Comprender el principio de funcionamiento de un temporizador, calcular sus parámetros, implementar distintos esquemas circuitales y observar la estabilidad de sus parámetros.
Introducción Teórica
El monoestable es un circuito que realiza una función secuencial consistente en que al recibir una excitación exterior, cambia de estado y se mantiene en él durante un periodo que viene determinado por una constante de tiempo. Transcurrido dicho período, la salida del monoestable vuelve a su estado original.
Se encuentran monoestables integrados en varias familias lógicas, tanto TTL (9601, 74121 y otros) como CMOS (4047, 4528, ...). Son circuitos que comprenden parte analógica, que es la generación del pulso, y parte digital, que proporciona varias funciones lógicas entre las entradas y las salidas digitales.La precisión de la temporización depende de la parte lógica, que suele consistir en un generador de corriente que carga un condensador C (externo) y un comparador de tensión. Muchas veces el generador de corriente sólo es una resistencia R (externa o interna) conectada a Vcc. La duración del pulso es función de R·C, aunque la dependencia exacta depende del modelo. Entonces, las tolerancias de R y C aparecen directamente como errores en la duración del pulso, así como sus variaciones con la temperatura. Además es la parte más sensible al ruido.
La parte digital les añade distintas prestaciones, produciendo diversos tipos de monoestables:
- Restaurable o resetable: Una entrada de reset permite interrumpir el pulso en cualquier momento, dejando el dispositivo preparado para un nuevo disparo.
- Redisparable (retriggerable): Permite reiniciar el pulso con un nuevo disparo antes de completar la temporización. Digamos que se tiene un temporizador de 4 ms, pero a los 2 ms de iniciado el pulso se realiza un nuevo disparo; la duración que se obtiene es de 2 + 4 = 6 ms. Los monoestables no redisparables sólo permiten el disparo cuando no existe ninguna temporización en curso. Es decir, en el ejemplo anterior ignoraría el segundo disparo y se obtendría un pulso de 4 ms solamente.
- Monoestable-Multivibrador: Son monoestables dobles (Dos, normalmente independientes) en la misma cápsula que permiten su conexión de forma que el fin del pulso generado por uno de ellos dispara al otro. Permiten el control preciso e independiente de los tiempos alto y bajo de la señal de salida.
- Para temporizaciones largas, se añaden contadores a un multivibrador que prolongan la duración del pulso. Por ejemplo, el ICM7242.
En este modo de operación, el timer 555, funciona en modo no-redisparable. El capacitor esta inicialmente, descargado mediante el transistor interno. Al llevar la tensión de trigger a cero se setea el flip flop interno bloqueando el transistor de manera que la salida pasa a Vcc y permitiendo la carga del capacitor a través de Ra.
El tiempo de carga viene dado por:
Cuando el capacitor alcanza ⅔ de Vcc se produce la conmutación del flip flop llevando la salida a cero y saturando el transistor interno de manera de dejar preparado el sistema para un nuevo impulso de disparo.
Si la señal de disparo (trigger) permanece en nivel bajo, por efecto del comparador, la señal de salida nunca volverá a su nivel inicial de cero.
Desarrollo de la practica
Se armó el siguiente circuito
Con este circuito se intenta armar una alarma sonora y visual que produzca un sonido intermitente durante 5 segundos a partir del disparo.
Se debe calcular Ra para un t de 5 seg y un capacitor de 1 µF.
Circuito Impreso terminado:
Conclusiones
En esta practica se pudo diseñar un circuito donde el circuito integrado 555 funcionara como un temporizador de 5 segundos y hiciera sonar un buzzer y parpadear un led rojo, para que trabajase como una alarma que se activa con el pulsador Normal Abierto. Tambien se diseño el circuito impreso de dicho circuito.
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