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domingo, 3 de junio de 2012

Circuito Integrado 555

Circuito Integrado 555 

Hans Camenzind, ingeniero nacido en Suiza, luego de terminar su estudio en la secundaria, empezó a escribir un libro donde uso los principios del oscilador controlado por voltaje (VCO) en el que desarrolló un circuito integrado temporizador, en los primeros diseños no se utilizó redes RC para la temporización, y constaba de 14 pines para su funcionamiento; Camenzind luego de unos meses, terminó el diseño final.


El dispositivo 555 es un circuito integrado cuya función primordial es producir pulsos de temporización, además, puede funcionar como oscilador.
El CI 555 está constituido por una combinación de comparadores lineales: flip-flops, transistor y excitador de salida.

Pines del Integrado 555
Vista interior del integrado 555










































Cada pin tiene su función específica:

o   GND pin 1: es el pin directo a tierra.

o   TRIGGER pin 2 (disparo): en éste pin ocurre el proceso de disparo o de iniciación, éste pulso debe ser de corta duración.

o   OUTPUt pin 3 (salida): Aquí se observa el resultado de la operación del circuito, ya sea que esté conectado como monoestable o astable.

o   RESET pin 4 (restablecer): Si el CI se pone a un voltaje por debajo de 0.7 Voltios, pone el pin de salida a nivel bajo.

o   CONTROL pin 5 (control de voltaje): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc hasta casi 0 V. Si el pin no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de aprox. 0.01μF para evitar las interferencias.

o   THRESHOLD pin 6 (umbral): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

o   DISCHARGE pin 7 (descarga): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo.

o   Vcc pin 8: También llamado V+, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que puede variar desde 4.5 voltios hasta 18 voltios.

Los voltajes de referencia de los comparadores se establecen en: VTH = 2/3 V para comparador AO conectado a CONTROL y VTL = 1/3V para el comparador AO conectado a TRIGGER, por medio del divisor de tensión compuesto por 3 resistencias de igual valor R.
El 555 se puede conectar dependiendo del funcionamiento deseado: multivibrador monoestable y multivibrador astable.

MULTIVIBRADOR MONOESTABLE


La configuración monoestable se caracteriza por permanecer estable en un solo estado: el nivel bajo.


Multivibrador Monoestable



T=C*R
Vc=Vcc(1-exp(-t/cr)) 
T=C*R*Ln(3)=C*R*1.1

                                                            

MULTIVIBRADOR ASTABLE


En esta configuración la salida no permanece fija sino que varía en un tiempo T. En la configuración astable el pin OUTPUT genera una onda cuadrada con amplitud igual a la tensión de alimentación Vcc.
 

                                                                                                                          





Multivibrador Astable






















T=C(R1+R2)
Vc=Vcc-(Vcc-VTL)*exp(-t/c(R1+R2))
TH=C(R1+R2)Ln2
TL=CR2Ln2
T=TH +TL=0.69(R +2*R2)

 Vídeo Instructivo










Enlaces de Interés

SEDRA, Adele S., SMITH, Kenneth C., Circuitos Microeléctricos. 5ta. Ed. Oxford University Press.

FLOYD, Thomas. Fundamentos Digitales. 6ta. ed. Prentice Hall. 2005


Imagen1:  http://www.ucontrol.com.ar/wiki/index.php/NE555

















sábado, 26 de mayo de 2012

Flip Flop

Flip Flop

También recibe el nombre de biestable, es un multivibrador capaz de permanecer en uno de los dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. dependiendo el tipo de dichas entradas se divide en:

Asincronos:

Solo tienen entradas de control, el mas utilizado es el RS

Sincronos:

Al igual que los asincronos tienen entradas de control pero ademas poseen una entrada de sincronismo o de reloj.


La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel o por flanco. Dentro de los síncronos activados por nivel están los RS y D y dentro de los activos por flancos los tipos JKT y D El biestable R5 es un dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados ya sea alto o bajo, cuyas entradas principales permiten al ser activadas R: reset o borrado puesta a 0 ó nivel bajo de la salida. S: set o grabado puesta a 1 ó nivel alto de la salida; Al no ser activada ninguna entrada, el biestable permanece en el estado que tenia al terminar la última operación de grabado o de borrado, lo que nunca debe pasar es activarse ambas entradas a la vez, puesto que provocara que la salida directa y la salida negada queden con el mismo valor; si el biestable está construido con puertas NOR o a alto si está construido con puertas NAND. EL problema de que las dos salidas queden al mismo estadoes que al desactivar ambas entradas no se podrá determinar el estado en el que quedará la salida, es por estoeque en las tablas de verdad se escribe que es un caso no deseado (N.D.) El biestable RS se puede encontrar asíncrono o síncrono, El RS asíncrono solo posee entradas R y S Y se compone de dos compuertas NAND o NOR; El R5 síncrono además detener las entradas R y S tiene una entrada C la cual permite o no el cambio de estado del biestable. El biestable D es muy útil al momento de almacenar un único bit de datos (1 o 0), al añadir un inversor a un flip flop S«R se obtiene un flip flop básico; recordando que Q sigue a D en cada flanco del impulso del reloj, podemos decir que el funcionamiento de un dispositivo activado por el flanco negativo es idéntico, excepto que el disparo tiene un lugar en el flanco de bajada del impulso del reloj. Para que esto suceda, el dispositivo de almacenamiento temporal es de dos estados Alto y Bajo, y su 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 tipo: Activo por nivel alto o flanco, también denominado registro o cerrojo; otro tipo es el activo por flanco ya sea de subida o de bajada. y EL biestable T es un dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados, ya sea alto o bajo; este biestable cambia de estado cada vez que la entrada de sincronismo o de reloj se dispara mientras la entrada T está a nivel alto, y 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 corresponde a la entrada T.

El biestable JK es versátil y es uno de los tipos deflip flop más utilizados, funciona al igual que el flip flop S R en cuanto a SET, RESET y de permanencia de estado. La diferencia está en que el flip flop JK no tiene condiciones no validas como en el S R; este dispositivo es temporal que se encuentra en dos estados ya sea el alto 0 el bajo, cuyas entradas principales} y K permiten al ser activadas: J SET que se encarga del grabado, puesta a 1 ó nivel alto de la salida. Y K RESET encargada del borrado, puesta a O ó nivel bajo dela salida. Si no se activa ninguna de las entradas el bieslable permanece en el estado que poseía tras la
última operación de borrado o de grabado, pero a diferencia del flip flop RS, en el caso de activarse ambas entradas a la vez, la salida adquirirá el estado contrario al que tenía; para realizar la tabla de verdad de esta es Q representa el estado siguiente de la salida en el próximo flanco de reloj y q el estado actual. ’ l
Estos biestables pueden utilizarse para almacenar un bit, la información contenida en muchos biestables puede representar el estado de un secuenciador, el valor de un contador, un carácter ASCII en la memoria de un ordenador o cualquier otra clase de información.





Video Explicativo