Simulación del contador del 1-15 en el programa ISIS profesional

I.INTRODUCCION

Como estudiante de la carrera de Ingeniería en comunicaciones y electrónica se nos ha dado la terea de hacer un sistema de potencia usando un contador digital del 0 al 15, mostrando en dos displays, teniendo en cuenta los conocimientos de circuitos digitales y así mismo de electrónica podemos complementarlos de manera tal que se puede construir un control digital para variaciones de corriente de esta misma manera, usaremos el conocimiento de los amplificadores operacionales, mediante un amplificador escalar, un triac y un opto acoplador para la etapa de potencia. El fin de este proyecto es que como alumnos pongamos en práctica la teoría aprendida.

ll. DESARROLO DE LA ETAPA CONTROL.

Para empezar este proyecto lo primero que se realizo fue la etapa de control, usando la tecnología TTL, lo primero que se hizo fue simularlo en la computadora como se muestra en la siguiente figura:

Figura 2.1

Simulación del contador del 1-15 en el programa ISIS profesional

Como lo muestra la figura de anterior el material que se uso fue:

3 Push botón

2 Display ánodo común

1 74LS08

1 74LS47

1 74LS193

1 74SL192

1 74SL04

1 74SL02

Se explicara brevemente el funcionamiento de cada circuito integrado y como esta internamente con sus imágenes correspondientes, empezaremos por la compuerta lógicas que se usaron:

El integrado 74SL04 que es un inverso.

Figura 2.2

El circuito 74SL04

El integrado 74SL08 es una compuesta AND

Figura 2.3

El circuito 74LS08 AND

El integrado 74LS02 es una compuerta NOR

Figura 2.4

El circuito 74LS02

Ya que terminamos con la compuesta lógica se explicara cada contador que se uso, de igual forma que los anteriores.

El integrado 74SL191 es un contador del 1 al 9 con el detalle de que cuenta ascendentemente y descendentemente en binario.

Figura 2.5

El integrado 74SL191

El integrado 74SL193 es un contador del 1 al 15 con el detalle de que cuenta ascendentemente y descendentemente, en binario, de esta manera es que se uso el 74SL192 para contar 1 al 9 y con el otro display representamos el 0 o el 1 usando un decodificador.

Figura 2.6

El integrado 74SL193

El integrado 74SL47 es un decodificador de 7 segmentos para los displays.

Figura 2.7

El integrado 74SL47

De esta manera está construido el contador, que en nuestro proyecto es la esta de control, en la parte de simulación.

Ya simulado lo pasamos al protoboard, pero observamos que la simulación que se realizo funcionaba bien pero en la realidad tenía una complicaciones muy pequeñas, como el comportamiento de push botón, pero le colocamos el contra rebotes mediante un condensador y una resistencias como le profesor lo dijo en clases, esta manera el funcionamiento ere mejor, otra de las cosa que se observo es que no hay que confiarnos a la simulación, cabe mencionar que tuvimos muchos problemas con detección de subida y bajada del contador por lo que se requirió usar un MC4016B como un interruptor para la detección cuando se queda en cero y cuando se queda en 15 como la imagen 2.1 lo muestra de esta manera está construido la parte de control, es así que fue la etapa más difícil, ya que nos tardamos mucho tiempo en que contador se detuviera descendentemente y ascendentemente.

lll.- DESARROLLO DE LA ETAPA DE AMPLIFICADOR ESCALADOR.

Antes de empezar con la etapa de amplificador escalar, comentaremos sobre los amplificadores operacionales, donde se deriva el amplificador escalar.

AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Son circuitos integrados con un nivel de componentes y estructura interna complicada. Su símbolo es el siguiente:

Figura 3.1

Símbolo del amplificador operacional

La alimentación del circuito se realiza por medio de dos fuentes de alimentación (alimentación simétrica). Como se aprecia en la figura 3.2, el terminal de referencia de tensiones (masa) no está conectado directamente al amplificador operacional. La referencia de tensiones debe realizarse a través de elementos externos al operacional tales como resistencias.

Figura 3.2

Muestra la fuente simétrica

Tienen dos entradas la - que se denomina “inversora” y la + que se denomina “no inversora” y una salida Vo. Se alimentan a través de dos terminales uno con tensión positiva +V y otro con tensión negativa -V.

Adicionalmente pueden tener otros

terminales específicos para compensación de frecuencia, corrección de derivas de corriente continua etc.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL.

En el modelo de amplificador ideal, la salida del amplificador se obtiene a través de la expresión:

V_(0=) A( V_+-V_- )=A V_d

Esta expresión nos dice que la salida del amplificador es directamente proporcional a la diferencia de potencial Vd en la entrada. Designaremos a la constante de proporcionalidad A como

GANANCIA EN LAZO ABIERTO.

Con esta definición podemos decir

también que el amplificador operacional es DIFERENCIAL ya que la

salida depende de la diferencia de tensión en sus entradas.

A es una constante para cada amplificador y sus valores son muy

altos (>200000 para amplificadores reales). En lazo abierto significa que es la ganancia del propio dispositivo sin conectar a nada.

PROPIEDADES DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL

1. La ganancia en lazo abierto A es infinita.

2. Las resistencias que se ven desde cada uno de los terminales de entrada son infinitas o, lo que es lo mismo, las

intensidades de entrada I- e I+ son nulas.

3. La impedancia de carga de un circuito conectado en cascada con el OP no influye en la tensión de salida:

V0≠f( Z)L. Esto significa que, si tenemos el equivalente del amplificador de la forma:

Figura 3.3

Conexión en cascada

Dado la siguiente ecuación:

V_0=z_L/(R_0+Z_L )+AV_d

Por tanto para que se cumpla la condición de que V 0 ≠f (ZL ) tiene

que ser Ro = 0es decir la impedancia de salida del OP es nula.

4. Es

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