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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

INTEGRANTES:

ADRIAN VILELA JHONY VILLACIS SANTIAGO VILLACRES

NIVEL: 5TO ELECTRÓNICA

ELECTRONICA ANALÓGICA II

INFORME

TEMA: SEMAFORO CON LM555 Y CMOS 4017

LISTA DE MATERIALES: Cantidad

Nombre

Descripción

Valor

1 1 3 1 1 1 1 1 1 1

R1 R2 R3 R4 C1 C1 C1 D U1 U2

Resistencia de ¼ Watt Potenciómetro Resistencia de ¼ Watt Resistencia de ¼ Watt Capacitor Capacitor Capacitor Diodo CMOS Amplificador Operacional

100kΩ 1MΩ 470Ω 22kΩ 10uF 0.1uF 1uF 1n4007 4017 LM555

HERRAMIENTAS: Protoboard, alambre, osciloscopio, multímetro, fuente variable de voltaje, etc. TEORÍA: CIRCUITO INTEGRADO LM 555

El 555 es un circuito integrado que incorpora dentro de sí dos comparadores de voltaje, un flip flop, una etapa de salida de corriente, divisor de voltaje resistor y un transistor de descarga. Dependiendo de cómo se interconecten estas funciones utilizando componentes externos es posible conseguir que dicho circuito realice un gran número de funciones tales como la del multivibrador aestable y la del circuito monoestable. Este integrado se puede aplicar a diversas aplicaciones, tales como: · Control de sistemas secuenciales · Generación de tiempos de retraso · Divisor de frecuencias · Modulación por anchura de pulsos · Repetición de pulsos · Generación de pulsos controlados por tensión, etc. Algunas especificaciones que se deben de considerar cuando se use el 555 son: · El valor del capacitor externo contiene únicamente las limitaciones proporcionadas por su fabricante. · La temperatura máxima que soporta cuando se están soldando sus terminales es de 330 centígrados durante 19 segundos. · La disipación de potencia o transferencia de energía que se pierde en la terminal de salida por medio de calor es de 600 mW. Diagrama interno del CI 555 y funcionamiento: Se alimenta de una fuente externa conectada entre sus terminales (8) positiva y (1) tierra; el valor de la fuente de alimentación se extiende desde 4.5 Volts hasta 16.0 Volts 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 está 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) que es la entrada de un comparador. La terminal (6) 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) se dispone para producir modulación por anchura de pulsos, la descarga del condensador exterior se hace por medio de la terminal (7), 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) 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 está 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 FFSR 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. Multivibrador aestable: Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal, de salida tiene un nivel alto por un tiempo T1 y en un nivel bajo un tiempo T2. Los tiempos de duración dependen de los valores de R1 y R2. T1 = 0.693(R1+R2)* C1 y T2 = 0.693 x R2 x C1 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)) y el período es simplemente = 1 / f.

Circuito monoestable: En este caso el circuito entrega a su salida un sólo pulso de un ancho establecido por el diseñador (tiempo de duración). El esquema de conexión es el que se muestra. La Fórmula para calcular el tiempo de duración (tiempo que la salida esta en nivel alto) es: T = 1.1 x R1 x C1 (en segundos). Observa que es necesario que la señal de disparo, sea de nivel bajo y de muy corta duración en el PIN # 2 del C.I. para iniciar la señal de salida.

CMOS 4017 DESARROLLO El 4017, proyectado para formar parte de la serie de integrados digitales CMOS, dejó de ser un simple miembro del grupo para adquirir una personalidad propia. De hecho, en lugar de un simple participante de montajes complejos, el 4017 resulta, con frecuencia, el centro de proyectos y hasta el único elemento. Por sus características, el 4017 puede usarse como base o elemento único en una infinidad de proyectos, según la imaginación de cada uno. Sabiendo cómo funciona el 4017 resulta mucho más fácil para el lector, imaginar nuevas aplicaciones y no depender de los proyectos completos que se publican en las revistas especializadas. Este artículo apunta justamente a eso: dar a los lectores algunas nociones sobre el 4017 en sus mil y una aplicaciones.

El 4017 es un contador/decodificador con 10 salidas y muchos recursos importantes. Estructuralmente está formado por un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9, con recursos para continuar o detenerse al final de cada ciclo. En la figura 1 tenemos las terminaciones de este integrado que se presenta en

una cubierta DIL de 16 pins. Todos los terminales tienen funciones específicas destacándose los siguientes: -SALIDAS: 0 1 9 y carry-out o conducción. -ENTRADAS: clock, clock-inhibit y reset. -ALIMENTACION: Vdd y Vss. En la práctica, la tensión de alimentación de este integrado puede estar entre 3 y 18V, pero según el proyecto esta banda puede tener sus limitaciones. Con las entradas clock-inhibit y reset a tierra, el contador avanza una etapa a cada transición positiva de la señal de entrada (clock) como se muestra en la figura 2. Partiendo entonces de la situación inicial en la que la salida "0" se encuentra positiva en el nivel "HI" y todas las demás en el nivel "0" o con "cero volts" aproximadamente, con la llegada del primer pulso de entrada tenemos la primera transición. La salida "0" va al nivel LO y la salida "1" pasa al nivel "HI". Todas las demás permanecen en el nivel "0". Con el segundo pulso, la salida "1" pasa al nivel LO y la tercera al nivel HI, y así sucesivamente hasta la última

Con la entrada clock-inhibit a tierra, llegando la última salida en el nivel HI, el pulso siguiente hace que se inicie un nuevo ciclo, volviendo entonces la salida "0" al nivel HI. Si esta entrada clock-inhibit se uniera a un nivel HI, o sea a Vdd, se conseguiría sólo un ciclo de funcionamiento. Una salida "carry-out" proporciona un ciclo completo a cada 10 ciclos de entrada, pudiendo usarse para excitar otro 4017 para división sucesiva de frecuencia o recuento por número superior a 10 (figura 3). La aplicación de una señal HI en la entrada reset lleva la salida HI al terminal "0" o sea que vuelve al inicio del recuento. Eso significa que si conectamos el reset a cualquier salida, cuando ésta se lleva al nivel HI se inicia un nuevo ciclo. Si entonces conectamos la salida "4" a la entrada reset, tendremos un recuento sólo hasta 4. Si conectamos la salida "5" a la entrada reset, tendremos un recuento hasta 5, como se ve en la figura 4 - SECUENCIAS SIMPLES En el circuito de la figura 4 tenemos el movimiento "contrario" de los leds: van apagándose sucesivamente. De ese modo tenemos en cada instante sólo un led apagado y los demás encendidos, y el led apagado cambia de posición con cada pulso de entrada. En este circuito tenemos que usar un resistor que limite la corriente para cada led, cuyo valor estará entre 470R y 1k según el brillo que se desee. La velocidad del movimiento está ajustada a la frecuencia del oscilador por medio del potenciómetro P1. La banda de validad está dada por el capacitor que puede tener valores entre 470nF y 10uF para los casos comunes.

Circuito a realizarse

Circuito

Simulación

CONCLUSIONES:  El capacitor de 0.1uf nos ayudara a disminuir el ruido por la fuente dc.  El temporizador 555 se puede conectar para que funcione de diferentes maneras, entre los más importantes están: como multivibrador aestable y como multivibrador monoestable.  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. BIBLIOGRAFIA: Monografías, Contador, fecha de consulta 14-01-2011 http://www.monografias.com/trabajos11/contact/contact.shtml#circuito

Diselc, CMOS 4017, fecha de consulta 14-01-2011 http://www.diselc.es/diselc/utilidades/4017.htm