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8/16/2019 experiencia lab. electronica n°3 (desarrollo)
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experiencia N°3: Circuito integrado lm555
FElipe barrera ; francisco cortes
Profesor Guía ureo !rratia Carla "ind#$
RESUMEN
En el presente informe se encuentran los datos te%ricos $ pr&cticos relacionados a la primera experiencia de laboratorio de electr%nica del primer semestre del a'o ()*+, dic#aacti-idad es proporcionada por la escuela de ingeniería el.ctrica, a cargo de la profesoraCarla ureo !rratia/
El fin de esta tercera acti-idad es -ol-er a relacionar a los alumnos con losdatas#eet del circuito integrado 0"555 $ efectuar los c&lculos te%rico pr&cticos paracorroborar conocimientos pre-ios obtenidos en cursos anteriores/
Srta
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ÍNDICE
1E2"EN *
4N6CE (6N17CC68N 3C!P407 * *E0E"EN72 E 0!971!7167 *C!P407 ( 5E2!117007 !C6! E 0!971!7167 5(/* esarrollo Experimento/ 5(/*/* Procedimiento Experimental/ 5(/*/( !cti-idad de laboratorio 5(/*/3 "ediciones
(/( Ecuaciones para -alores te%ricos Comentarios *)C7NC0267NE2 **
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INTRODUCCIÓN
En el presente informe se interiori?aran los detalles sobre el funcionamiento delcircuito integrado 0"555/ Estos elementos fueron empleados en la experiencia N°3 delaboratorio de electr%nica dictado en el primer semestre de ()*+ a cargo de la profesoraCarla ureo !rratia El circuito integrado 0"555 es un dispositi-o ampliamente ocupado en circuitosexperimentales debido a su amplia gama de utilidades @ue se pueden obtener si se estudia$ comprende su funcionamiento, es por ello @ue muc#os circuitos mu$ pr&cticosfuncionan teniendo como elemento principal a este integrado/ ebido a la -ersatilidad @ue ofrece este circuito es de -ital importancia maneAarconceptos te%ricos $ tener dominio de aspectos pr&cticos con respecto a su utili?aci%n, lo@ue representa una espl.ndida #erramienta para poder desempe'arse en di-ersos sectores@ue in-olucren problem&ticas en las cuales exista la posibilidad de soluci%n si se empleatecnología @ue in-olucre a este circuito integrado/
! continuaci%n se presenta una experimento en base al funcionamiento delcircuito integrado antes mencionado, tratando de explicar, mostrar $ eAemplificar de lameAor forma posible las dos grandes formas de funcionamiento para las cuales seconfigura el circuito integrado, tratando de abarcar de la forma m&s clara posible losaspectos cla-es con respecto a su uso en estas dos importantes formas de trabaAo
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*
CAPÍTULO 1
ELEMENTOS DE LABORATORIO
*/* Circuito 6ntegrado 0"555
*/*/* 7PE1!C68N EN "77 !E2!90E E0 C61C67 6NEG1!70"555
El circuito integrado 0"555 tiene un gran uso para circuitos de experimentaci%ndebido a la gran gama de funciones @ue se pueden elaborar, producto de un buen estudio$ comprensi%n del funcionamiento de este integrado/
Existen dos modos de operaci%n del circuito integrado, el modo aestable $ elmodo monoestable, a continuaci%n se explica el funcionamiento en modo aestable/
El modo de funcionamiento aestable se refiere a una forma particular de conexi%nde los pines del circuito integrado 0"555, en conAunto con la conexi%n de algunoselementos de circuito como capacitores $ resistores, todo esto con el fin de generar unaonda @ue contenga tanto ni-eles l%gicos altos como baAos/
2e presenta la configuraci%n cl&sica en modo aestable del circuito integrado 0"555
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(
Con los -alores de resistores $ capacitores ocupados se obtiene la siguiente forma de ondaen la salida
0a forma para definir el tiempo de duraci%n del ni-el l%gico alto $ baAo se rigen baAo lassiguientes ecuaciones iempo de ni-el altoB ln (2 )∗( RA + RB )∗C 1
iempo de ni-el baAoB ln (2 )∗ RB∗C 1
ebido a @ue se genera una onda peri%dica:
Frecuencia B 1
ln (2)∗C 1∗( RA +2 RB )
B >
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3
PeríodoB 1
Frecuencia
B (/)=m2
Para la configuraci%n presentada:
iempo de ni-el altoB ln (2 )∗(1000+1000 )∗0.000001
B */3u2
Con el uso de estas ecuaciones fundamentales se pueden manipular los anc#os de pulso @ue se traducen en el tiempo de duraci%n de los pulsos así como en ni-eles altos $ baAos/
!sí con una conexi%n adecuada se puede configurar el funcionamiento del circuitointegrado, teniendo así la posibilidad de modificar las características de la forma de onda@ue se genera el circuito integrado 0"555 funcionando en modo aestable/
7PE1!C68N EN "77 "7N7E2!90E E0 C61C67 6NEG1!70"555
Para este modo de operaci%n el circuito integrado se configura Aunto a la conexi%n deelementos para @ue se genere un pulso de un tiempo de duraci%n en específico @ue se puede determinar escogiendo los -alores de los elementos de circuito en la conexi%n demodo monoestable/
ambi.n es necesario @ue el circuito integrado sea alimentado con una se'al de exitaci%n bastante menor @ue el -oltaAe de alimentaci%n $ de corta duraci%n, para @ue así apare?ca
la se'al elaborada en el terminal 7 del circuito integrado, en este circuito se emplea latecla 2* para reali?ar esta acci%n/
Presentaci%n de la configuraci%n monoestable:
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>
Para generar un pulso de alguna duraci%n en específico se emplea la siguiente
ecuaci%n:
iempo de duraci%n del pulso de salida B 1.1∗ R 1∗C 1En el circuito presentado, el tiempo es de */*2, lo @ue se corrobora en la simulaci%nreali?ada con el programa multisim:
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CAPÍTULO 2
DESARROLLO ACTIVAD DE LABORATORIO
(/* esarrollo Experimento/
(/*/* !cti-idad de laboratorio
* ! partir del atas#eet entregado obtenga los circuitos :
monoestable
!stable(!nali?ar el datas#eet del circuito integrado determine los elemento a solicitar en
pa'ol
mono estable
Fig/
!estable
Fig/*
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+
3 2olicite todos los implementos necesarios en pa'ol para construir los circuitossolicitados
> Con el osciloscopio obtenga las se'ales de salida $ compare resultados te%ricoscon resultados pr&cticos para cada circuito
(/*/( Procedimiento Experimental/
Para efectos del desarrollo de la acti-idad de laboratorio los alumnos debieronsolicitar los siguientes implementos de pa'ol:
circuito integrado 0"55
resistencias deH=/*Io#mH * Io#m J( unidades
potenci%metro de * Io#m capacitores de :
H)/)*KFH*KF
Protoboard
Auego de cables de extensi%n
multimetro!dem&s se emplearon los siguientes instrumentos de laboratorio para complementar
los an&lisis t.cnicos @ue debieron desarrollar dentro de la experiencia/
7sciloscopio
generador de funciones
Conector 9NC #embra
Conector punta de caim&n
atas#eet
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(/*/3 "ediciones
2imulaci%n topología !estable
Fig/(
2imulaci%n topología mono estable J-isuali?aci%n de cambios de estados mediantela implementaci%n de un sLitc#
Fig/3
Fig/>
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<
Fig/5
Fig/+
(/( Ecuaciones para -alores te%ricos
circuito mono estable
se define la anc#ura del pulso en un circuito mono estable dado por la ecuaci%n lacual posee como -ariables los componentes respecti-os de la topología típicamostrada en la figura expresada por:
t w=1.1 R
1C
1
Fig/
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=
circuito !estable2e define el periodo de la se'al $ su ciclo de trabaAo en un circuito multi-ibrador o
aestable dados por las ecuaciones las cuales poseen como -ariables los componentesrespecti-os de la topología típica mostrada en la figura representadas por:
f =1.44
( R1+2 R2 )C 1
T =t H +t L=0.7 ( R1+2 R2 )C 1
Ciclodetrabajo=t H
T =
t H
t H +t L=
( R1+ R2 ) R
1+2 R
2
100
Fig/<
(/3 alores te%ricos/
circuito monoestable
"edicion eorica PracticaFrecuencia Cercano a cero *)*/*#?
circuito aestable
"edicion eorica PracticaFrecuencia >< M? > K seg/ ()/>> Kseg/Ciclo de trabaAo ++/+ ++/+
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*)
(/> Comentarios
entro de la acti-idad se constru$eron los circuitos a la perfecci%n pero al comparar con las simulaciones de softLare se #allaron ciertas diferencias las cuales mediante
discusi%n se e-aluaron los siguientes factores los cuales perAudicaron las mediciones : El primer factor @ue impide una coincidencia exacta entre simulaci%n $ realidad es
la condici%n física de los elementos circuírteles los cuales al momento de conectar no siempre es posible corroborar su pleno funcionamiento
ras -erificar la conexiones en alguna medici%n es posible #aber tenido algOnerror en una primera instancia dentro del laboratorio la cual pro-oco unadiferencia entre simulaci%n $ realidad
entro de los c&lculos te%ricos $ simulados podemos efectuar una cierta similitud por lo cual podemos -erificar la proximidad entre los datos te%ricos, simulados $reales
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