divisor de frecuencia

SEP I.T.L.PD.G.E.S.T

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA PIEDAD

INGENIERÍA ELECTRONICA

MAQUINAS ELÉCTRICAS

PROF:

HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ RODOLFO GUADALUPE

DIVISOR DE FRECUENCIA

POR:

BALBAS MORALES JULIA ALEJANDRA

CARDENAS FLORES OSCAR IVAN

CASTRO RAMÍREZ PEDRO

6 º E

LA PIEDAD MICH, 27/ABRIL/2010

COMPETENCIA

Demostrar el tren de pulsos del 555 en su configuración monoestable con una frecuencia f1 y obtener una señal similar pero de la mitad de la frecuencia f1/2 utilizando el 555 como divisor, ajustando el período del temporizador para que sea más lento que la señal de entrada. El circuito será disparado cada dos pulsos de la señal de entrada y su salida se mantendrá en estado alto durante otros dos pulsos de esta señal; así la frecuencia quedará dividida por 2. Posteriormente se conectara un transistor 2N2222 para poder conectar un motor y controlarlo.

MARCO TEÓRICO

El 555 es un circuito integrado que incorpora dentro de si dos comparadores de voltaje, un flip flop, una etapa de salida de corriente, divisor de voltaje resistor y un transistor de descarga. Dependiendo de como se interconecten estas funciones utilizando componentes externos es posible conseguir que dicho circuito realiza un gran numero de funciones tales como la del multivibrador estable y la del circuito monoestable.

El 555 tiene diversas aplicaciones, como: Control de sistemas secuenciales, divisor de frecuencias, modulación por ancho de pulso, generación de tiempos de retraso, repetición de pulsos, etc.

FUNCIONAMIENTO:

Se alimenta de una fuente externa conectada entre sus terminales 8 (+Vcc) y 1(GND) tierra; el valor de la fuente de esta, va desde 5 V hasta 15 V de corriente continua, la misma fuente exterior se conecta a un circuito pasivo RC exterior, que proporciona por medio de la descarga de su capacitor una señal de voltaje que esta en función del tiempo, esta señal de tensión es de 1/3 de Vcc y se compara contra el voltaje aplicado externamente sobre la terminal 2 (TRIGGER) que es la entrada de un comparador.

La terminal 6 (THRESHOLD) se ofrece como la entrada de otro comparador, en la cual se compara a 2/3 de la Vcc contra la amplitud de señal externa que le sirve de disparo.

La terminal 5(CONTROL VOLTAGE) se dispone para producir modulación por anchura de pulsos, la descarga del condensador exterior se hace por medio de la terminal 7 (DISCHARGE), se descarga cuando el transistor (NPN) T1, se encuentra en saturación, se puede descargar prematuramente el capacitor por medio de la polarización del transistor (PNP) T2.

Se dispone de la base de T2 en la terminal 4 (RESET) del circuito integrado 555, si no se desea descargar antes de que se termine el periodo, esta terminal debe conectarse directamente a Vcc, con esto se logra mantener cortado al transistor T2 de otro modo se puede poner a cero la salida involuntariamente, aun cuando no se desee.

La salida esta provista en la terminal (3) del microcircuito y es además la salida de un amplificador de corriente (buffer), este hecho le da más versatilidad al circuito de tiempo 555, ya que la corriente máxima que se puede obtener

cuando la terminal (3) sea conecta directamente al nivel de tierra es de 200 mA. La salida del comparador "A" y la salida del comparador "B" están conectadas al Reset y Set del FF tipo SR respectivamente, la salida del FF-SR actúa como señal de entrada para el amplificador de corriente (Buffer), mientras que en la terminal 6 el nivel de tensión sea más pequeño que el nivel de voltaje contra el que se compara la entrada Reset del FF-SR no se activará, por otra parte mientras que el nivel de tensión presente en la terminal 2 sea más grande que el nivel de tensión contra el que se compara la entrada Set del FF-SR no se activará.

Circuito astable básico:

Si se usa en este modo el circuito su principal característica es una forma de onda rectangular a la salida, en la cual el ancho de la onda puede ser manejado con los valores de ciertos elementos en el diseño.

Para esto debemos aplicar las siguientes formulas:

TA = 0.693 (R1+R2) C1 TB = 0.693 (R2*C1)

Donde TA es el tiempo del nivel alto de la señal y TB es el tiempo del nivel bajo de la señal. Estos tiempos dependen de los valores de R1 y R2. Recordemos que el periodo es = 1/f.

La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula: f = 1/(0.693 x C1 x (R1 + 2 x R2))

CIRCUITO MONOESTABLE:

En este caso el timmer 555 en su modo monoestable funcionará como un circuito de un tiro. Dentro del 555 hay un transistor que mantiene a C1 descargado inicialmente. Cuando un pulso negativo de disparo se aplica a terminal 2, el flip-flop interno se resetea, lo que quita el corto de C1 y esto causa una salida alta (un high) en el terminal 3 (el terminal de salida).

La salida a través del capacitor aumenta exponencialmente con la constante de tiempo t=R1C1

Cuando el voltaje a través de C1 iguala dos tercios de Vcc el comparador interno del 555 se resetea el flip-flop, que entonces descarga el capacitor C1

rápidamente y lleva al terminal de salida a su estado bajo (low). El circuito e activado con un impulso de entrada que va en dirección negativa cuando el nivel llega a un tercio de Vcc. Una vez disparado, el circuito permanece en ese estado hasta que pasa el tiempo de reseteo, aun si se vuelve a disparar el circuito. La duración del estado alto (high) es dada por la ecuación: T=1.1(R1C1)El intervalo es independiente del voltaje de Vcc. Cuando el terminal reset no se usa, debe atarse alto para evitar disparos espontáneos o falsos.


Si tenemos un tren de pulsos con una frecuencia f1 y deseamos obtener una señal similar pero de la mitad de la frecuencia f1/2 podemos utilizar el 555 como divisor, ajustando el período del temporizador para que sea más lento que la señal de entrada.

El circuito será disparado cada dos pulsos de la señal de entrada y su salida se mantendrá en estado alto durante otros dos pulsos de esta señal; así la frecuencia quedará dividida por 2.

CONFIGURACION DEL AMPLIFICADOR 2N2222

MATERIAL

1. 555

1. capacitor de 10µF

1. capacitor de .47µF

1. potenciómetro de 250 KΩ

1. mini laboratorio

1. fuente

1. proto

1. motor de DC

1. Led

1. resistencia de 330 KΩ

1. 2N2222

1. osciloscopio

PROCEDIMIENTO

1. Cableamos nuestro esquemático en la proto el cual es el que se encuentra, en la parte del desarrollo.

2. posteriormente pasamos a verificar que realmente nuestro 555 nos este entregando pulso

3. calibramos nuestro osciloscopio y ponemos nuestra fuente primero a 5v y después a 12v.

4. conectamos nuestro divisor de frecuencia a otro pulso el cual lo tomamos de nuestro mini laboratorio.

5. conectamos el amplificador 2N2222 para que el motor pueda funcionar,

6. conectamos el motor de DC

DESARROLLO

A continuación se muestra nuestro esquemático en el cual podemos ver la conexión de nuestro divisor de frecuencia y lo que tendríamos en nuestra señal de entrada y a nuestra salida. Donde el C! es de 10µF y el C2 es de .47µF y aunque en la practica se sugería que se utilizara un potenciómetro de 1M lo sustituimos por uno de 250 KΩ


En esta figura podemos ver lo como es como se debe de mostrar nuestra señal.

RESULTADOS

1.- RESISTENCIA DEL MORTOR (8.6 KΩ)

2.- CORRIENTE A PLENA CARGA CON 12v (140 a 160mA)

3.- corriente en diferentes frecuencias

Foto 1 Foto 2

En la foto 1 podemos ver nuestra señal de entrada y de salida de nuestro divisor de frecuencia. Y en la foto 2 vemos nuestro circuito armado en la proto y podemos ver el pulso en el led.

En la foto 3 tenemos que:

La frecuencia: es de 950.6 a 980.6 mHz.

Periodo: 26.94 ms

Amplitud: 2.68 v

Ciclo de trabajo: 51.69 %

Foto 3


La frecuencia: 936 a 939 mHz.

Periodo: 0.200 a 190.5 ms

Amplitud: 2.16v a 9.08 v

Ciclo de trabajo: 58.30% a 81.27%

Foto 4

En la foto 5 podemos ver nuestro motor conectado y funcionando

Foto 5


La frecuencia: 304.1 mHz a 943.5 mHz.




Foto 6


La frecuencia: 946.9 mHz.




Foto 7

Foto 8 Foto 9

En la foto 8 y 9 podemos ver que esta nuestro divisor de frecuencia mediante un 555 conectado a otro pulso de otro 555 tomado del mini laboratorio y también el amplificador 2N2222 para la activación del motor que tenemos en la foto 5. y con nuestro potenciómetro íbamos variando la velocidad del motor de DC.


La frecuencia: 950mHz a 976.6 mHz.

Periodo: 3.373ms a 106.4 ms



Foto 10


La frecuencia: 317.3 mHz a 972.8 mHz.

Periodo: 130.4ms a 3.200 ms



Foto 11

CONCLUSIÓN

Se demostró el tren de pulsos del 555 en su configuración monoestable con una frecuencia f1 y obtener una señal similar pero de la mitad de la frecuencia f1/2 utilizando el 555 como divisor, ajustando el período del temporizador para que sea más lento que la señal de entrada. El circuito se s disparo cada dos pulsos de la señal de entrada y su salida se mantuvo en estado alto durante otros dos pulsos de esta señal; así la frecuencia quedo dividida por 2. y se agrego un amplificador 2N2222 para poder conectar un motor y controlar su velocidad por medio del potenciómetro.

FUENTES DE INFORMACIÓN

http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.forosdeelectronica.com/proyectos/imagenes/555/555monofrec.gif&imgrefurl=http://www.forosdeelectronica.com/proyectos/trendepulsos.htm&h=314&w=326&sz=4&tbnid=OGvt0sl-Zp17WM:&tbnh=114&tbnw=118&prev=/images%3Fq%3D555&hl=es&usg=__jA2PkqlzIrp5xBpQGPFSW90MnxI=&ei=YNjVS_7xBouasgPBseX0CQ&sa=X&oi=image_result&resnum=5&ct=image&ved=0CBsQ9QEwBA




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