GENERADOR DE TONOS Edwin Yesid Galeano Martínez , Centro de Electricidad y Electrónica, Tecnología en Diseño Implementación y Mantenimiento de Sistemas de Telecomunicaciones, Grupo 324937, Servicio Nacional de Aprendizaje Bogotá, Colombia
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Resumen Mediante el desarrollo de este taller conocere y aprendere el uso del circuito integrado 555.Aplicare su funcionamiento en el montaje de un generador de tonos a diferentes frecuencias. Abstract I will know and learn how to use the 555 chip. I will apply his functioning mounting a tones generate for different frequency
Grafica 1 I.
INTRODUCCIÓN
El C.I 555 es uno de los circuitos integrados más populares, incluye 23 transistores, 2 diodos y 16 resistencias. En este Taller lo utilizaremos como una fuente de producción de Audio generando tonos, y frecuencias moduladas siempre dentro de un marco de experimentación. A continuación mostramos algunos ejemplos de su uso. Los ejemplos se muestran a través de esquemáticos obtenidos a través de la simulación utilizando el software de proteus el cual nos muestra gráficamente el diseño y funcionamiento de los circuitos. DESARROLLO Se requiere realizar una investigación previa de la siguiente manera:
Datasheet del CI555. Datasheet del 2N2222. Frecuencias de los tonos musicales en la escala más adecuada con el tono de referencia 440hz (tono de invitación a marcar). Rango Audible humano. Rango de la voz humana.
Conocimientos Previos Características de señal relacionadas con el sonido
1. Valores de Amplitud (Relacionado con el sonido en su potencia) 1.1. Valor Pico : es el valor mas alto generado por una señal 1.2. Valor Pico a Pico Es la sumatoria de los valores pico en su ciclo positivo y su ciclo negativo 1.3. Valor Instantáneo : valor registrado en cada instante de tiempo. 1.4. Valor Promedio: es el promedio de todos los valores instantáneos dado un periodo especifico mediante un calculo matemático. 1.5. Valor RMS o Eficaz es el valor que realmente se puede utilizar 2. Periodo – Frecuencia (Relacionado con el sonido en el tono- Agudo o Grave) Cuando la vibración es lenta se produce una baja frecuencia por lo tanto se genera sonido grave. Cuando la vibración es rapida se produce una alta frecuencia generando un sonido agudo. 3. Forma de Onda (Relacionado con el sonido en el timbre) Forma característica de la onda de sonido generada por cada emisor: una misma sonido no lo genera
diferentes instrumentos al interpretar una nota musical. Actividad 1.
DataSheet CI555
Del Datasheet del CI555 identifique las siguientes características y aplicaciones:
Voltaje Máximo Voltaje Mínimo Corrient e Máxima
DataSheet CI555 NE555 /SA555 / SE 555 SE555C 18 V 16 V 4.5V
4.5 V
12mA
15 mA 1.GND : PIN PARA PONER EL CI A TIERRA Nomb re y funció n de cada Pin
Circuito Monoest able
Cálculos para cto Monoest able
Diagr ama del integr ado
tw = 1.1 Rc
2.TRIGGER Disparador 3. OUTPUT : SALIDA DEL INTEGRADO 4.RESET : REINICIO DEL CI 5.CONTROL VOLAGE Control de voltaje 6.THRESHOLD Umbral 7.DISCHARGE Descarga 8.VcC: ALIMENTACION DE VOLTAJE DEL CI
Tabla 2 : características C.I 555
Actividad 2. Del Datasheet del 2N2222 identifique las siguientes características:
Circuito Astable
Cálculos para cto Astable
F = 1.44/C(Ra+2Rb)
| Tabla 1 : datos C.I 555
DataSheet 2N2222 Pin1 Emisor : Diagrama Pin2 del Base : transistor Pin3 Colector : Tabla 3: datos 2N2222
DataSheet 2N2222
Comprobación de pines Multímetro Pin2ypin 1 Distribución real de Pin2ypin pines 3: Pin1ypin 3:
Teniendo en cuenta la formula: F= (1,44/(C1(Ra+2Rb)), despeje la ecuación para hallar C, Luego despeje la misma ecuación para hallar Ra, Luego despeje la misma ecuación para hallar Rb. Y de esta forma conteste:
con 0.648 1.43 1
C=(1.44/F(Ra+2Rb))
Tabla 4: características 2N2222
Ra= (1.44/FC1) – 2Rb
Grafico 2 C.I 2N2222
Rb= (1.44/2FC1) – Ra/2 a. Para solucionar 3 incógnitas es necesario tener 3 ecuaciones, pero solamente tenemos una ecuación para dar solución a estas, por eso asignaremos dos de los valores de las incógnitas para solucionar solamente una de ellas. (Usted debe escoger cuales asigna y cual calcula). Para solucionar este problema de un modo más sencillo utilice Excel, para poder cambiar los valores y hacer un cálculo más exacto. De esta manera llene los valores correspondientes a Ra, Rb y C1 de la tabla del punto a.
Actividad 3.
b. Rango audible humano: 20Hz hasta 20000 Hz aproximadamente a. De acuerdo a la investigación de frecuencias diligencie la columna “Frecuencia” de
la siguiente tabla:
c. Rango de la voz Humana: Hombres 100 y 200 Hz; Mujeres 150 y 300 Hz.
b. Actividad 4.
Tono
Frecuen cia
Do
261Hz
Re
294Hz
Mi
330Hz
Fa
349Hz
Sol
392Hz
La
440Hz
Si
494Hz
Ra 3517.24
C1
1000 Ω
1µF
2897.95
1000 Ω
1µF
2363.63
1000 Ω
1µF
1000 Ω
1µF
1673.46
1000 Ω
1µF
1272.72
1000 Ω
1µF
914.97
1000 Ω
1µF
2126.07
Tabla 5 datos para notas musicales C.
Rb
a. Monte el circuito Astable para obtener en la salida una frecuencia de 440Hz.
Grafico 3 : circuito en simulador para un tono b. Monte la siguiente etapa de potencia para poder utilizar el parlante sin averiar el circuito integrado:
a. Diseñe el circuito para poder generar los 7 tonos de una escala, en un solo montaje.
CONCLUSIONES Al finalizar el desarrollo de este taller podemos concluir que la aplicación en la cual fue utilizado el circuito integrado 555, es muy comúnmente utilizada en los sistemas de telefonía publica. Aprendimos también que los tonos auditivos para el hombre tienen frecuencias determinadas, en nuestro caso, cuando se implemento en el montaje de los circuitos integrados, nos dimos cuenta que los tonos eran ajustables con tan solo cambiar las resistencias del circuito, las cuales son las que hacen cambiar la frecuencia auditiva de cada tono.
REFERENCIAS [1] Guía de estudio facilitada por el instructor Hernando Piracoca.
BIBLIOGRAFIA http://www.alldatasheet.com/view.jsp? Searchword=2N2222 http://www.datasheetcatalog.net/es/datasheets_pdf/ N/E/5/5/NE555.shtml http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Parametros -corriente-alterna.php http://www.detotus.com/cap6.pdf http://adriansena.galeon.com/album2354676.html Grafico 4:circuito en simulador para 7 tonos
