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2do parcial de circuitos electrónicos III (MULTIVIBRADORES)

NOMBRES:   

ACUÑA CERVANTES JACKELINE CASTILLO HERNADEZ YAIR ESPINOZA YANCE CRISTIAN

DEDICATORIA A nuestros maestros que en este andar por la vida, influyeron con sus lecciones y experiencias en formarnos como personas de bien y preparados para los retos que pone la vida, a todos y cada uno de ellos les dedicamos cada una de estás paginas de nuestro trabajo

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ÍNDICE - PAGINA Introducción ........................................................................................................................................... 3 Objetivos ............................................................................................................................................ 3 Multivibradores ........................................................................................................................................... 4 Características, aplicaciones ........................................................................................................................................... 4 MULTIVIBRADORES DE FUNCIONAMIENTO CONTINUO U OSCILACIÓN LIBRE Astable ............................................................................................................................................ 6 Oscilacion Libre ............................................................................................................................................ 7 MULTIVIBRADORES DE FUNCIONAMIENTO IMPULSADO Biestable ............................................................................................................................................ 9 monoestable .......................................................................................................................................... 16 CIRCUITO INTEGRADO 555 monoestable ........................................................................................................................................ 20 Astable ………………………………………………….………………………….20 Biestable ………………..…………………………………………………………...22 Aplicaciones con el uso de multivibradores ........................................................................................................................................ 26 Conclusión y recomendaciones ....................................................................................................................................... 26 Anexos ....................................................................................................................................... 26 Bibliografía ....................................................................................................................................... 26

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INTRODUCCIÓN

La presente investigación se refiere al tema de los multivibradores, los cuales sepueden definir como dispositivos electrónicos capaces de generar una ondacuadrada lo que permite diversas aplicaciones como la temporización.La principal característica de este tipo de dispositivo es que tiene un lazo deretroalimentación convirtiéndolo en un circuito regenerativo.Por eso para analizar este tema es necesario definir en qué consiste losmultivibradores y como estos se clasifican según el funcionamiento.La investigación acerca de los multivibradores se realizó por el interés de conocer más acerca de estos componentes electrónicos y poder determinar las diferenciassegún su clasificación lo que nos permite ampliar conocimientos para poder aplicarlos en la práctica.

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MULTIVIBRADORES Los multivibradores o también conocidos como osciladores, consisten en un circuito de electrónica, que trabaja de forma analógica por medio de dos estados, los multivibradores son capaces de generar una onda o señal cuadrada, siendo la principal característica el lazo de retroalimentación, esto lo convierte en un circuito regenerativo, es decir que en su forma más simple consiste en dos transistores retroalimentados entre sí, también hace uso de otros componentes como las resistencias y condensadores, encargándose de controlar el periodo de corte de los transistores durante la recepción de la señal de entrada.

OBJETIVOS: • Determinar los componentes básicos y las configuraciones típicas de un multivibrador • Reconocer el mecanismo de funcionamiento y las formas de onda asociadas a las operaciónes. Objetivos  Objetivo general: Definir el concepto de multivibradores, conociendo su funcionamiento, utilidad y como estos se clasifican, permitiendo conocer la diferencias entre cada una, para hacer un correcto uso de los modos posibles de un multivibrador.  Objetivos específicos: Examinar el uso del circuito integrado LM 555 Mencionar la clasificación de los multivibradores Explicar el funcionamiento de las formas de usar un multivibrador Clasificación . Los multivibradores a la vez se pueden agrupar según su funcionamiento: De funcionamiento continuo: astable o de oscilación libre, mediante generación de ondas a partir de la propia fuente de alimentación. De funcionamiento impulsado: mediante una señal de disparo sale de su estado de reposo, si posee dos de dichos estados se llama biestable, y si posee uno se le llama monoestable.

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CARACTERÍSTICAS La principal característica de este dispositivo es su lazo de retroalimentación, lo que le convierte en un circuito regenerativo. Este lazo de retroalimentación posee una ganancia de voltaje muy alta cuando todos los dispositivos que lo componen se encuentran en regiones activas, llegando a alcanzar valores de hasta varios miles. Por otra parte, esa misma ganancia puede descender hasta valores cercanos a cero cuando alguno de los dispositivos del lazo no está en su región activa. Esta situación tiene lugar al encontrarse el multivibrador en su estado estable o casi estable. Un hecho importante es la independencia de la salida respecto a la entrada, es decir, la tensión de salida no es directamente dependiente de la entrada, por ser el multivibrador un circuito de señal grande. Los elementos más representativos de este tipo de circuitos son dos transistores conectados entre sí, los cuales forman el anteriormente mencionado lazo de retroalimentación. Otros componentes del multivibrador son resistencias y condensadores, encargados de controlar el periodo de corte de los transistores durante la recepción de la señal de entrada APLICACIONES El multivibrador, al ser un dispositivo de conmutación, se utiliza principalmente como temporizador en circuitos digitales y analógicos. Otra importante aplicación de este tipo de dispositivos es la de generación de formas de onda. Determinados multivibradores son empleados frecuentemente como sistemas de cómputo. Los multivibradores monoestables, debido a la salida que generan, suelen utilizarse para establecer retrasos entre dos eventos de longitud determinada. TIPOS DE MULTIVIBRADORES Existen varios tipos de multivibradores. Su clasificación se establece en función del número de estados estables asociados a cada uno de ellos. Debido a esta característica, los multivibradores se dividen en astables, biestables y monoestables. Por otra parte, estos tipos de dispositivos pueden agruparse en multivibradores de funcionamiento continuo u oscilación libre y de funcionamiento impulsado, dependiendo de la necesidad o no de señal de entrada para generar la señal cuadrada de salida. MULTIVIBRADORES DE FUNCIONAMIENTO CONTINUO U OSCILACIÓN LIBRE Este tipo de multivibradores se caracteriza por generar ondas a partir de la fuente de alimentación, sin necesitar de ningún otro tipo de entrada para tal fin. El dispositivo de oscilación libre también es conocido como astable. ASTABLE Página 5

El multivibrador astable, también conocido como multivibrador de carrera libre o circuito de reloj, no tiene estados estables, pero posee dos estados casi estables, entre los que conmuta su salida sin necesidad de señal de entrada. Debido a la ausencia de señal de entrada, es la propia composición del circuito la que determina el periodo de la señal de salida. La salida resultante convierte al dispositivo en un oscilador, llamado oscilador de relajación para diferenciarlo de otros osciladores. Las señales de entrada y salida que caben esperarse del astable son las siguientes:

Como puede verse en la imagen, la salida alterna entre los dos estados casi estables, sin que dicha alternancia guarde ninguna relación con la señal de entrada (en este caso inexistente). FUNCIONAMIENTO El astable con dos transistores NPN es de los primeroscircuitos que se estudian cuando se habla de transistoresen conmutación.

Estado 1: Q1 conduce, Q2 en corte Un astable tiene dos estados, y ambos son inestables, deforma que el circuito alterna continuamente uno conotro.Al comienzo del estado 1:

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Q1 está en conducción. Q2 está en corte. C1 está cargado positivamente con unpotencial de Vcc - 0.7. C2 está cargado negativamente (el terminal +está a menos tensión que el -) con un potencialde -0.7V Como Q2 está en corte vamos a considerar que no pasacorriente por sus terminales. Así imaginariamentesacamos Q2 del circuito. Como Q1 está en conducción,su unión Base-Emisor es como un diodo polarizado endirecto (sustituimos esta unión por un diodo); y al estarsaturado suponemos que la pérdida de tensión Emisor-Colector es mínima (sustituiremos esta por unconductor).

OSCILACION LIBRE Este circuito nos genera una onda cuadrada, de tal manera que con el Potenciometro R3 se puede variar su frecuencia determinada por la seguiente ecuacion.

En estas ecuaciones encontramos que la frecuencia y el periodo dependen de Rf y tambien que dependiendo del valor de resistencia

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para R1 hay un valor para R2

MULTIVIBRADORES DE FUNCIONAMIENTO IMPULSADO Estos multivibradores, a diferencia de los de oscilación libre, requieren de una señal de entrada para abandonar el estado estable. Atendiendo a su número de estados estables asociados, pueden dividirse en biestables y monoestables.

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BIESTABLE El biestable se caracteriza por tener dos estados estables. Su salida cambia de un estado estable a otro ante la aplicación de una señal de entrada, esto es, una primera señal de entrada marcará el cambio de estado, y volverá al original cuando reciba una segunda señal. Un tipo de biestable muy utilizado en electrónica es el flip-flop. Las señales de entrada y salida que caben esperarse del biestable son las siguientes: Tal como muestran ambas gráficas, el primer pulso de entrada provoca que la salida conmute del estado estable actual al otro, manteniéndose esta situación hasta la aparición de un segundo pulso de entrada que provoca un retorno al estado original. Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en:  

Asíncronos: sólo tienen entradas de control. El más empleado es el biestable RS. Síncronos: además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas.

La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel (alto o bajo) o por flanco (de subida o de bajada). Dentro de los biestables síncronos activados por nivel están los tipos RS y D, y dentro de los activos por flancos los tipos JK, T y D. Los biestables síncronos activos por flanco (flip-flop) se crearon para eliminar las deficiencias de los latches (biestables asíncronos o sincronizados por nivel). BIESTABLE RS Descripción Dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados (alto y bajo), cuyas entradas principales permiten al ser activadas: 

R: el borrado (reset en inglés), puesta a 0 ó nivel bajo de la salida.

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

S: el grabado (set en inglés), puesta a 1 ó nivel alto de la salida

Si no se activa ninguna de las entradas, el biestable permanece en el estado que poseía tras la última operación de borrado o grabado. En ningún caso deberían activarse ambas entradas a la vez, ya que esto provoca que las salidas directa (Q) y negada (Q') queden con el mismo valor: a bajo, si el flipflop está construido con puertas NOR, o a alto, si está construido con puertas NAND. El problema de que ambas salidas queden al mismo estado está en que al desactivar ambas entradas no se podrá determinar el estado en el que quedaría la salida. Por eso, en las tablas de verdad, la activación de ambas entradas se contempla como caso no deseado (N. D.). Biestable RS (Set Reset) asíncrono Sólo posee las entradas R y S. Se compone internamente de dos puertas lógicas NAND o NOR, según se muestra en la siguiente figura:

Tabla de verdad biestable RS R

S

Q (NOR)

Q' (NAND)

0

0

q

N. D.

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

N. D.

q

N. D.= Estado no deseado q= Estado de memoria

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Biestable RS (Set Reset) síncrono

Además de las entradas R y S, posee una entrada C de sincronismo cuya misión es la de permitir o no el cambio de estado del biestable. En la siguiente figura se muestra un ejemplo de un biestable síncrono a partir de una asíncrona, junto con su esquema normalizado: Su tabla de verdad es la siguiente:

Tabla de verdad biestable RS C

R

S

Q (NOR)

0

X

X

q

1

0

0

q

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

N. D.

X=no importa

BIESTABLE D (DATA O DELAY)

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El flip-flop D resulta muy útil cuando se necesita almacenar un único bit de datos (1 o 0). Si se añade un inversor a un flipflop S-R obtenemos un flip-flop D básico. El funcionamiento de un dispositivo activado por el flanco negativo es, por supuesto, idéntico, excepto que el disparo tiene lugar en el flanco de bajada del impulso del reloj. Recuerde que Q sigue a D en cada flanco del impulso de reloj. Para ello, el dispositivo de almacenamiento temporal es de dos estados (alto y bajo), cuya salida adquiere el valor de la entrada D cuando se activa la entrada de sincronismo, C. En función del modo de activación de dicha entrada de sincronismo, existen dos tipos:  

Activo por nivel (alto o bajo), también denominado registro o cerrojo (latch en inglés). Activo por flanco (de subida o de bajada).

La ecuación característica del biestable D que describe su comportamiento es:

y su tabla de verdad: D Q Qsiguiente 0 X 0 1 X 1 X=no importa

Esta báscula puede verse como una primitiva línea de retardo o una retención de orden cero (zero order hold en inglés), ya que los datos que se introducen, se obtienen en la salida un ciclo de reloj después. Esta característica es aprovechada para sintetizar funciones de procesamiento digital de señales (DSP en inglés) mediante la transformada Z. Ejemplo: 74LS74

BIESTABLE T (TOOGLE) Página 12

Dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados (alto y bajo). El biestable T cambia de estado ("toggle" en inglés) cada vez que la entrada de sincronismo o de reloj se dispara mientras la entrada T está a nivel alto. Si la entrada T está a nivel bajo, el biestable retiene el nivel previo. Puede obtenerse al unir las entradas de control de un biestable JK, unión que se corresponde a la entrada T. No están disponibles comercialmente. La ecuación característica del biestable T que describe su comportamiento es:

y la tabla de verdad:

T Q Qsiguiente 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0

BIESTABLE JK Es versátil y es uno de los tipos de flip-flop más usados. Su funcionamiento es idéntico al del flip-flop S-R en las condiciones SET, RESET y de permanencia de estado. La diferencia está en que el flip-flop J-K no tiene condiciones no válidas como ocurre en el S-R. Este dispositivo de almacenamiento es temporal que se encuentra dos estados (alto y bajo), cuyas entradas principales, J y K, a las que debe el nombre, permiten al ser activadas:  

J: El grabado (set en inglés), puesta a 1 ó nivel alto de la salida. K: El borrado (reset en inglés), puesta a 0 ó nivel bajo de la salida.

Si no se activa ninguna de las entradas, el biestable permanece en el estado que poseía tras la última operación de borrado o grabado. A diferencia del biestable RS, en el caso de activarse ambas entradas a la vez, la salida adquirirá el estado contrario al que tenía. La ecuación característica del biestable JK que describe su comportamiento es:

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Y su tabla de verdad es:

J K Q Qsiguiente 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 X 0 1 0 X 1 1 1 0 1 1 1 1 0 X=no importa

Una forma más compacta de la tabla de verdad es (Q representa el estado siguiente de la salida en el próximo flanco de reloj y q el estado actual):

J K Q 0 0 q 0 1 0 1 0 1 1 1

El biestable se denomina así por Jack Kilby, el inventor de los circuitos integrados en 1958, por lo cual se le concedió el Premio Nobel en física de 2000. Biestable JK activo por flanco

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Junto con las entradas J y K existe una entrada C de sincronismo o de reloj cuya misión es la de permitir el cambio de estado del biestable cuando se produce un flanco de subida o de bajada, según sea su diseño. Su denominación en inglés es J-K Flip-Flop Edge-Triggered. De acuerdo con la tabla de verdad, cuando las entradas J y K están a nivel lógico 1, a cada flanco activo en la entrada de reloj, la salida del biestable cambia de estado. A este modo de funcionamiento se le denomina modo de basculación (toggle en inglés). Ejemplo: 74LS73 Biestable JK Maestro-Esclavo Aunque aún puede encontrarse en algunos equipos, este tipo de biestable, denominado en inglés J-K Flip-Flop Master-Slave, ha quedado obsoleto ya que ha sido reemplazado por el tipo anterior. Su funcionamiento es similar al JK activo por flanco: en el nivel alto (o bajo) se toman los valores de las entradas J y K y en el flanco de bajada (o de subida) se refleja en la salida.

Otra forma de expresar la tabla de verdad del biestable JK es mediante la denominada tabla de excitación: q Q

J K

0 0 1 1

0 1 X X

0 1 0 1

X X 1 0

Siendo q el estado presente y Q el estado siguiente. La ecuación característica del flip flop jk es: Q(t+1)=JQ´+K´Q la cual se obtiene de la tabla característica del flip flop.

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EJEMPLO DE BIESTABLE El principio de funcionamiento de los multivibradores biestables puede seguirse con la ayuda de la imagen, en un esquema que está simplificado al máximo. Consta de dos transistores como es tradicional en otros dispositivos. Si elT2 funciona es gracias a la corriente positiva de base que le llega a través de la resistencia R1, lo que lo hace pasante tal como las flechas indican. En estas condiciones, el transistor T1 no conduce no lo haría nunca si no recibe una intervención exterior en forma de un impulso. En efecto, si se le aplica una señal de entrada de sentido conveniente sobre los colectores del montaje, la situación se invierte. En esta otra imagen tenemos un esquema de circuito más completo. En 1 tenemos el generador de impulsos que controla las bases de los transistores de que consta este multivibrador. En el supuesto de que el transistor T2 sea pasante, el diodo D1 queda sometido a una tensión contraria importante, mientras el diodo D2 no está sometido a dicha tensión. Por ello, al dar un impulso negativo desde el generador (1) y este impulso repartirse por igual por ambas bases, el diodo D2 es el primero en conducir, con lo que se invierte la situación y T1 se convierte en conductor y T2 se bloquea. Este tipo de multivibradores biestables se utiliza en los microordenadores y en muchos esquemas puede sustituirse la acción de los diodos por la introducción de diodos Zener.

MONOESTABLE El multivibrador monoestable es un dispositivo que posee un estado estable y otro casi estable. Normalmente se encuentra en un estado estable, y es el pulso de entrada el encargado de conmutar su estado a casi estable. Así, el monoestable permanece en dicho estado durante un periodo T, cuya duración está determinada por la configuración del dispositivo, para después retornar de

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forma espontánea a su estado estable. En definitiva, el multivibrador monoestable produce un pulso de salida de duración determinada ante un pulso de entrada arbitrario. Las señales de entrada y salida que caben esperarse del multivibrador monoestable son las siguientes:

En la imagen vemos un esquema de este dispositivo donde puede apreciarse en (1) el generador de impulsos. Cuando éste no funciona, la corriente positiva pasa a alimentar la base del transistor NPN (T1) a través de la residencia R1, y se hace pasante, impidiendo el funcionamiento del transistor T2. Si un impulso negativo se envía B1 procedente del generador (1) el circuito de base de T1 se corta y el transistor se bloquea. Esto permite la alimentación de la base de T" y la conducción de este transistor. La carga del condensador C1 hace subir la tensión según una constante de tiempo que depende de los valores de R1 y de C1, y cuando adquiere unos vauficientes la base de T1 recobra su corriente, por lo que T2 se bloquea.

MONOESTABLES INTEGRADOS Se encuentran monoestables integrados en varias familias lógicas, tanto TTL (9601, 74121 y otros) como CMOS (4047, 4528, ...). Son circuitos que comprenden parte analógica, que es la generación del pulso, y parte digital, que proporciona varias funciones lógicas entre las entradas y las salidas digitales. La precisión de la temporización depende de la parte analógica, que suele consistir en un generador de corriente que carga un condensador C (externo) y un comparador de tensión. Muchas veces el generador de corriente sólo es una resistencia R (externa o interna) conectada a Vcc. La duración del pulso es función de R·C, aunque la dependencia exacta depende del modelo. Entonces, las tolerancias de R y C aparecen directamente como errores en la duración del pulso, así como sus variaciones con la temperatura. Además es la parte más sensible al ruido.

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La parte digital les añade distintas prestaciones, produciendo diversos tipos de monoestables: 







Restaurable o resetable: Una entrada de reset permite interrumpir el pulso en cualquier momento, dejando el dispositivo preparado para un nuevo disparo. Redisparable (retriggerable): Permite reiniciar el pulso con un nuevo disparo antes de completar la temporización. Digamos que se tiene un temporizador de 4 ms, pero a los 2 ms de iniciado el pulso se realiza un nuevo disparo; la duración que se obtiene es de 2 + 4 = 6 ms. Los monoestables no redisparables sólo permiten el disparo cuando no existe ninguna temporización en curso. Es decir, en el ejemplo anterior ignoraría el segundo disparo y se obtendría un pulso de 4 ms solamente. Monoestable-Multivibrador: Son monoestables dobles (Dos, normalmente independientes) en la misma cápsula que permiten su conexión de forma que el fin del pulso generado por uno de ellos dispara al otro. Permiten el control preciso e independiente de los tiempos alto y bajo de la señal de salida. Para temporizaciones largas, se añaden contadores a un multivibrador que prolongan la duración del pulso. Por ejemplo, el ICM7242.

El uso de monoestables en circuitos digitales está fuertemente desaconsejado, ya que añaden imprecisiones debidas a los componentes analógicos, mayor sensibilidad al ruido y a fuertes golpes , y aumentan el consumo en niveles altísimos y el tamaño es demasiado grande. En su lugar se utilizarán contadores digitales que generen las temporizaciones a partir de un reloj de referencia. CIRCUITO INTEGRADO 555 Es un circuito integrado (chip) se utiliza en una variedad de temporizador , la generación de impulsos, y de oscilador aplicaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador , y como un elemento flip-flop . Derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete. Diseño La IC fue diseñado en 1971 por Hans Camenzind bajo contrato con Signetics , que más tarde fue adquirida por Philips (ahora NXP ). Versiones de baja potencia de la 555 también están disponibles, como el 7555 y CMOS TLC555. [4] El 7555 está diseñado para causar menos ruido de la fuente que el clásico 555 y el fabricante afirma que por lo general no requiere un condensador de "control" y en muchos casos no requiere un condensador de desacoplamiento en la fuente de alimentación. Las partes generalmente deben ser incluidos, sin embargo, porque el ruido producido por el temporizador o la variación en el voltaje de fuente de alimentación podría interferir con otras partes de un circuito o influir en sus voltajes de umbral.

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Descripción de las terminales del Temporizador 555  

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GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente "tierra o masa". Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez. Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset (normalmente la 4). Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee". Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la salida esmultivibrador astable y como multivibrador monoestable. Puede también configurarse para por ejemplo generar formas de onda tipo Rampa. Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo bajo Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento. Voltaje de alimentación (VCC) (normalmente la 8): es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Modos

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MONOESTABLE En este modo, los 555 funciona como un generador de impulsos "one-shot". Las aplicaciones incluyen temporizadores, detección de pulso faltante, interruptores bouncefree, tocar interruptores, divisor de frecuencia, medida de capacidad, ancho de pulso modulación (PWM) y así sucesivamente. En este caso el circuito entrega a su salida un solo pulso de un ancho establecido por el diseñador. El esquema de conexión es el que se muestra. La fórmula para calcular el tiempo de duración (tiempo en el que la salida está en nivel alto) es: [s] [segundos] Nótese que es necesario que la señal de disparo, en la terminal #2 del 555, sea de nivel bajo y de muy corta duración para iniciar la señal de salida

ASTABLE Modo (free-running), el 555 puede operar como un oscilador . Los usos incluyen LED y luces de la lámpara, la generación de impulsos, relojes lógicos, generación de tonos, alarmas de seguridad, posición modulación por impulsos y así sucesivamente. El 555 puede ser utilizado como un simple ADC , la conversión de un valor analógico a una longitud de pulso. Por ejemplo, la selección de un termistor como resistencia de temporización

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permite el uso de la 555 en un sensor de temperatura: el período del impulso de salida se determina por la temperatura. El uso de un circuito basado en microprocesador puede entonces convertir el período de pulso a la temperatura, linealizarlo e incluso proporcionar medios de calibración. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La duración de estos tiempos depende de los valores de R1, R2 y C, según las fórmulas siguientes: [segundos] y [segundos] La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula :

el período es simplemente: También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia variable, debemos variar la capacidad de condensador, ya que si el cambio lo hacemos mediante los resistores R1 y/o R2, también cambia el ciclo de trabajo o ancho de pulso (D) de la señal de salida según la siguiente expresión:

Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que ésta se vuelve a repetir (Tb - Ta). CORRECCIÓN: Para realizar un ciclo de trabajo igual al 50% se necesita colocar el resistor R1 entre la fuente de alimentación y la terminal 7; desde la terminal 7 hacia el condensador se coloca un diodo con el ánodo apuntando hacia el condensador, después de esto se coloca un diodo con el cátodo del lado del condensador seguido del resistor R2 y este conjunto de diodo y resistor en paralelo con el primer diodo, además de esto los valores de los resistores R1 y R2 tienen que ser de la misma magnitud.

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BIESTABLE En el modo biestable, el temporizador 555 actúa como un flip-flop básico. El disparador y vuelva a insumos (pines 2 y 4, respectivamente, en un 555) están en alto a través de resistencias de pull-up mientras que la entrada de umbral (pin 6) está simplemente flotando. Así configurado, apretar el gatillo momentáneamente para suelo actúa como un 'set' y transiciones el pin de salida (pin 3) a Vcc (estado alto). Al tirar de la entrada de reset para suelo actúa como un 'reset' y transiciones el pin de salida a tierra (estado bajo). No hay condensadores son necesarios en una configuración biestable. Pin 5 (de control) está conectado a tierra a través de un condensador de pequeña valor (por lo general de 0,01 a 0,1 uF); pasador 7 (de descarga) se deja flotante.

Especificaciones Estas especificaciones se aplican a la NE555. Otros 555 temporizadores pueden tener diferentes especificaciones dependiendo del grado (militar, médico, etc.) Página 22

Tensión de alimentación (V CC)

4,5 a 15 V

Corriente de alimentación (V CC = 5 V) Corriente de alimentación (V CC = 15 V) Corriente de salida (máximo)

3 a 6 mA

Máxima disipación de potencia

600 mW

Consumo de energía (mínimo de funcionamiento) Temperatura de funcionamiento

30 mW a 5 V, 225 mW a 15 V 0 a 70 ° C

10 a 15 mA 200 mA

Más aplicaciones: Temporizador. Oscilador. Divisor de frecuencia. Modulador de frecuencia. Generador de señales triangulares. CIRCUITO INTEGRADO 74121 Descripción del Monoestable NO Redisparable 74121 El 74121 es un multivibrador monoestable, (One Shot) que se activa con los dos bordes, el borde de entrada y el borde de salida, (positivo y negativo) genera dos salidas complementarias, Q y Q´. Dispone de una resistencia interna de 2 k ohm, la cual se provee para minimizar el diseño con el fin de usar solamente un capacitor externo. La entrada (A) se activa con la transición de bajada (Borde de salida o flanco negativo) del disparo y la entrada (B) se activa con la transición de subida (Borde de entrada o flanco positivo) del disparo de entrada, la compuerta AND contiene un comparador Schmitt Trigger, esta característica permite obtener los disparos del monoestable libres de perturbaciones oscilatorias, soporta tasas de transición tan lentos como 1.0 Voltio/Segundo. Características: -

Es activo a los dos bordes de transición, borde de bajada y borde de subida. Genera anchos de pulsos variables; desde 30 ns hasta 28 segundos. Contiene excelente inmunidad al ruido, típicamente de 1.2V Los pulsos son estables para un ciclo duty hasta del 90%. Página 23

-

Es compatible TTL y DTL. Esta compensado para aceptar variaciones de temperatura y de Vcc, sin modificar su respuesta.

Descripción funcional El ancho del pulso se determina con la selección una resistencia interna R INT o un resistor externo RX y un capacitor externo CX. Las variaciones del ancho del pulso van desde nanosegundos (30nseg) hasta 28 segundos, el tiempo se obtiene al combinar apropiadamente los valores de los componentes R X y CX. Dispone de tres entradas (terminales) de disparo, dos (A) para dispararlo con transiciones de flanco negativas, y una (B) para activarlo con transición de flanco positiva, obsérvese la tabla de verdad del 74121.

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Reglas de operación 1. Para realizar una operación de retardo apropiada, se requiere una resistencia (RX) y un capacitor externo (CX). El valor de CX va desde 0 uF hasta cualquier valor necesario de microfaradios que proporcionen como máximo 28 segundos. Para constantes de tiempo pequeñas se deben usar capacitores de mica, de vidrio, polipropileno, policarbonato, o poliestireno. Para constantes de tiempo grandes se usan capacitores de tantalio o de aluminio. Si los condensadores contienen corriente de fuga de 100 nA la ecuación 1, no representan la anchura de impulso del dispositivo, se debe generar otra ecuación diferente que incluya consideraciones sobre la corriente de fuga, al utilizar capacitores electrolíticos, éstos como máximo deben de tener un valor de un microfaradio para que se cumpla la ecuación 1. 2. Si se usa un capacitor electrolítico para CX se necesita un diodo de conmutación para impedir disparos previos en la corriente de fuga inversa (figura 2). Sin embargo, en general no es recomendable para usarse en operación redisparable.

Figura 2. 3. La salida para el ancho del pulso TW para CX > 1000 pF se define como sigue:

(Ecuación 1) En la fórmula: RX en K ohm, CX en pico F, TW en nano segundos, K ≈ 0.28 Aplicaciones con el uso de multivibradores Entre las aplicaciones que tienen los multivibradores u osciladores podemos mencionar:

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 Es utilizado como temporizador tanto en circuitos digitales como analógicos.  Son empleados frecuentemente como sistemas de cómputo.  Debido a la salida que generan, suelen utilizarse para establecer retrasos entre dos eventos de longitud determinada.  Demodulador FM.

Conclusión y recomendaciones En el presente trabajo escrito se ha dado a conocer los multivibradores, lo que nos ha permitido ver las diferencias con respecto al modo de uso según su clasificación ya sea astable, biestable o monoestable, lo que nos permite poder elegir correctamente cual modo nos conviene más para lo que necesitemos utilizar el multivibrador, a la vez hemos conocido su principal característica la cual permite la comprensión de cómo funciona el lazo de retroalimentación en un multivibrador. También mediante el circuito integrado LM 555 se conoció más acerca de este multivibrador permitiéndonos conocer su funcionamiento y utilidad, además de aprender en que modos de uso se puede utilizar este integrado ya sea en monoestable o astable siendo estos los modos permitidos este integrado, por ultimo de forma punteada se definieron las aplicaciones que tienen los multivibradores en la electrónica.

BIBLIOGRAFIA http://www.uv.es/marinjl/electro/555.htm http://www.ehowenespanol.com/circuito-integrado-555-funcionamientoinfo_78429/ http://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC http://www.utm.edu/staff/leeb/3b3.htm

ANEXOS http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm555.pdf http://www.electronica-electronics.com/info/555/555.html http://es.scribd.com/doc/176293881/74121-configuracion-monoestable

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