Laboratorio NRO 7
TEMPORIZADOR DIGITAL PROGRAMABLE
FASE 2:
TEMPORIZADORES Y GENERADORES DE RELOJ
OBJETIVOS:
- Implementación de circuitos temporizadores.
- Implementación de circuitos generadores de clock.
- Implementación de circuito contador utilizando temporizadores y generadores de clock.
FUNDAMENTO TEÓRICO
CHIP 74192
Utiliza entradas separadas de reloj, contador adelante y contador atrás, en el modo de conteo, los circuitos funcionan de forma síncrona. Cambio sincrónico del estado de las salidas con la transición BAJO a ALTO en las entradas de reloj. El funcionamiento síncrono es proporcionado, por tener todos los registros flip-flops simultáneos, de modo que las salidas, cambian juntas según la lógica de control. Este modo de funcionamiento, elimina los picos de conteo de salida que, normalmente se asocian con los contadores asíncronos (ondulación de reloj). Las entradas y salidas son totalmente compatibles con dispositivos TTL, NMOS y CMOS, con un ancho de operatividad de 4,5V a 5,5V.
Utiliza entradas separadas de reloj, contador adelante y contador atrás, en el modo de conteo, los circuitos funcionan de forma síncrona. Cambio sincrónico del estado de las salidas con la transición BAJO a ALTO en las entradas de reloj. El funcionamiento síncrono es proporcionado, por tener todos los registros flip-flops simultáneos, de modo que las salidas, cambian juntas según la lógica de control. Este modo de funcionamiento, elimina los picos de conteo de salida que, normalmente se asocian con los contadores asíncronos (ondulación de reloj). Las entradas y salidas son totalmente compatibles con dispositivos TTL, NMOS y CMOS, con un ancho de operatividad de 4,5V a 5,5V.
BIESTABLE JK
ENTRADAS
Existen dos entradas adicionales en el biestable o flip flop JK muy importantes:
– La entrada PRESET (poner), que sirve para poner directamente en el biestable un “1” en la salida Q
– La entrada CLEAR (borrar), que sirve para poner en “0” en la salida Q.
– La entrada CLEAR (borrar), que sirve para poner en “0” en la salida Q.
Estas entradas son asincrónicas, lo que significa que tendrán efecto sin importar el estado del reloj y/o las entradas J y K. Es importante no activar simultáneamente estas dos entradas. Importante: Los biestable pueden “TENER o NO TENER” una pequeña burbuja (esfera, bolita) en las entradas PRESET o CLEAR.
- Memorizar: Con J = 0 y K = 0, hay un estado de memoria o retención (mantiene la salida que tenía antes de que las entradas hayan cambiado).
- Reset: Con J = 0 y K = 1, se pode en Q un “0” y Q en un “1”.
- Set: Con J = 1 y K = 0, se pode en Q un “1” y en Q un “0”.
- Bascular: Con J = 1 y K = 1, el biestable bascula pasando de un nivel a otro (“0” a “1” o “1” a “0”).
GENERADOR DE CLOCK 55
FUNCIÓN MONOESTABLE
Cuando la seña de disparo etá a nivel alto la salida se mantiene a nivel bajo que es el estado de reposo
Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto hasta una vez transcurrido el tiempo
Es recomendable, para no tener problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).
NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización.
Función astable
Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una señal de salida con forma de onda cuadrada o rectangular, donde la duración de los periodos entre alto y bajo puede ser diferente y su amplitud estará determinada por el voltaje.
El término “astable” se refiere a que ambos estados lógicos (alto y bajo) oscilan durante un tiempo t.
1.Marco teórico:
FUNCIÓN MONOESTABLE
Cuando la seña de disparo etá a nivel alto la salida se mantiene a nivel bajo que es el estado de reposo
Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto hasta una vez transcurrido el tiempo
Es recomendable, para no tener problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).
NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización.
Función astable
Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una señal de salida con forma de onda cuadrada o rectangular, donde la duración de los periodos entre alto y bajo puede ser diferente y su amplitud estará determinada por el voltaje.
El término “astable” se refiere a que ambos estados lógicos (alto y bajo) oscilan durante un tiempo t.
1.Marco teórico:
A continuación se darán a conocer los instrumentos que se utilizaron para realizar este laboratorio.
1. Computadora con el programa Proteus:
Para realizar la simulación del circuito con compuertas se requirió utilizar este programa ya que nos es muy útil para realizar una prueba digital antes de realizar una real para comprobar que todo esté en orden.
Imagen 1.1: programa proteus
2. Fuente de poder:
Se requirió esta fuente para energizar el módulo de prueba y para encender la computadora.
Imagen 1.2:fuente de poder erfi
3. Protoward :
Se requirió el protoward para realizar las pruebas de los circuitos integrados 7408 y 7432.
Imagen 1.3: protoward
4. ETS-7000 Sistema de entrenamiento para electrónica:
Se usó para energizar los circuitos integrados para poder realizar correctamente las pruebas de entradas y salidas.
Imagen 1.4: ETS-7000
5. Cablecillos:
Se requirieron para conectar las entradas y salidas de los circuitos integrados al sistema de entrenamiento electrónico.
Imagen 1.5: cablecillos
6. Circuitos integrados 7408 y 7432:
Se utilizó este circuito integrado para la resolución del problema a resolver en el módulo de prueba.
Imagen 1.6: circuito integrado Flip Flop.
7. Display de 7 segmentos:
El display nos ayuda ya que en él se puede observar el trabajo de los chips, y nos mostrara los números que se marquen.
Imagen 1.7: display 7 segmentos.
8. Ps2125-4G:
Chip que realiza la cuenta regresiva y visceversa.
Imagen 1.8: Ps2125-4g
9. PS2125-4B MONOFLOOP:
Regulador monoestable ya que manda un pulso momentáneo cuando se pulsa o cuando se regula.
Imagen 1.9: Ps2125-4B monoestable.
2. Pasos de la tarea:
2.1 Paso 1:
Primero se utilizó solo un chip y en este caso se observó que el led encendía y apagaba rápidamente, esto es debido a los pulsos que se tiene este chip ya que son automáticos.
Figura 2.1: funcionamiento del chip 7476
2.2 Paso2:
En la segunda tarea del laboratorio se colocar el chip a un display, se hizo y se vio que se realizaba una cuenta regresiva o viceversa, pero el tiempo variaba de acuerdo a la frecuencia a la que se colocaba, de esta manera es como se hace un contador automático pero se debe calibrar el tiempo con la frecuencia.
Figura 2.2: Funcionamiento del contador.
2.3 Paso3:
En este paso se debía conectar el contador a un pulsador que en este caso era monoestable, esto quiere decir que solo mandaba una señal cada vez que se presionaba y esta señal podía ser larga o corta ya que se podía regular con el botón negro, este regulaba el tiempo, el cuál alargaba o acortaba la cuenta regresiva.
Figura 2.3: contador monoestable.
Video
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OBSERVACIONES:
- Se debe tener en cuenta la frecuencia con la que se trabaja.-No se logró completar el contador ya que hubieron problemas a la hora de probar el circuito.-Se debe tener el datasheet a la mano para saber la arquitectura del flip flop.-Los pulsos se dan en un determinado tiempo.
-Cuando se realizaba el conteo a veces había saltos lo que se debía a que la fuente tenía mucho ruido.
- Los pulsos que se dan tienen un tiempo pero este tiempo es controlado por la frecuencia ya que a una frecuencia alta los números corren demasiado rápido y viceversa-Con el pulsador se controla el cambio de los números ya que se convierte en un contador manual y se regula la frecuencia con el potenciómetro para regular la velocidad de cambio.
-Implementamos contadores con circuitos temporizadores y contadores de clock
- Mandado, Enrique (1996)Sistemas electrónicos digitales. México D.F. : Alfaomega
- Hermosa A (2004) Electrónica Digital Fundamental. España: Marcombo
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