T.P N° 3 : Astables

Desarrollo teórico:

El LM 555 es un integrado muy útil, pudiendo ser configurado en varias modalidades. Una de éstas modalidades es la del multivibrador astable, para lo cual el circuito oscila a una frecuencia y ciclo de trabajo configurables mediante resistencias y condensadores externos. La versatilidad de éste integrado de tecnología bipolar, es que las frecuencias y ciclos de trabajo resultantes, no dependen de la fuente de alimentación.

El 555 puede operar a partir de 4.5V hasta 16V y puede manejar corrientes de salida de hasta 200 mA. corrientes de salida de hasta 200 mA. La frecuencia, depende los valores

de RA, RB y C.

Desarrollo de la práctica:

° Se programó el circuito para una frecuencia de 1KHz y un ciclo de trabajo de 40%. El resultado no fue exacto ya que las resistencias que se utilizaron fueron de valor comercial y no las calculadas.

º

La frecuencia de oscilación es de 1.036 KHz.

º El ciclo de trabajo es de 55.3%, con un error del 15.3%.

° Imágen de la carga y descarga del capacitor conectado entre las patas 1 y 6 del LM 555.

° Se conectó un led a la salida y se verificó el funcionamiento.

Calculando:

Recalculando para valores comerciales:

Calculo para distintas frecuencias:

° 1Hz

° 10Hz

° 100Hz

° 10KHz

° Gráfico de la variación de frecuencia en función de Vcc.

Oscilador Simétrico con compuertas NOT

Descripción:

Utiliza dos inversores o compuertas NOT.

Suponiendo que en determinado momento la salida del inversor B está a nivel "1", entonces su entrada esta a "0", y la entrada del inversor "A" a nivel "1". En esas condiciones C se carga a través de R, y los inversores permanecen en ese estado. Cuando el capacitor alcanza su carga máxima, se produce la conmutación del inversor "A". Su entrada pasa a "0", su salida a "1" y la salida del inversor "B" a "0", se invierte la polaridad del capacitor y este se descarga, mientras tanto los inversores permanecen sin cambio, una vez descargado, la entrada del inversor "A" pasa nuevamente a "1", y comienza un nuevo ciclo. Este oscilador es simétrico ya que el tiempo que dura el nivel alto es igual al que permanece en nivel bajo, éste tiempo está dado por T = 2,5 R C T expresado en segundos R en Ohms C en Faradios

Oscilador puente de Wien

Es un oscilador utilizado para generar ondas sinusoidales que van desde los 5 Hz a los 5 Mhz.

A diferencia del oscilador por corrimiento de la fase, tiene menos componentes y el ajuste de la frecuencia de oscilación es más fácil, motivo por el cual es más utilizado.

El circuito básico consta de un amplificador y una red de adelando/atrazo compuesto de dos redes RC, una serie y otra paralelo. Los dos valores de resistencias y capacitores son iguales.

GANANCIA

La ganancia del amplificador está dada por las resistencias R1 y R2.

La ganancia que debe tener este amplificador debe compensar la atenuación causada por las redes RC (red de realimentación positiva conectada a la patilla no inversora del amplificador operacional). Esta ganancia debe estar por encima de 1 para asegurar la oscilación.

La ganancia se obtiene con la primera fórmula. Como la ganancia debe ser mayor que 1, la ecuación se simplifica y se obtiene la segunda fórmula:

Ver que para que esto se de, el cociente de R2 y R1 debe ser igual o mayor que 2.

Conclusiones:

El pestañeo del LED depende de la frecuencia aplicada. A baja frecuencia se puede observar a simple vista, en cambio a altas frecuencias sólo se observa una incesante luz.

El circuito opero a partir de los 2,5V.

La versatilidad de éste integrado de tecnología bipolar, es que las frecuencias y ciclos de trabajo resultantes, no dependen de la fuente de alimentación, sino de las resistencias y capacitores.