Sistemas Computacionales 1

UNITEC Universidad Tecnológica de México

Campus Marina-Cuitláhuac.

Ingeniería en Sistemas Computacionales MATERIA: ELECTRÓNICA 1

ÁREA: INGENIERÍA

CUATRIMESTRE: QUINTO

Rectificador de Onda Completa Fecha Elaboración: 09-Octubre-2013

Fecha Revisión: ______________

Profesor: Gerson Villa González

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OBJETIVOS.

Conocer la operación de un temporizador 555 en modo astable.

NORMAS DE SEGURIDAD. Trabajar dentro de la línea de seguridad

EQUIPO DE SEGURIDAD. Bata. Lentes de protección. Zapatos cerrados. Guantes de Látex

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INVESTIGACIÓN PREVIA A) Que es un transformador y como funciona B) Que es un diodo, tipos de diodo y como funcionan C) La función básica de un circuito rectificador D) Que es un rectificador onda completa E) Como funciona un rectificador onda completa

EQUIPO:

UNIVERSIDAD: ALUMNO:

1 Multímetro

1 Fuente de 5v

Juego de Puntas Necesarias a criterio del alumno (Caimán - Caimán, Caimán – Banana, Banana - Banana)

1 Computadora con Multisim o Proteous

MATERIALES:

UNIVERSIDAD: ALUMNO:

1 Capacitor de 10nf (10 nano faradios)

1 CI NE555

1 capacitor de 1000uf (1000 microfaradios)

2 resistencias de 330 ohm de 1/2 watt

2 resistencias de 100 ohm de 1/4 watt

1 relevador de 5v

1 led rojo

1 motor de 5v

1 transistor 2n2222

1 protoboard

1 cable para protoboard

Nota: Fórmula para calcular el tiempo encendido

. * * TA 0 693 R1 R2 Cap

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Tiempo apagado

. * *TB 0 693 R2 Cap

Frecuencia

/ . * * * F 1 0 693 C R1 2 R2

MARCO TEÓRICO:

Es uno de los Circuitos Integrados más famosos, de los más utilizados. Según

el tipo de fabricante recibe una designación distinta tal como TLC555,

LMC555, uA555, NE555C, MC1455, NE555, LM555, etc. aunque se lo

conoce como "el 555" y ya todos saben de qué se está hablando.

Respecto al formato o encapsulado, puede ser circular metálico, hasta los

SMD, pasando por los DIL de 8 y 14 patillas.

Existen versiones de bajo consumo con el mismo patillaje y versiones dobles,

es decir que contienen 2 circuitos iguales en su interior, que comparten los

terminales de alimentación y se conocen con la designación genérica de 556,

observa la siguiente imagen...

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Utilización: Este circuito es un "Timer de precisión", en sus orígenes se presentó como

un circuito de retardos de precisión, pero pronto se le encontraron otra

aplicaciones tales como osciladores astables, generadores de rampas,

temporizadores secuenciales, etc., consiguiéndose unas temporizaciones

muy estables frente a variaciones de tensión de alimentación y de

temperatura.

Características generales: El circuito puede alimentarse con tensión continua comprendida entre 5 y 15

voltios, aunque hay versiones que admiten tensiones de alimentación hasta 2

V., pero no son de uso corriente. Si se alimenta a 5V es compatible con la

familia TTL.

La corriente de salida máxima puede ser de hasta 200mA., muy elevada para

un circuito integrado, permitiendo excitar directamente relés y otros circuitos

de alto consumo sin necesidad de utilizar componentes adicionales. La

estabilidad en frecuencia es de 0.005% por ºC.

Necesita un número mínimo de componentes exteriores, la frecuencia de

oscilación se controla con dos resistencias y un condensador. Cuando

funciona como monoestable el retardo se determina con los valores de una

resistencia y de un condensador.

Diagrama de Bloques Interno: El funcionamiento y las posibilidades de este circuito se pueden comprender

estudiando el diagrama de bloques. Básicamente se compone de dos

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amplificadores operacionales montados como comparadores, un circuito

biestable del tipo RS del que se utiliza su salida negada, un buffer de salida

inversor que puede entregar o absorber una corriente de 200mA. Y un

transistor que se utiliza para descarga del condensador de temporización.

Una red de tres resistencias iguales fija los niveles de referencia en la entrada

inversora del primer operacional, y en la no inversora del segundo

operacional, a 2/3 y 1/3 respectivamente de la tensión de alimentación.

Cuando la tensión en el terminal umbral (THRESHOLD) supera los 2/3 de la

tensión de alimentación, su salida pasa a nivel lógico "1", que se aplica a la

entrada R del biestable, con lo cual su salida negada, la utilizada en este caso,

pasa a nivel "1", saturando el transistor y comenzando la descarga del

condensador, al mismo tiempo, la salida del 555 pasa a nivel "0".

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Pasemos ahora al otro amplificador operacional, si la tensión aplicada a la

entrada inversora, terminal de disparo (TRIGGER), desciende por debajo de

1/3 de la tensión de alimentación, la salida de este operacional pasa a nivel

alto, que se aplica al terminal de entrada S del biestable RS, con lo que su

salida se pone a nivel bajo, el transistor de descarga deja de conducir y la

salida del 555 pasa a nivel lógico alto.

La gama de aplicaciones del circuito se incrementa, pues se dispone de un

terminal de reset, activo a nivel bajo, que se puede utilizar para poner a nivel

bajo la salida del 555 en cualquier momento.

Algunas de sus aplicaciones Circuito monoestable: La salida del circuito es inicialmente cero, el transistor está saturado y no

permite la carga del condensador C1. Pero al pulsar SW1 se aplica una

tensión baja en el terminal de disparo TRIGGER, que hace que el biestable

RS cambie y en la salida aparezca un nivel alto. El transistor deja de conducir

y permite que el condensador C1 se cargue a través de la resistencia R1.

Cuando la tensión en el condensador supera los 2/3 de la tensión de

alimentación, el biestable cambia de estado y la salida vuelve a nivel cero.

R2 está entre 1k y 3,3 M, el valor mínimo de C1 es de 500pf.

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Circuito astable: Cuando se conecta la alimentación, el condensador está descargando y la

salida del 555 pasa a nivel alto hasta que el condensador, que se va

cargando, alcanza los 2/3 de la tensión de alimentación, con esto la salida del

biestable RS pasa a nivel "1", y la salida del 555 a cero y el condensador C1

comienza a descargarse a través de la resistencia RB. Cuando la tensión en

el condensador C1 llega a 1/3 de la alimentación, comienza de nuevo a

cargarse, y así sucesivamente mientras se mantenga la alimentación.

RA toma valores entre 1k y 10M, RB<RA

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Circuito astable con onda simétrica: En este circuito astable se muestra cómo puede obtenerse una onda

simétrica; el modo de hacerlo es que el condensador tarde el mismo tiempo

en cargarse que en descargarse, los caminos de carga y descarga deben ser

iguales y se separan con dos diodos. El condensador C2 evita fluctuaciones

de tensión en la entrada de control.

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Terminal de Reset: El terminal de reset puede conectarse directamente al positivo o bien

mantener el nivel alto por medio de una resistencia, por ejemplo de 2k2. Al

actuar sobre el pulsador, la salida del 555 pasa a nivel bajo directamente. Es

como poner el integrado en un estado de reposo.

Modulación del ancho de pulso: Aplicando una señal de nivel variable a la entrada de CONTROL el pulso de

salida aumenta de ancho al aumentar el nivel de esa tensión.

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Modulación del retardo de pulso: Aquí el pulso de salida aparece con mayor o menor retardo según aumente o

disminuya la tensión aplicada al terminal de control.

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Armado

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Circuito con Led

Circuito con un motor de 5 Vots Arme el circuito en multisim o proteus y compruebe los resultados

anteriormente mediante esta herramienta.

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NOTAS PARA LOS ALUMNOS: (OPTATIVO)

1. El reporte final de la práctica deberá ser entregado a máquina o en procesador de

textos (PC) sin excepción.

2. Las prácticas impresas solo sirven de guía y referencia.

3. No se aceptan copias fotostáticas del reporte final.

4. La entrega del reporte final de la práctica es por alumno.

CONCLUSIONES DE APRENDIZAJE:

RECURSOS BIBLIOGRAFICOS:

Fascinating I.C Projects, P.K. Aggarwal,Editorial BPB, 1990.

Power Supplies for All Occasions, M.C. Sharma, Editorial BPB, 1990.

Fundamentos de microelectrónica, nanoelectrónica y fotónica Albella Martín, José

María Pearson 2005

Electrónica: teoría de circuitos Boylestad, Robert L. Pearson 1997

Fundamentals of semiconductor devices Anderson, Betty Lise McGraw Hill 2005