PRÁCTICA No. 9 Osciladores

PRÁCTICA No. 9 Osciladores

Valles Rogelio, Díaz de León Iván, Larrañaga Omer, Hurtado Iván {A01379030, A01378923, A01371345, A01372867,}@itesm.mx Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. ITESM CEM

Objetivo ​ — Implementar y analizar algunos osciladores y sus aplicaciones. ​Durante esta práctica se utilizaron tres Circuitos Integrados distintos. A través de ello se lograron construir osciladores y generadores de funciones. I. M​ATERIALES ● 1 LM555 ● 1 LM566 ● 1 C.I. XR-2206 ● Opams ● Resistencias ● Capacitores ● Todo el material de acuerdo al diseño II. M​ARCO​ T​EÓRICO El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador. Sus características más destacables son: Temporización desde microsegundos hasta horas Modos de funcionamiento:

● Monoestable. ● Astable.

Aplicaciones:

● Temporizador. ● Oscilador. ● Divisor de frecuencia. ● Modulador de frecuencia. ● Generador de señales triangulares.

Astable: modo de oscilador, en el que se tiene una señal cuadrada de una determinada frecuencia, el LM555 se comporta de acuerdo a esta señal siempre. Existen distintas maneras de conectarse, no obstantelastresmásconocidasson las siguientes. Lo que cambia principalmente, es el uso de un distinto número de resistencias utilizadas.

Monoestable: modo de un solo estado, se le da el tiempo específico para que el LM555 se active sólo por ese determinado tiempo. Existen diversas formas de hacer que el

tiempo cambie a nuestro gusto, una de las más comunes es utilizando un Switch. A continuación se muestran 3 configuraciones monoestables. Cabe mencionar que la última figura es para una configuración monoestable no redisparable. III. D​ESCRIPCIÓN​ ​DE​ ​LA​ ​ACTIVIDAD

A) Circuito Multivibrador Astable. Oscilador Para esta primer parte, serequirióutilizarelcircuitointegrado LM555, se diseñó un circuito multivibrador astable donde la señal desalidadebíadetenerunafrecuenciade2.5kHzconun ciclo de trabajo del 70%.

Para esto, se tuvieron queobtenerciertasfórmulasconlasque se logró sacar los valores deseados de las resistencias y capacitores.

Una vez hecho esto, se observó laseñaldelosciloscopiopara afirmar el funcionamiento del circuito diseñado.

B) Oscilador Controlado por Voltaje (VCO) Para la segunda parte de esta práctica se tuvo queelegirentre dos esquemáticos que resuelven elproblemadeundetectorde humedad con el uso de un oscilador LM555. El esquemático que se eligió para la resolución es el siguiente:

Fig 1 . Circuito detector de humedad

Una vez elegido el esquemático y armado del mismo, se procede a escoger 3 osciladores vistos en la presentación y demostrar su funcionamiento.

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Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. Campus Estado de México.Valles Rogelio, Díaz de León Iván, Larrañaga Omer, Hurtado Iván. Práctica 9. Introducción a los circuitos Tiristores

Para esta parte se eligieron los siguientes osciladores:

Fig 2 .Oscilador de relajación con amplificador operacional

Fig 3 . Oscilador en cuadratura

Fig 4 . Oscilador PWM Variable

Por último en esta segunda parte de la práctica se busca diseñar un detector de humedad utilizando solamente amplificadores operacionales.

C) Diseño de Generador de Funciones.

Para construir y diseñar el generador de funciones su optó por construir por separado cada circuito ya que el XR-2206 no se pudo simular en ningun paquete de simulación.

Se construyeron 4 generadores de funciones, Onda Triangular, Onda Senoidal, Onda de Rampa y Onda cuadrada cómo se muestra en la Fig 5,6,7 y 8.

Todos fueron construidos con un Oscilador o timer LM555

Fig 5 . Generador de Onda Triangular

Fig 6 . Generador de Onda Senoidal

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Fig 7 . Generador de Onda tipo Sierra o Rampa

Fig 8 . Generador de Onda Cuadrada IV. P​RESENTACIÓN​ ​Y​ ​MEDICIONES​ ​DE​ ​RESULTADOS​.

a) Circuito Multivibrador Astable. Oscilador

Fig 9. Circuito oscilador monoestable

Para los cálculos delasresistenciasR1yR2,primerotenemos que definir el valor de C, que lo fijamos en 10 nF. Una vez fijado este valor, procedemos a usar la ecuación que define la frecuencia mediante los valores de esos 3 componentes:

f = (1.44) C(R +2R ) a b

Para evitar confusiones, entendemos que: 1R = Ra 2R = Rb

Además tenemos las expresiones que definen el ciclo de trabajo en términos de estos componentes:

.693(R )Ct 1 = 0 a +Rb .693R Ct 2 = 0 b

Para utilizar estas ecuaciones,primerotenemosquedefinirlos tiempos y . Esto se hace con los datos solicitados en el t1 t2 problema. Si queremos una frecuencia de 2.5 kHz, tenemos que el periodo está definido entonces por:

sT = 1 2.5×103 = 4×10−4

Queremos que el ciclo de trabajo sea del 70%, por lo que tenemos que sacar el 70% del periodo para determinar el tiempo que busquemos que la señal esté en estado ​high ​ :

0.7)(4 ) .8 st 1 = ( ×10−4 = 2 ×10−4 0.3)(4 ) .2 st 2 = ( ×10−4 = 1 ×10−4

Teniendo estos valores, podemos empezar a calcular los valores de las resistencias.

0 FC = 1 ×10−9 .693R (10 )t 2 = 0 b ×10−9 1.2×10−4 (0.693)(10×10 ) −9 = Rb

7.316 kΩR b = 1

Teniendo el valor de la resistencia podemos obtener Rb fácilmente el valor de la resistencia despejando la primera Ra ecuación que definimos:

(17316)( 1.44) (2.5×10 )(10×10 )

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