FF BÁSICOS SECUENCIALES SÍNCRONOS

CIRCUITOS FF BÁSICOS SECUENCIALES SÍNCRONOS.

RESUMEN

En este laboratorio se procederá a montar un generador de pulso con unLM555 el cualsera conectado a una configuración de flip-flop las cuales generaran un contador de décadas que sera probado y verificado su buen funcionamiento.

INTRODUCCIÓN

El elemento de memoria más importante es el flip-flop, el cual esta formado por un conjunto de compuertas lógicas. Una compuerta lógica por si sola no tiene capacidad de almacenamiento, sin embargo, varias de ellas pueden interconectarse de cierta forma logrando que puedan almacenar información entre ellas. Para producir estos flip-flop (que se abrevian FF) se utilizan varios arreglos distintos de compuertas.*

* tomado de sistemas digitales. Principios y aplicaciones. TOCCI, RONALD J.,

OBJETIVO GENERAL:

 Conocer el funcionamiento de los circuitos secuenciales síncronos de aplicación especifica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

 Diseñar un circuito generador de señal de reloj basado en un LM555.

 Observar los efectos de las variaciones de frecuencia de reloj en la operación de los FF.

 Utilizar los instrumentos del laboratorio para visualizar las formas de onda de los FF.

INFORMACIÓN BÁSICA Y PREPARACIÓN:

Esta practica busca dar a conocer la circuitería interna de los circuitos secuenciales más utilizados en electrónica digital, a su vez exponer el funcionamiento de cada uno de estos dispositivos.

MATERIALES Y COMPONENTES:

• Fuente de voltaje 5VDC.

• Multímetro.

• Osciloscopio.

• 2IC 74LS73 Flip Flop J-K de dos entradas.

• 1IC 74LS00 Compuerta NAND de dos entradas.

• 1 IC LM555

• Resistencias y condensadores de varios valores

• 5 Leds de 5mm.

• Tablero de conexiones.

• Cables UTP AWG24.

PROCEDIMIENTO:

1. Se armó el circuito generador de onda cuadrada expuesto en la figura 2.1.2. Utilizando la relación dada por el fabricante, se hallo con ayuda del osciloscopio los valores de las resistencias y capacitancias necesarias para obtener unas frecuencias de operación de 1, 5 a 20 Hz.

Figura 2.1.2. Diagrama de conexiones de un LM555 configurado como oscilador astable.

2. Con la ayuda del osciloscopio se comprobó las formas de onda y valores de frecuencia hallados en el inciso anterior.

3. Se realizaron las conexiones para el circuito contador de décadas con flip flops J-K, de acuerdo a la figura 2.1.3. Se acopló el oscilador de 1Hz como señal de reloj maestro. El funcionamiento del contador fue verificado mediante los diodos leds.

4. Mediante el análisis del circuito, fue descrita la función de la compuerta NAND del circuito contador de décadas. Se dibujó un diagrama de tiempos donde se muestren cada una de las señales de interés del circuito, incluyendo los ciclos necesarios para visualizar al menos un conteo hasta nueve (1001).

5.Se diseñó una etapa de acople para ver el resultado del conteo en un display siete segmentos. Se explicó e implementó el funcionamiento del diseño propuesto.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO EL CONTADOR DE DÉCADAS CON FF 74LS73AN

figura 2.1.4

DIAGRAMA DE BLOQUES

DIAGRAMAS DE TIEMPO

Clock:

salida Q1:

salida Q2:

salida Q3:

salida Q4:

NOTA: al momento de analizar las anteriores graficas de voltaje vs tiempo se debe tener en cuenta la escala con la que se debió graficar cada una, esto se debió a medida que se disminuye la frecuencia se disminuye el tiempo en el que se genera un pulso.

El siguiente es un diagrama de tiempo a escala para poder visualizar cada una de las ondas:

DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO

Para el montaje real de esta practica se utilizaron unos flip-flop´s J-K con flanco descendente los cuales son los 74LS73AN.

Los pines de estos flip-flop son menos que los que trae el 74LS112N esto se deb aque los 74LS73AN carecen de preset pero esto no perjudica en nada en el montaje de este contador de décadas.

Para este montaje también se utilizo una compuerta NAND (74LS00) esta cumple la funcion de resetear los flip-flop cada vez que sus entradas son 1-1 produciendo un 0 en su salida.

Las configuraciones de los pines de la 74LS73AN, la 74LS112N y la 74LS00:

74LS73AN 74LS112N

74LS73AN 74LS112N

Las conexiones que hay que hacer para poder montar el contador de décadas son como se muestran en la figura 2.1.4

La explicación de este diagrama se hace a continuación:

1. los pulsos del reloj (clock) son generados a través del IC LM555 y se aplica solo a la entrada del reloj o clk del primer flip-flop por tanto en la salida de este Q cambiara a su estado opuesto cada vez que los pulsos del reloj hagan una transición de flanco descendente. La salida de este (Q1) actúa como la entrada para clk del flip-flop 2 en el cual la salida de Q2 cambiara a su estado opuesto cada vez que Q1 hagan una transición de flanco descendente. La salida de este que es Q2 actúa como el clk del flip-flop 3 en el cual la salida Q3 sé vera afectada de la misma manera como sucede en los anteriores flip-flop´s. Cuando la salida Q3 va hacia el clk del

...