INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA
INGENIERIA ELECTRICA
ELECTRONICA III
PRCTICA 1
GENERADOR DE SEAL DE RELOJ CON: 74LS14 Y 74LS132, 555 Y LM311
GRUPO: 6EV2N DE EQUIPO: 6PERIODO ESCOLAR: 2015/2
INTEGRANTES:JARAMILLO GOMEZ MARCO ANTONIO2012301061VILLA ZAMARRIPA ENRIQUE2012302296
PROFESOR:DELGADO MENDOZA JOSE LUIS
TIEMPO DE REALIZACION: 2 SEMANAS
ENTREGA DE REPORTE: 26 -MAYO-2015
PRACTICA No. 1
_________________________________NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR
3
INDICE
Objetivo.......3
Consideraciones Tericas....4
CIRCUITO 74LS145- RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74LS14.- RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74LS14.
CIRCUITO 74HC132.7- RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74HC132.- RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74HC132.
CIRCUITOLM555..9- RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM555.- RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM555
CIRCUITO LM311......11- RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM311.- RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM311.
CALCULOS..13
SIMULACIONES16
COMENTARIOS Y APORTACIONES NUEVAS.19
CONCLUSIONES Y HALLAZGOS...20
BIBLIOGRAFIAS21
OBJETIVO
-Que el alumno aprenda a disear un generador de reloj con pulsos rectangulares, conocer su funcionamiento y conocer las caractersticas de cada componente empleado en el circuito.
Tambin aprender a:
-Calcular el Ciclo de Utilidad para cada Frecuencia de Oscilacin del Generador diseado.
-Calibrar experimentalmente cada Frecuencia de Oscilacin del Generador diseado.
-Medir experimentalmente el Ciclo de Utilidad, para cada Frecuencia de Oscilacin del Generador diseado.
-Obtener experimentalmente las curvas de transferencia del 555 y de las compuertas 74LS14 y 74LS132.
CONSIDERACIONES TERICAS
GENERADOR DE SEAL DE RELOJ CON: 74LS14 Y 74LS132, 555 Y LM311
Es necesario en muchos circuitos electrnicos digitales, emplear algn tipo de sincronizacin para realizar tareas como: transferencia de datos, control de procesos, etc.Para ello se emplean circuitos generadores de seal del tipo onda cuadrada con ciclo de trabajo que puede ser al 50% u otro valor.Dichos circuitos son en esencia osciladores que proveen una seal generalmente denominada CLOCK (reloj), con niveles lgicos adaptados a la lgica utilizada en cuestin (TTL, CMOS, ECL, etc.).
74LS14Es un dispositivo que tiene6 inversores tipo shmitt trigger. Las compuertas de este tipo tienen dos umbrales distintos de tensin, uno para la subida y otro para la bajada. En este caso la salida esta invertida.
74LS13Este circuito nos proporciona cuatro puertas NAND de dos entradas. En el circuito integrado 74132, la salida de las puertas son Totem Pole, tambin tenemos que tener en cuenta que las puertas son del tipo Schmitt trigger. Siempre se proporciona alta inmunidad al ruido en alguna lnea que se utiliza como entrada de datos o tiene un recorrido largo en el circuito. Temporizador 555Existen en el mercado un conjunto de circuitos integrados denominados temporizadores (timers) especialmente diseados para realizar multivibradores monoestables y astables. El temporizador 555 (NE555de Signetics en versin bipolar y TLC555 de Texas Instruments en versin CMOS) es un circuito integrado barato y muy popular que fue desarrollado en 1972 por Signetics Corporation. Est constituido por dos comparadores, un ip-op SR y un transistor que acta como un elemento de conmutacin. Las tres resistencias en serie de valor R denen las tensiones de comparacin a 1/3 vcc y 2/3vcc.
LM311La serie 311 de National Semiconductor es una de las familias ms populares en comparadores integrados.Puede operar con tensiones duales de 15 V o con tensin simple de +5 V y la salida es en colector abierto (open-colector) con tensiones de alimentacin independientes para seleccionar los niveles de tensin de salida.Posee adems un circuito de proteccin que limita la intensidad mxima de salida a 50mA. Las correcciones de offset se pueden realizar mediante un potencimetro variable conectado a las entradas 5 y 6, similar a la tcnica utilizada en amplificadores operacionales.
CIRCUITO 74LS14.
Figura 1 Generador de Pulsos Rectangulares con dos Frecuencias, 74LS14.
RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74LS14.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql= 2.3KHz.43ms
.21ms.22ms680nf---752.21
.058ms
.030ms.02ms47nf---1.45K
RmedTexpkhklktvltVUT
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fql= 17KHz752.21
.51m.85.21.63.9V1.7V
1.45K .06m.85.21.63.9V1.7V
Tabla 1 clculos previos de la compuerta 74LS14.
RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74LS14.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql= 2.3 KHz-1.55KHZ.43ms
.21ms.22ms680nf---752.21
.64ms.47ms.18ms678nf---758
fq2= 1.5 KHz.058ms
.030ms.02ms47nf---1.45K
.084ms
.064ms.020ms46.3nf---1.41K
RmedTexpkhklktvltVUT
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fql=_____Hz752.21
.51m.85.21.63.9V1.7V
758
.51m.79.26.51.92V1.24V
fq2=______Hz1.45K .06m.85.21.63.9V1.7V
1.41K
.06m.71.22.48.92V1.24V
Tabla 2 resultados de las mediciones de la compuerta 74LS14
CIRCUITO 74HC132.
Figura 2 Generador de Pulsos Rectangulares con Dos Frecuencias, 74HC132.
RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO 74HC132.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql= 17KHz
.058ms.030ms.030ms47nf----1.7k
.43ms
.22ms.21ms680nf---916.45
RmedTexpkhklktvltVUT
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fq2= 2.3 KHz
1.7 K
79.92.662.661.372.3V3.15V
916.45
623 2.832.961.442.3V3.15V
Tabla 3 clculos previos de la compuerta, 74HC132.
RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO 74HC132.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql= 17KHz12.02 KHZ.058ms.030ms.030ms47nf----1.7k
.087ms.045ms.048ms46.3nf---1.65k
fq2= 2.3 KHz1.6KHZ.43ms
.22ms.21ms680nf---916.45
.60ms
.32ms.32ms678nf---912
RmedTexpkhklktvltVUT
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fql= 17KHz12.02 KHZ1.7 K
79.92.662.661.372.3V3.15V
1.65K
76.3 1.691.58.872.24V2.48V
fq2= 2.3 KHz1.6KHZ916.45
623 2.832.961.442.3V3.15V
912
618 1.931.931.032.24V2.48V
Tabla 4 resultado de las mediciones de la compuerta, 74HC132
CIRCUITO LM555.
Figura 3 Seal de Reloj empleando el CI LM555, para una frecuencia fija y el C. U. al 50%.
RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM555.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql= 575Hz1.7ms.85ms.86ms50%330nf---1.91K
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fql=_____Hz1.91K630.75.74.37------
Tabla 5 clculos previos de la compuerta LM555.
RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM555.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql=865KHz1.15ms.59ms.56ms50%380nf---1.88K
RmedTexpkhklktvltVUT
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fql=_____Hz1.88K7141.271.21.621.64V3.36V
Tabla 6 resultado de las mediciones de la compuerta, LM555.
CIRCUITO CI LM311
Figura 4 Seal de Reloj empleando el CI LM311, para una frecuencia fija y el C. U. al 50%.
RESULTADO DE LOS CALCULOS PREVIOS DEL CIRCUITO LM311.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql=_____Hz10ms 5ms5ms50%33f33f112.3
RmedTexpkhklktvltVUT
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fql=_____Hz112.315.24ms1.2.331.354.4V170mV
Tabla 7 clculos previos de la compuerta LM311.
RESULTADO DE LAS MEDICIONES DEL CIRCUITO LM311.
Tq
tHtL
C. U.CnomCmedRcom
fql=_____Hz12.7ms4.578.1235%33.733.7110.3
RmedTexpkhklktvltVUT
RmedexpKHKLKTVLTVUT
fql=_____Hz12.7ms17.91.41.431.443.97V164mV
Tabla 8 resultado de las mediciones de la compuerta LM311.
CALCULOS
SIMULACIONES
Simulacin 1 74ls14
Simulacin 2 74HC132
Simulacin 3 lm555
COMENTARIOS Y APORTACIONES NUEVAS
.Consideramos que el desarrollo de esta prctica debera abarcar ms de una sesin experimental, el tiempo de una no es necesario para completar los tres circuitos.
CONCLUSIONES Y HALLAZGOS
JARAMILLO GOMEZ MARCO ANTONIO
En esta prctica se entendi la forma en la que se pueden hacer las seales de reloj algunas con un ciclo til mayor que otros, de igual manera la forma distinta de los valore de cada elemento que depende de otro (los capacitores y resistencias).En el caso del 555 la seal de reloj que nos entrega a la salida es casi de un ciclo til de 50% con algunas pequeas variantes pero se podra decir que esa seal de reloj es la ms estable y con la que mejor se puede trabajar.
VILLA ZAMARRIPA ENRIQUE
Esta prctica nos ha permitido construir y probar 3 diferentes circuitos osciladores, esto es de gran importancia para la electrnica digital, pues a partir de estos pulsos generados es que funciona la electrnica digital.El haber armado diferentes circuitos osciladores nos demuestra que no necesitamos estar atados a una sola forma de generar las seales y tambin que cada circuito presenta caractersticas propias que se pueden aplicar en diferentes casos o necesidades. Tambin logramos percatarnos que la ausencia de valores exactos en nuestros capacitores interviene en el resultado de la frecuencia de la seal y el valor calculado.
BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS
BIBLIOGRAFIA
Electrnica Teora de circuitos Robert Boylestad y Louis Nashelsky Editorial Pearson educacin, 2003
REFERENCIAS
Circuitos Generadores de Reloj.Departamento de Electrotecnia Facultad de IngenieraUniversidad Nacional de La plata