Circuitos Generadores de Pulso de Reloj

Circuitos generadóres de pulso de reloj Rafael Eduardo Pérez Solís Wilberth Francisco Manzano Alonzo Josué Guillermo Martinez Ávila Sonia Dzul Barrera Alberto Santos Romero INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR PROGRESO 13 de noviembre de 2012

Resumen

El circuito generador de pulsos de reloj lo podemos diseñar con diferentes tipos de circuitos integrados, su funcíon es la de enviar una senal en determinado momento o tiempo haciendo calculo de estos mismos, el diseño de este generador de pulso es de gran importancia por que su uso va desde sencillos circuitos para hacer prender un led en determinado tiempo hasta controlar el tiempo en que una bomba se debe prender y apagar en determinado momento, tiene multiples funcíones que lo unico que la limita es tu imaginacíon.

1.

Temporizador 555

en pasar de ∼ 0V a 2/3V CC, viene definido por la siguiente ecuación T = RCln3 ≈ 1,1RC.

Existen en el mercado un conjunto de circuitos integrados denominados temporizadores (timers) especialmente diseñados para realizar multivibradores monoestables y astables. El temporizador 555 (NE555 de 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. En la figura 1 se muestra el diagrama circuital de este temporizador. Está constituido por dos comparadores, un flip-flop SR y un transistor que actúa como un elemento de conmutación. Las tres resistencias en serie de valor R definen las tensiones de comparación a 1/3V CC y 2/3V CC.

En la figura 3 se presenta al 555 en la configuración multivibrador astable. En este caso el condensador varía su tensión entre 1/3V CC y 2/3V CC. El proceso de carga se realiza a través de RA+RB y el de descarga a través de RB. Como resultado se genera a la salida una onda cuadrada no-simétrica definido por dos tiempos T 1 y T 2. T 1 = (RA + RB)Cln2R ≈ 0,69(RA + RB)C y T 2 = RBCln2 ≈ 0,69RBC

En la figura 2 se presenta al 555 en la configuración monoestable. Al aplicar un pulso negativo en Vi con una tensión inferior a 1/3VCC, el condensador C se carga libremente a través de R. Este proceso de carga finalizará cuando la V c = 2/3V CC, en cuyo caso se produce la descarga brusca de C a través del transistor de salida. El pulso de salida tiene una duración T, especificado por el tiempo que tarda el condensador

Figura 1: Diagrama circuital de temporizador 555

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la configuracion monoestable en la figura 4 lo hemos simulado en proteus.

Figura 2: Configuracion monoestable Figura 4: Simulacion monoestable

4.

Para los calculos del astable podemos considerar que los tiempos de referencia son:T1 = 0,7s y T2 = 0,3s. Para hallar el valor de la R2 primero tenemos que utilizar la formula de: T2 = 0,693R2 C T2 R2 = 0,693×C 0,3s R2 = 0,693×47mF R2 = 9,21kΩ Con base en este valor obtenido de R2 podemos hallar la R1 con la sigueinte formula propuesta en la teoría: T1 = 0,693(R1 + R2 )C 0,7 = 0,693(R1 + 9,21kΩ)(47mF ) En la figura 0,7s R1 = 0,693×47mF − 9,21kΩ 5 se reprenta una simulacion de lo resuelto

Figura 3: Configuracion astable

2.

Calculos

En los calculos se puede utilizar un valor supuesto por nosotros en la formula, ya que hay dos incognitas de por medio pero una hay que suponerla para hallar la otra y el tiempo es valor conocido ya por nosotros,consideramós de vital importacia los valorés comercíales ya que supondremos el valor de el capacitor por que son los que menos varian en el mercado. Luego al haber sustituido y despejado en las formulas de las dos configuraciones podemos obtener una astable y monoestable.

3.

Ejemplo práctico de astable

Ejemplo prático de monoestable

Supongamos que te pidan la configuracion de un monoestable donde te dicen que el tiempo de duracíon que Figura 5: Simulacion astable es 1s pues suponiendo un capacitor con valor real en el mercado en este caso 47mF en tonces sustituyendo quedaria: T = 1,1RC Referencias T R = 1,1C 1s R = 1,1×47mF [1] Gustavo A. Ruiz Robredo 1a Edición:Junio-2001 R = 19,34kΩ Servicio de Reprografía Facultad de Ciencias UniEntonces en base a estos calculos podemos decir que ya versidad de Cantabria España calculamos los valorés de los componentes para realizar 2