experiencia lab. electronica n°3 (desarrollo)

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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