OSCILADORES

Vista previa del material en texto

Osciladores
 
Osciladores
● Un oscilador es un circuito 
electrónico que se utiliza para 
generar una señal de salida. 
Generalmente, esta tiene la forma de 
una sinusoide a alguna frecuencia o 
longitud de onda predeterminada 
● Los circuitos de oscilador 
generalmente consisten en un 
amplificador y un circuito de tanque 
de inductor-capacitor (LC) o de 
resistencia-capacitor (RC) que se 
usa para producir una señal de 
salida de tipo de onda sinusoidal.
 
Caracteristicas de una señal
● Periodo: Es el tiempo en segundos que 
tarda una onda en repetirse de principio 
a fin. Este valor también se puede 
llamar período de tiempo, (T) de la 
forma de onda para ondas sinusoidales 
o Ancho de pulso para ondas 
cuadradas.
● Frecuencia: Este es el número de 
veces que la onda se repite dentro de 
un período de tiempo de un segundo. 
La frecuencia es la inversa del período 
de tiempo, (ƒ = 1 / T), la unidad 
estándar de frecuencia siendo Hertz 
(Hz).
● Amplitud: Esta es la magnitud o 
intensidad de la forma de onda de la 
señal medida en voltios o amperios.
 
Constante RC
Carga y descarga
 Τ = RC
Descarga de C
Carga de C
 
RC como Integrador
● Si tenemos un circuito RC y le 
aplicamos una serie de pulsos u ondas 
cuadradas y estos pulsos tienen una 
duración de 5T. El capacitor se cargará 
completamente en 5T y en el mismo 
tiempo se descargará.
● Ocasionando en bornes del capacitor 
una forma de onda cercana a una onda 
triangular. 
● Se dice que el circuito RC es un 
integrador.
 
RC como derivador
● Si tenemos un circuito RC pero conectado 
de la siguiente forma y le aplicamos una 
serie de pulsos u ondas cuadradas y 
estos pulsos a bornes de la resistencias 
experimentaran esta deformación.
● Se dice que el circuito RC es un 
derivador.
 
NOR Monoestable
● El monoestable es un circuito que realiza 
una función secuencial, que al recibir una 
excitación exterior, cambia de estado y se 
mantiene en él durante un periodo (constante 
de tiempo). Transcurrido dicho período, la 
salida del monoestable vuelve a su estado 
original. Por tanto, tiene un estado estable 
(de aquí su nombre) y un estado casi estable
La cte de tiempo es 0.7RC, por qué el nivel Vth 
ó V1 de la compuerta es mayor a 0.63Vcc
 
● Un astable es un circuito multivibrador 
que no tiene estado estable, lo que 
significa que posee dos estados 
inestables entre los que conmuta, 
permaneciendo en cada uno un tiempo 
determinado. Este tipo de circuitos fue 
desarrollado por Abraham y Bloch que 
lo denominaron "multivibrador" dado 
que la forma de onda de la oscilación 
vibra en múltiples frecuencias (la 
fundamental y los armónicos impares). 
● La frecuencia de conmutación depende, 
en general, de la carga y descarga de 
condensadores. Entre sus múltiples 
aplicaciones se cuentan la generación 
de ondas periódicas (Clocks) de pulsos. 
Circuito Astable
 
Timer 555
 
Timer 555
● El temporizador 555, también 
conocido NE555, LM555, CA555, 
MC555 es un circuito integrado (IC) 
que tiene dos modos de 
funcionamiento principales 
Moestable(estado estable) ó 
Astable(sin estado estable)
● En modo monoestable produce 
retardos de tiempo muy precisos que 
van desde microsegundos a horas.
● En modo astable produce señales 
rectangulares con ciclos de trabajo 
variables.
 
Timer 555
● Pin1- Ground(masa) ó terminal de 0V de alimentación
● Pin2- Trigger(disparo). Cuando la tensión sea menor al 
1/3 de Vcc la salida conmuta de su estado 0 a 1.
● Pin3- Ouput(salida). Terminal capaz de entregar/recibir 
200mA con tensión igual a Vcc -1.5V.
● Pin4- Reset. Activado por “bajo” lleva a la salida a 0V. 
Generalmente se conecta directamente a Vcc.
● Pin5- Control voltage(tensión de control). Al aplicar 
voltaje a este pin, el ancho de la señal de salida se 
puede variar independientemente de la red de RC. 
Cuando no se utiliza, se conecta a tierra un condensador 
de 10 nF para eliminar cualquier ruido electrico. 
● Pin6- Threshold(umbral). Este pin se usa para 
restablecer el Flip-flop cuando el voltaje aplicado excede 
2 / 3Vcc, lo que hace que la salida cambie del estado 
"alto" al "bajo". Se conecta directamente RC. 
● Pin7- Discharge(descarga). Este pin de está conectado 
directamente al colector de un transistor NPN interno 
que se utiliza para "descargar" el condensador de 
temporización a tierra cuando la salida en el pin 3 
cambia a 0V.
● Pin8- Supply +Vcc. Este terminal se conecta la tensión 
positiva entre 4,5V a 15V.
 
Timer 555
● Pin1- Ground(masa) ó terminal de 0V de alimentación
● Pin2- Trigger(disparo). Cuando la tensión sea menor al 
1/3 de Vcc la salida conmuta de su estado 0 a 1.
● Pin3- Ouput(salida). Terminal capaz de entregar/recibir 
200mA con tensión igual a Vcc -1.5V.
● Pin4- Reset. Activado por “bajo” lleva a la salida a 0V. 
Generalmente se conecta directamente a Vcc.
● Pin5- Control voltage(tensión de control). Al aplicar 
voltaje a este pin, el ancho de la señal de salida se 
puede variar independientemente de la red de RC. 
Cuando no se utiliza, se conecta a tierra un condensador 
de 10 nF para eliminar cualquier ruido electrico. 
● Pin6- Threshold(umbral). Este pin se usa para 
restablecer el Flip-flop cuando el voltaje aplicado excede 
2 / 3Vcc, lo que hace que la salida cambie del estado 
"alto" al "bajo". Se conecta directamente RC. 
● Pin7- Discharge(descarga). Este pin de está conectado 
directamente al colector de un transistor NPN interno 
que se utiliza para "descargar" el condensador de 
temporización a tierra cuando la salida en el pin 3 
cambia a 0V.
● Pin8- Supply +Vcc. Este terminal se conecta la tensión 
positiva entre 4,5V a 15V. Recordar estos 3
 pines
 
Output 555
 
Output 555
● El 555 puede absorber y generar corriente 
de carga esto significa que ambos LED se 
pueden conectar al terminal de salida al 
mismo tiempo, pero solo uno se encenderá 
en función de si el estado de salida es 
"ALTO" o " BAJO". El circuito de la izquierda 
muestra un ejemplo de esto. los dos LED se 
encenderán y apagarán alternativamente 
según la salida. La resistencia, R se utiliza 
para limitar la corriente del LED por debajo 
de 20 mA.
 
Monoestable 555
● El circuito del temporizador 
monoestable 555 se dispara con un 
pulso negativo aplicado al pin 2 y este 
pulso de disparo debe ser más corto 
que el ancho del pulso de salida, lo 
que permite que el capacitor de 
temporización se cargue y luego se 
descargue completamente. 
● Una vez activado, el 555 Monostable 
permanecerá en este estado de salida 
inestable “ALTO” hasta que haya 
transcurrido el período de tiempo 
establecido por la red R1 x C1. La 
cantidad de tiempo que el voltaje de 
salida permanece en “ALTO” o en un 
nivel lógico “1” viene dada por la 
siguiente ecuación de constante de 
tiempo.
 
Monoestable 555 -Ejercicio-
● Ejemplo1-Se requiere un temporizador 
monoestable 555 para producir un 
retardo de tiempo dentro de un circuito. 
Si se utiliza un condensador de 
temporización de 10 uF, calcule el 
valor de la resistencia necesaria para 
producir un retardo de tiempo de salida 
mínimo de 500 ms. 
 
Monoestable 555 -Ejercicio-
● Ejemplo1 - Se requiere un 
temporizador monoestable 555 para 
producir un retardo de tiempo dentro 
de un circuito. Si se utiliza un 
condensador de temporización de 10 
uF, calcule el valor de la resistencia 
necesaria para producir un retardo de 
tiempo de salida mínimo de 500 ms. 
 
Monoestable 555 -ejemplo-
Como el calculo de t es directamente 
proporcional a R y C. Se puede armar 
una tabla para elegir los posibles 
valores
 
Astable 555
● Mientras que el circuito monoestable 
555 se detiene después de un tiempo 
preestablecido esperando que el 
siguiente pulso de disparo, en el 
oscilador astable es necesario volver a 
disparar continuamente el 555 después 
de cada ciclo temporización.
● Esta reactivación se logra básicamente 
conectando la entrada de disparo (pin 
2) y la entrada de umbral (pin 6) juntas,permitiendo así que el dispositivo actúe 
como un oscilador astable. Entonces, 
el oscilador 555 cambia continuamente 
de un estado a otro. Además, la 
resistencia de temporización única del 
circuito monoestable anterior se ha 
dividido en dos resistencias separadas, 
R1 y R2 con su unión conectada a la 
entrada de descarga (pin 7) como se 
muestra a la derecha.
 
Astable 555
● Luego, el capacitor se carga hasta 
2/3Vcc (el límite superior del 
comparador) que está determinado por 
la combinación 0.693 (R1+R2)C y se 
descarga hasta 1 / 3Vcc (el límite 
inferior del comparador) determinado 
por 0.693 (R2*C). Esto da como 
resultado una forma de onda de salida 
cuyo nivel de voltaje es 
aproximadamente igual a Vcc y cuyos 
períodos de tiempo de salida "ALTO" y 
“BAJO".
El periodo es la suma de t1 y t2
 
Astable 555 – ejemplo-
● Ejemplo2 - Un oscilador Astable 555 
se construye utilizando los siguientes 
componentes, R1=1kΩ, R2=2kΩ y 
condensador C=10uF. Calcule la 
frecuencia de salida del oscilador 555 y 
el ciclo de trabajo de la forma de onda 
de salida.
Tiempo de carga, salida en “alto:
Tiempo descarga, salida en “bajo”
Periodo y frecuencia de la señal
 
Astable mejorado
● Para independizar las constantes de tiempo 
de carga y descarga, se pueden utilizar 
diodos.
● Los calculos de timpo de carga y descarga 
serían los siguientes T1=0.8 (R1*C) y T=0.8 
(R2*C).
● Duty cycle (Ciclo útil). Otra información 
importante en una señal pulsada es indicar 
que proporción de señal en alto tengo 
respecto al periodo.
● Duty Cycle(D) = Ton/(Toff+Ton) x 100%
 
Usos Astable 555
Metrónomo con 555
 
Usos Astable 555
Sirena policial con 555 “Dee-Doh”
 
Generador PWM
● PWM(pulse width modulation), 
es la variación del ciclo útil pero 
manteniendo la 
frecuencia/periodo constante.
● Entonces, al variar el 
potenciómetro entre el punto 
"A" (más bajo) y el punto "B" 
(más alto), podemos alterar la 
relación Ton/Toff (ciclo de 
trabajo) de la forma de onda de 
salida entre aproximadamente 
el 5% (posición A) y un máximo 
del 50% (posición B). 
 
Otros usos 555
Control de velocidad motor cc Doblador de tensión
 
Otros usos 555
Inversor CC a AC
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27