Trabajocolaborativo_ Grupo 100414_92.docx

Física Electrónica Paso 3 Explorar los fundamentos y aplicaciones de los dispositivos semiconductores

Presenta Alexander Sierra Gómez Código 1016029170

Grupo 100414_92 Erick Miguel Barrios Tutor Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnologías e Ingenierías ECBTI Octubre de 2018

1. Explicar mediante un mapa conceptual, como funciona cada elemento del circuito

2. Explicar cómo funciona cada etapa del circuito El circuito integrado 555 se puede usar para operar con voltajes entre +5v a +18v, por lo tanto sirve con circuitos TTL (lógica de transistor - transistor), como con amplificadores operacionales. Se encuentra en aplicaciones como: osciladores, generadores de pulso, generadores de rampa u onda cuadrada, multivibrador de disparo, alarmas contra robo y monitor, etc.…

Disposición de los pines y su función. 1. Tierra o masa. Se conecta a cero voltios.

2. Disparo: Es en este pin, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

3. Salida: Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de aplicación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda del pin 4 (reset).

4. Reset: Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la salida pin 3 a nivel bajo. Si por algún motivo este pin no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".

5. Control de voltaje: Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en este pin puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc 1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que el pin 3 está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por las resistencias y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado en el pin 5 puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en la configuración monoestable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en este pin en la configuración astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01uF para evitar las interferencias.

6. Umbral: Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo.

7. Descarga: Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo, utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

8. V+: También llamado Vcc, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Hay versiones militares de este integrado que llegan hasta 18 Voltios.

El temporizador 555 se puede conectar para que funcione de diferentes maneras, entre los más importantes están: como multivibrador astable y como multivibrador monoestable.

De esta manera en nuestro caso de estudio se puede determinar que se utilizó un modo de conexión monoestable; puesto que el circuito entrega a su salida un solo 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 está en nivel alto) es: 𝑇 = 1.1𝑥𝑅1𝑥𝐶1(𝑠𝑒𝑔)

Funcionamiento del circuito En el pin de entrada T (trigger) que viene siendo el pin 2, la aplicación momentánea de un pulso breve de voltaje hace que el voltaje de salida Vout a partir de un tiempo t2 se dispare hasta el máximo valor, a la vez que el condensador C se irá cargando (siguiendo una curva suave) con un voltaje Vc hasta alcanzar el valor máximo de voltaje de la fuente, que en este caso viene siendo de +10 volts, en un tiempo t3.

Una vez que el voltaje en el condensador llega a su máximo, el voltaje a la salida Vout se precipita permaneciendo el circuito de aquí en adelante en una condición estable hasta que reciba otro pulso breve de voltaje en el pin de entrada 2.

La duración del pulso de voltaje a la salida en el pin 3 dependerá de los valores conjuntos de la resistencia R y el condensador C, o mejor dicho en el valor RC que es el que determina la constante de tiempo del circuito.

A continuación tenemos el mismo diseño, pero con valores asignados a los componentes eléctricos, el cual tiene a su salida un diodo emisor de luz LED para efectos visuales. Al ser cerrado momentáneamente el interruptor que está en el extremo izquierdo del circuito, se aplica un pulso de entrada (input pulse) instantáneo en el pin 2 y el diodo LED se enciende, permaneciendo encendido por un lapso de tiempo hasta que termina apagándose.

3. Proponer con cada circuito una nueva aplicación en la que se haga uso de mismo y realizar una simulación Con el planteamiento de este circuito 555 se podría plantear un circuito de un Semáforo a continuación se efectuara la descripción del planteamiento, los elementos necesarios y un plantilla del montaje. Elementos:  Fuente: Batería 9V DC.  Resistencias: R1 (6.8 KΩ), R2 (33, 82 y 100 KΩ) y R3 (220 Ω).  Condensadores: C1 (10 y 100 μF).  Diodos LEDs.  Circuito integrado: LM 555.

Plantilla Montaje Circuito

Bibliografía Buban, P. &. (1983). Electrónica: teoría y dispositivos. En México, D.F., MX: Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=188&docID=10523022 &tm=1467129351656. Gutiérrez, W. (2015). Análisis de señal AC - Rectificador de onda completa - en Circuit Maker. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/6923. Gutiérrez, W. (2015). Rectificador de Media Onda. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/6929.