre el rango de 80 Herzio Hz y 1100 Hz (lo que equivale a, del mi2 aldo6, en notación internacional, mi1 al do5 en notación franco-belga) considerando todo el rango de voces masculinas y femeninas.
5. Practica
Información anexos para realizar el generador
de tonos
Identificación de los valores resistivos (Código de colores):
Los valores resistivos en su gran mayoría se dan en franjas de colores impresas y se interpretan a través de una tabla. Cada color representa un valor numérico que dependiendo de la posición indica una cantidad específica y al combinarlos se obtiene el valor final de la resistencia eléctrica. Las dos primeras franjas indican el valor resistivo, la
tercera franja es un factor que al multiplicarlo con el valor obtenido en las dos primeras franjas nos indicara el valor resistivo final. La cuarta franja indica la tolerancia o el valor entre el cual oscilara el valor final dado por las tres franjas anteriores.
En la siguiente figura se muestra un ejemplo de la identificación de las franjas de colores y sus correspondientes valores.
Tabla.1 COLORES RESISTENCIAS
Los elementos utilizados para elaborar este circuito fueron los que se describen a continuación:
2 Placas tipo Protoboard 1 Multímetro 2 Datasheet LM555 8 Pulsadores 1 Parlante Resistencias con valores de 6.9 k, 3.3 k, 3.9 k,
1 k, 1.5 k, 1.8 k. 1 Condensador cerámico 0.1 microfaradios 1 condensador cerámico de 0.01 microfaradios
4
Colores1ª
Cifra2ª Cifra
Multiplicador Tolerancia
Negro 0 1
Café 1 1 x 10 1%
Rojo 2 2 x 102 2%
Naranja 3 3 x 103
Amarillo 4 4 x 104
Verde 5 5 x 105 0.5%
Azul 6 6 x 106
Violeta 7 7 x 107
Gris 8 8 x 108
Blanco 9 9 x 109
Dorado x 10-1 5%
Plateado x 10-2 10%
Sin color 20%
.Generador de tonos 432461
Teniendo como base la tabla de código de los colores para cada resistencia, se identificaron aquellas que irían en cada circuito. Seguidamente se procedió a sacar el balance de los valores de la frecuencia para cada una de las tonalidades (Do, Re, Mi, Fa, Sol, La, Si), pertenecientes al circuito. El valor de cada una de estas frecuencias se hallo principalmente por medio de la
ecuación:
F= 1.44\ (ra+2rb)*c.Se pudo obtener como resultado final además de la frecuencia para cada nota, un rango de voz y un rango audible.
Frecuencias
Tabla 2 Frecuencias
a. Rango audible humano: 20Hz a 20KHz
b. Rango de la voz Humana: 300Hz a 3400H
ECUACIONES
C=1.44/F(Ra+2Rb) (2)
Ra= 1.44-F(C1)2Rb/F(C1) (2)
Rb= 1.44-F(C1)Ra/F(C1)2 (2)
6. Conclusiones
Es posible generar cualquier valor de frecuencia audible y visible con el circuito Astable realizado con el CI555 A través del desarrollo de la presente guía SE PUEDE CONCLUIR:
Es fundamental la utilización de los datasheet a la hora de realizar cualquier clase de circuitos.
Los Rangos de la voz humana y el rango audible humanos son fundamentales para la
comprensión del funcionamiento de la planta interna.
La generación de tonos es fundamental en la
RTPBCL pues nos encontramos con muchos de ellos cada vez que realizamos un proceso de llamada.
Evidencias:
Figura .1 generador de tonos armado protoboard
Figura .2 generador de tonos armado protoboard
5
Tono Frecuencia Ra Rb C1
Do 261Hz 2k 26.586 0.1µf
Re 294Hz 2k 23.489 0.1µf
Mi 330Hz 2k 20.818 0.1µf
Fa 349Hz 2k 19.630 0.1µf
Sol 392Hz 2k 17.367 0.1µf
La 440Hz 2k 15.363 0.1µf
Si 494Hz 2k 13.574 0.1µf
.Generador de tonos 432461
Figura . 2 generador de tonos armado protoboard
5. REFERENCIAS
[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Voz_(m%C3%BAsica)
[2] http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_audible
[3] http://www1.delta-search.com/?q=2N2222&affID=119816&babsrc=SP_ss&mntrId=8C09000D875BD384
6
