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• Catalina Ramirez Carrera

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TEMPORIZADOR/CONTADOR PROGRAMABLE XR2240 El circuito XR2240 consta de un temporizador 555 modificado, un contador binario de 8 bits y un circuito de control. Todos están contenidos en un paquete de 16 terminales con doble línea, figura 1. Un pulso a positivo aplicado a la entrada 11 activa el disparo de tiempo del oscilador básico del 555. Un pulso a positivo en la terminal de restablecimiento 10 detiene el tiempo base del oscilador 555. El voltaje de umbra para ambas terminales es cerca de +1.4 V.

Figura 1. Diagrama de bloques del temporizador contador programable XR2240.

El periodo (T = RC) base de tiempo del ciclo del oscilador 555 se establece mediante un circuito RC conectado a la terminal temporizadora 13. La salida de la base del tiempo del 555 está disponible para medición en la terminal 14 y también impulsa al contador binario de 8 bits. Operación del contador En el esquema simplificado del contador binario de 8 bits de la figura 2, la salida de la base del tiempo del oscilador 555 se muestra como un interruptor con uno de sus extremos conectado a tierra mientras el otro esta alambrado a un resistor de 20 kΩ. En la terminal 15 está disponible un voltaje regulado. Cada borde negativo del 555 pasa al contador de 8 bits como un conteo.

Figura 2. Salidas simplificadas del 2240.

Generalmente en el XR2240 las terminales de salida (de la 1 a la 8) actúan como circuitos abiertos. En las terminales que van a usarse se instalan resistencias de carga por lo que las salidas 1 y 4 estarán en el nivel más alto en la posición de restablecimiento. Cuando se dispara el 2240, todos los interruptores de salida del contador están cerrados por el circuito del control, de esta manera el contador inicia su conteo con todas las líneas esencialmente a tierra. El interruptor T del contador en la terminal 1 se abre después del primer periodo básico de tiempo y cierra después del segundo periodo.

Cada salida permanece en baja por el doble del intervalo de la salida precedente, figura 3.

Figura 3a. Cronograma para las salidas XR2240.

Figura 3b. Tabla de tiempos de la terminal de salida del XR2240.

Programación de las salidas Los circuitos de salida están diseñados para utilizarse en forma individual o conectados, lo cual se denomina cableado. El término cableado significa que dos o más terminales de salida pueden unirse con un alambre común (conductor de salida) a un resistencia de carga único, figura 4. El ciclo temporizador para el conductor de salida se encuentra calculando la suma Tsum de las salidas individuales. Sin embargo, para el uso de interruptores en lugar de alambres de punteo, Tsum puede programarse para cualquier ciclo de tiempo deseado, desde T a 255T. Aplicaciones de temporizador/contador Aplicaciones del temporizador El XR2240 está cableado para operación monoestable en la aplicación de la figura 5 como temporizador programable. Cuando el disparo de entrada se va a alta, el conductor de salida va a baja para un periodo del ciclo igual a Tsum. Al final del ciclo temporizador, el conductor de salida se va a alta. La conexión del conductor de salida a través del resistor de 51 kΩ para restablecer la terminal 10 fuerza al temporizador a restablecerse por sí mismo cuando la salida se va a alta. Por tanto, después de cada pulso de disparo, el 2240 genera un intervalo temporizador de acuerdo con los interruptores de programación.

Figura 4. Programación de las salidas.

Figura 5. Temporizador programable de 5 a 21 min k115 s en intervalos de 5 s.

Oscilador libre, salidas sincronizadas El XR2240 opera como un oscilador libre en el circuito de la figura 6. La terminal de establecimiento está conectada a tierra de modo que el 2240 permanecerá en su ciclo temporizador una vez que enciende. Cuando se aplica corriente, RR y CR acoplan un pulso que se va a positivo en la entrada de disparo 11 para activar la base de tiempo interna de tiempo del oscilador.

Figura 6. Oscilador libre con salidas sincronizadas.

Cada salida esta cableada a través de un interruptor externo de control a una resistencia de carga individua. En cada salida de contador está disponible un voltaje de salida de onda cuadrada. La frecuencia disponible en cada terminal es la mitad de la frecuencia presente en la precedente. Las conexiones a las terminales 10 y 11 pueden eliminarse para permitir que el oscilador se encienda con un pulso de disparo que vaya a positivo en la terminal 11. Para detener la oscilación, se aplica un pulso que vaya a positivo para restablecer la terminal 10. Generador de señales con patrón binario Los patrones de pulso que se muestran en la figura 7 se generan por la versión modificada de la figura 6. La modificación requiere que los ocho resistores de salida se remplacen por interruptores de programa y una resistencia única de 10 kΩ. También se elimina la resistencia de 51 kΩ entre el conductor de salida y la terminal de autorestablecimiento.

Figura 7. Generador de señal de patrón binario con salidas T y 4T conectadas al conductor de salida.

La salida es un tren de pulsos que depende de cuales interruptores de programa están cerrados. El periodo del patrón de pulso se establece por el interruptor de programa más alto que está cerrado. Y el ancho de pulso se establece por el interruptor de programa más bajo que esta cerrado. El ancho mínimo de pulso es 1T. Si los interruptores 1T y 4T están cerrados, hay un pulso de salida solo cuando hay pulsos de salida alta para cada línea.

Sintetizador de frecuencias El conductor de salida en la figura 8 es capaz de generar cualquiera de las 255 frecuencias relacionadas. Cada frecuencia se selecciona por el cierre de los interruptores deseados para programar una frecuencia en particular de la salida Vo. En la operación del circuito, el conductor de salida va a alto, esto impulsara la terminal de restablecimiento a alto y acoplara un pulso que va a positivo a la terminal de disparo 11. La terminal de restablecimiento que se va a positivo restaura las condiciones del 2240 (todas las salidas bajas). El pulso positivo en la terminal 10 vuelve a disparar el oscilador base de tiempo 2240, para iniciar la generación de un periodo de tiempo que depende de cuáles interruptores de programa están cerrados. En consecuencia, el periodo y la frecuencia de la señal de salida Vo se expresa por:

Figura 8. Conexiones del sintetizador de frecuencia, T = 1 ms, ƒ = 166 Hz.

Periodo = Tsum. + T donde Tsum se encuentra por la adición del valor de la base de tiempo para cada terminal de salida conectada al conductor de salida, figura 9.

Figura 9. Voltaje de salida para los interruptores de programa 1 y 4 del cerrado.