DESARROLLO GUIA 10Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para el aprendizaje.

√ De manera individual resuelvo los siguientes interrogantes:

• El concepto de temporizador: un temporizador es un aparato mediante el cual, podemos regular la conexión o desconexión de un circuito eléctrico pasado un tiempo desde que se le dio dicha orden.El temporizador es un tipo de relé auxiliar, con la diferencia sobre estos, que sus contactos no cambian de posición instantáneamente.

• Las características ideales y reales de los timer:

Voltaje de entrada (VCC) 4.5 a 15 VCorriente de entrada (VCC = +5 V) 3 a 6 mACorriente de entrada (VCC = +15 V) 10 a 15 mACorriente de salida (maximum) 200 mAMáxima disipación de potencia 600 mWConsumo de potencia (mínimum operating) 30 mW@5V, 225 mW@15VTemperatura de operación 0°C hasta 70 °C

Ideal es que permitiera más corriente de salida y en la entrada permita más entradas con más corriente por que en 5 voltios el consumo de la corriente va de los 3 mA hasta los 6 mA, y su potencia por lo tanto es muy baja.

• La función de cada uno de sus terminales: Pin 1- Tierra o masa: (Ground) Conexión a tierra del circuito (a polo negativo de la alimentación).

Pin 2- Disparo: (Trigger) En este pin es 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.

Pin 3- Salida: (Output) Aquí estará el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté funcionando como monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será igual a Vcc menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede poner a 0 voltios con la ayuda del pin 4 (reset).

Pin 4- Reset: Si este pin se le aplica un voltaje por debajo de 0.7 voltios, entonces la patilla de salida 3 se pone a nivel bajo. Si esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se resetee.

Pin 5- Control de voltaje: (Control) El voltaje aplicado a la patilla # 5 puede variar entre un 40 y un 90% de Vcc en la configuración monoestable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración astable causará que la frecuencia del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si este pin no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01uF para evitar las interferencias.

Pin 6- Umbral: (Threshold) Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida (Pin 3) a nivel bajo.

Pin 7- Descarga: (Discharge) Utilizado para descargar el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

Pin 8- Vcc: Este es el pin donde se conecta el voltaje positivo de la alimentación que puede ir desde 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). En las versiones militares de este integrado puede llegar hasta los 18 Voltios.

• Control de sistemas secuenciales: es una aplicación del temporizador que nos permite ejecutar acciones cada cierto intervalo de tiempo, una después de la otra.

• Generación de tiempos de retraso: Es cuando se aplica corrientes una parte de x sistema y esperar un pequeño intervalo de tiempo antes de encender alguna otra parte del circuito.

Ejemplo: es necesario establecer todos los contadores a cero antes de encender una computadora.

• Divisor de frecuencias: Se llama divisor de frecuencia a un dispositivo electrónico que divide la frecuencia de entrada en una relación casi siempre entera o racional. La forma de la señal de salida puede ser simétrica o asimétrica. La señal de entrada frecuentemente tiene forma de una onda cuadrada pero también puede ser sinusoidal o de otras formas.

Suelen estar formados por contadores digitales. Se pueden obtener relaciones de frecuencia no enteras utilizando contadores de módulo variable, por ejemplo, si a cada pulso de salida se cambia el módulo del contador entre 2 y 3, se obtiene una relación de frecuencias de 5:2.

• Modulación por anchura de pulsos: La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

D es el ciclo de trabajo

Es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)

T es el período de la función

• Repetición de pulsos: Genera una onda la cual se repite las veces necesarias según su diseño.

• Generación de pulsos controlados por tensión: Un generador de pulso por lo general permite el control de la tasa de repetición del pulso, ancho de pulso, retardo de pulso y la amplitud del pulso. Más generadores de impulsos sofisticados pueden permitir el control sobre el tiempo de subida y caída de tiempo de los pulsos. Un generador de pulso retraso se mide con respecto a un desencadenante interno o externo. El tipo de generador de pulso puede ser determinada por una frecuencia o período de ajuste (tasa de repetición).

Informe: Lm555 (timer)

Descripción del Timer 555:

El temporizador 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de aplicaciones y se aplica en la generación de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop.

Descripción de los pines del timer 555:

GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra (masa).

Disparo (normalmente la 2): Es donde se establece el inicio del tiempo de retardo si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando esta patilla tiene menos 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, estable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 V. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reinicio (normalmente la 4).

Reinicio (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 alimentación para evitar que el temporizador se reinicie.

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 -1.7 V hasta casi 0 V (aprox. 2 V menos). Así es posible modificar los tiempos. Puede también configurarse para, por ejemplo, generar pulsos en rampa.

Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la salida a nivel 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 la patilla donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 V hasta 16 V.

Multivibrador monoestable

En este caso el circuito entrega 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 sea de nivel bajo y de muy corta duración para iniciar la señal de salida.

Multivibrador Astable

Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida continua de forma de onda cuadrada (o rectangular), con una frecuencia especifica. El resistor R1 está conectado a VCC y al pin de descarga (pin 7); el resistor R2 se encuentra conectado entre el pin de descarga (pin 7), el pin de disparo (pin 2),el pin 6 y el pin 2 comparten el mismo nodo. Asimismo el condensador se carga a través de R1 y R2, y se descarga solo a través de R2. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2, esto debido a que el pin 7 presenta una baja impedancia a GND durante los pulsos bajos del ciclo de trabajo.

El ciclo de trabajo presenta dos estados: alto y bajo, la duración de estos tiempos depende de los valores de R1, R2 y C, con base en las fórmulas siguientes:

y

La frecuencia de oscilación está dada por la fórmula:

El período esta dado por:

Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que ésta se vuelve a repetir (Tb - Ta).

El ciclo de trabajo es:

Para realizar un ciclo de trabajo igual al 50% se necesita colocar el resistor R1 entre la fuente de alimentación y la patilla 7; desde la patilla 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 en paralelo con el primer diodo, además de esto los valores de los resistor es R1 y R2 tienen que ser de la misma magnitud

Circuito Monoastable

Circuito astable

Circuito temporizado de 10 min

T=1,1*R*C 600sg=1,1*R*0.00047F

R= 600 sg0.000517 F ; R=1.16MΩ

Circuito alarma bitonal