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OBJETIVOS
Tras realizar este ejercicio práctico, el estudiante sabrá cómo:
• Diseñar y construir un circuito multivibrador astable con un chip
temporizador 555.
• Capturar y mostrar la señal con el disparo de un osciloscopio
digital.
• Medir la información de temporización (período, frecuencia,
tiempos de encendido y apagado y ciclo de trabajo) de la señal.
• Comprobar el parámetro diseñado con los valores reales a través
de la medida del osciloscopio.
EQUIPO
Para realizar este experimento, necesitará:
• TBS1KB: osciloscopio digital de Tektronix.
• Circuito integrado temporizador 555, resistencia y condensador
(para circuito multivibrador
Astable).
• Sonda de tensión (suministrada con el osciloscopio) o cables BNC.
• Placa de pruebas y cables de conexión.
TEORÍA
Conceptos clave:
• Período = Tiempo que tarda un ciclo,
• Frecuencia = 1/Período.
• La modulación del ancho de pulso (PWM) es una técnica habitual
para controlar la alimentación de los circuitos analógicos (o del
dispositivo eléctrico), que consiste en variar el ancho de pulso para
obtener tiempos específicos de encendido y apagado.
• T_on (Tiempo de encendido) = Período durante el cual los
dispositivos de conmutación se activan en el estado de conducción
y se mantienen en él.
• T_off (Tiempo de apagado) = Período durante el cual los
dispositivos de conmutación pasan del estado de conducción al de
apagado y se mantienen en él.
• Cuanto más tiempo se compare el conmutador con los períodos
de apagado, mayor será el suministro de alimentación a la carga.
• DUTY CYCLE (CICLO DE TRABAJO) indica la relación entre el
tiempo de encendido y el ciclo de trabajo (que a su vez es la suma
de los tiempos de encendido y apagado). Si el ciclo de trabajo es
del 50%, las duraciones de los tiempos de encendido y apagado
serán idénticas.
• La señal de PWM puede generarse con un circuito temporizador
555, denominado multivibrador astable. La frecuencia y el ciclo de
trabajo pueden variarse con los valores R y C.
555AstableMultivibtr -- Procedures
Step 1
CONFIGURACIÓN DEL CIRCUITO O DUT
• Construya el circuito como se muestra a continuación: Elija: VCC =
7,5 V. RA = 15 K. RB = 15 K. C = 10 nF.
• Active la alimentación de CC al circuito temporizador.
Step 2
CONFIGURACIÓN DEL EXPERIMENTO
• Encienda el osciloscopio.
• Conecte la sonda del canal 1 del osciloscopio al terminal número 3
del chip temporizador.
• Conecte la sonda del canal 2 para medir la tensión del
condensador (terminal número 2 o 6 del chip temporizador).
• Adquiera la o las señales del circuito en el osciloscopio.
Step 3
• Establezca los valores de autoconfiguración en el osciloscopio
para ver y capturar la señal de forma eficiente.
• Si la característica AUTOSET (AUTOCONF.) no está activada,
defina manualmente las escalas horizontal y vertical, así como la
condición de disparo, para ver de 3 a 4 ciclos de forma de onda sin
realizar ningún recorte.
Step 4
ADICIÓN DE MEDIDAS
• Para ir al menú de medidas, pulse el botón MEASURE (MEDIDAS)
en el panel frontal del osciloscopio.
• Pulse CH1 (el canal que se va a medir) y seleccione las medidas
de PERIOD (PERÍODO), FREQUENCY (FRECUENCIA) y POS
DUTY (C. TRAB. POS.) con el botón Multi-Purpose Knob (Mando
multiuso) o MPK.
• Para navegar por la lista de medidas, gire el mando MPK y pulse
una medida para seleccionarla.
Step 5
• Registre los valores de medida y forma de onda o captura de
pantalla.
Step 6
• Compruebe los parámetros de medida con los diseños realizados
(calculados en función de los componentes del circuito).
Step 7
¿PUEDE RESPONDER A ESTO?
• Cuando un condensador se está cargando, ¿se genera una salida
alta o baja?
• ¿Entre qué niveles de tensión se carga o descarga un
condensador?
• ¿Se puede generar una salida de onda cuadrada perfecta con un
circuito multivibrador astable temporizador 555?