Download Laboratorio 1 Manejo del Osciloscopio y funcionamiento del LM555

Laboratorio 1
Manejo del Osciloscopio y funcionamiento del LM555
Jeison David Mateus González, Wilmer Ferney Romero Avellaneda
Corporación Unificada Nacional de Educación Superior CUN
Ingeniería Electrónica
Sensores Electrónicos y Actuadores Gr.30101
Bogotá – Colombia
Correo-1: [email protected]
Correo–2: [email protected]
Resumen: En este artículo se presentara el manejo adecuado del osciloscopio como instrumento de medición, se
procederá a evaluar dos configuraciones del circuito lm555. Identificando sus voltajes, el periodo y la frecuencia
generada en el osciloscopio. Se establecerán diversos cálculos para comprobar su comportamiento y en otros pasos
para hallar valores no conocidos, posteriormente se explicara brevemente lo realizado en cada punto y se incluirán
imagenes para una mejor apreciación.
I.
Introducción
El osciloscopio es un instrumento de medición
electrónico el cual representa gráficamente las señales
eléctricas que pueden variar en el tiempo.
El circuito integrado lm555 se elabora a partir de una
combinación de comparadores lineales y un flip flop
digital. Su presentación se realiza por lo general en un
encapsulado en doble línea de ocho terminales. Este
circuito es eficaz y versátil a la hora de producir
temporizaciones.
III.
Marco Teórico
Las formulas usadas para resolver los cálculos de las
configuraciones del lm555 y para hallar periodo y
frecuencia son:
T1 = 0.693 * (RA +RB) * C
T2 = 0.693 * (Rb) * C
T = T1 + T2 = 1 / f
f=1/T
II.
Objetivos
Material y Equipo utilizado

Identificar las funciones de los controles más
importantes e interactuar con el osciloscopio.

Hallar la amplitud, periodo y frecuencia
usando la señal del instrumento.

Observar los cambios efectuados en la señal
del osciloscopio al variar la resistencia.

Manejar de forma efectiva las dos
configuraciones del lm555 comprobando que
se cumplan los cálculos para el periodo con las
señales.











Fuente de voltaje DC a 9V
Resistencias en valores de KΩ
Protoboard
Caimanes
Cableado
Multímetro
Osciloscopio
Sondas
Potenciómetro de 500K Ω
2 circuitos integrados LM555
Condensadores electrolíticos de 47µF y 1 µF
3.1 Circuito Integrado LM555
Procederemos a realizar los montajes descritos en la
guía de laboratorio.
3.1.1 Montaje astable con lm555
Para el primer ejercicio se elabora un esquema sencillo,
del circuito en configuración astable, con los siguientes
valores:
Fig 2. Oscilador con condensador de 47µF. punto B.
Ra= 220KΩ
Rb= 1KΩ
En esta imagen tomada del osciloscopio hay que
mencionar que la onda tiene esa forma, puesto que la
sonda utilizada esta atenuada X 10.
C= 1µF
3.1.3 Señal de salida en el Osciloscopio.
Para el tercer ejercicio, se vuelve a cambiar el
condensador, ahora colocando nuevamente el de 1µF,
la resistencia se ajusta a un valor de 250KΩ
Fig 1. Montaje Astable punto A.
3.1.2 Verificación del Oscilador
Para el segundo ejercicio, se tomaran los mismos
valores de resistencias, con la excepción de cambiar el
condensador por uno de 47 µF. Se observara en el
montaje que los tiempos cambian, haciéndose mayores.
Los valores son
Ra = 220KΩ
Rb = 1KΩ
T = 5ms
F = 200hz
Fig 3. Señal de salida Punto C.
3.1.4 Cálculos de la señal de salida.
3.1.5 Obteniendo una señal de 15Khz y 50Khz.
Para el cuarto ejercicio, se toman los mismos valores
del ejercicio anterior, adicionalmente se harán unos
cálculos con respecto a la onda para medir su voltaje,
periodo y frecuencia.
Para el quinto ejercicio, mediante los cálculos de
periodo y frecuencia, se hallara una frecuencia de
15Khz y 50Khz.
Vin = 9V
a) para la frecuencia de 15Khz, entendemos que su
periodo es el inverso:
Ra = 250KΩ
Rb = 1KΩ
T=1/f
Vol /div = 1V
f = 66.6 µS
= 1 / 15Khz
Time / div = 1ms
“El voltaje medido con el multímetro y el observado
con el osciloscopio es variable puesto a que ambos
instrumentos de medición difieren en su exactitud al
momento de medir”
Ahora con la fórmula para hallar el tiempo en el
circuito astable, se despejara y se buscara el valor de
resistencia ideal.
T = 0.693 * R * C
R = 96.10 Ω
b) para la frecuencia de 50Khz, entendemos que su
periodo es el inverso:
Fig 4. Voltaje practico en la señal observada Punto D
T=1/f
= 1 / 50Khz
Con los valores tomados anteriormente, procedemos a
calcular:
f = 20 µS
Amplitud = 6.8 Vpp
con la fórmula empleada en la parte a despejaremos el
valor de resistencia para esta frecuencia.
T = 4.6 ms
T = 0.693 * R * C
f = 1/T = 1 / 4.6ms
f = 217.4 Hz
El ciclo de útil de la onda es de 4.6 milisegundos
IV.

Se comprobó eficazmente que al cambiar de
condensadores, los tiempos de periodo
cambian incrementándose.

Se observó la señal en el osciloscopio al
momento de variar el potenciómetro
mostrando un cambio.

se demostró que el voltaje medido y el voltaje
mostrado en el osciloscopio (amplitud) son
diferentes ya que depende de la medición del
instrumento.

Se aplicó los conceptos vistos en clase sobre el
cálculo de periodos, frecuencias y el manejo
eficaz del osciloscopio.
R = 28.86 Ω
3.1.6 Configuración Monoastable
Para el sexto ejercicio, la configuración ahora será en
monoestable, los materiales serán los mismos,
incluiremos un pulsador para su accionamiento.
V.
Conclusiones
Referencias Bibliográficas
[1] Vargas Segura, Cesar, El Temporizador C.I 555,
Medidas e instrumentos, Corporación Unificada
Nacional de Educación Superior CUN. P.1-3.
Fig 5.Configuracion Monoastable Punto F.
[2] Borrego Colomer, Agustín, Osciloscopio [sitio web]
R = 1KΩ
http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso03
04/cce/practicas/manuales/osciloscopio/osciloscopio.ht
m
C = 1µF
[28 de agosto a las 14:22]
Los valores tomados para este ejercicio fueron:
Aplicando y resolviendo la fórmula:
T = 1.1 * 1KΩ * 1µF
T = 1.1 ms
f = 1 / 1.1ms
[3] Empleo del temporizador 555 como multivibrador
astable, Tecnohobby.net [página web]
http://www.tecnohobby.net/ppal/index.php?option=co
m_content&view=article&id=27%3Aempleo-deltemporizador-555-como-multivibradorastable&catid=11%3Acircuitos-integrados&Itemid=11
[29 de agosto a las 16:13]
f = 909.09 hz
“la intensidad del led es baja debido a que se le coloco
una resistencia de protección de valor alto”
[4] El circuito integrado 555, Electrónica de invierno
[informe pdf]
http://electronicavm.files.wordpress.com/2011/04/c-i555.pdf
[30 de agosto a las 17:39]