GENERADORES DE FUNCIÓN

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1 MULTIVIBADOES. MULTIVIBADO BIESTABLE (dos esados esables) FLIP-FLOP SHMITT TIGGE. MULTIVIBADO MONOESTABLE (un esado esable y un esado inesable)[one sho]. MULTIVIBADO ASTABLE (dos esados inesables) GENEADOES DE FUNIÓN GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA

2 GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA Se puede consruir con diferenes elemenos acivos ales como: Transisores Amplificadores Operacionales I dedicados (LM, D404,..ec) ompueras lógicas Mulivibrador Asable Asable: posee dos esados inesables, es un generador de onda cuadrada o recangular. Se puede formar con Amp. Op s. Fe s, Bj s, ompueras Lógicas y I s, ec º Esado º Esado 4

3 Mulivibrador Asable Asable con Transisor V Vou V Vou V V B Vou Vou V BEsa V BEsa - V T T V B V BEsa V BEsa - V Asable con Transisor Mulivibrador Asable V Vou T corado + Vou T saurado T T V BE + V - V comienza a aumenar para sacar a T del core ircuio equivalene de carga del condensador

4 Mulivibrador Asable AGA DEL ONDENSADO V BASE TANSISTO V V f = V V ( )=V BE SAT V BE SAT 0 V i = (V BE SAT - V ) ondiciones iniciales y finales de carga del condensador, además V a = ONVESO FEUENIA VOLTAJE OSILADO ONTOLADO PO VOLTAJE - VO V V = V ONTOL Tarea:. Enconrar lieralmene y y deermine T, para eso debe deerminar primero V inicial ; V final y V ( ) Vou Vou. ué sucede si V conrol es reemplazado por una señal riangular o senoidal? T T. ómo dejaría un ono inermiene? 4

5 Mulivibrador Asable Asable con Transisor Demosrar que: Nivel Alo ( descarga de ) Nivel Bajo ( descarga de ) T 0, 9 Si el circuio es Simérico, o sea, = = T. 9 Mulivibrador Asable Asable con Amp-Op : Osc. Senoidal omparador V ou V ef omparador Inegrador V ef V ou 0

6 Mulivibrador Asable Asable con Amp-Op : Oscilador de elajación I + carga a hasa V UT - + f - V + I + +V -V V o = +V sa Asable Amp.Op. Pág. 4 oughlin + - V UT (a) uando V o = +V sa, V se carga al valor V UT Mulivibrador Asable I - carga a desde V UT hasa V LT f I - +V - + V - + -V Volaje inicial = V UT V o = -V sa + - V LT (b) uando V o = -V sa, V se carga al valor V LT Mulivibrador asable ( = 00k, = k).

7 0 V UT 0 - V o Mulivibrador Asable V 0 = +V sa T = = /f V Ecuación Paricular T uando: f 0. V LT -0 - = f V 0 = -V sa = f (c) Formas de onda f T f Mulivibrador Asable Oscilador de elajación Asable con Amp-Op: Demosrar que si V e V V e V T Y si = ln F O (Ecuación General) T siendo F ln 4

8 Mulivibrador Asable Asable con I : 4 Kohm /V /V Kohm omparador superior FF Transisor de descarga GND Trigger Oupu ese 4 V Discharge Thershold VO Impulsador omparador de inferior Kohm salida ( inversor ) Asable con I Mulivibrador Asable Asable con I : onfiguración V V / V V 4 A / V B V O V V O V on off 0,0µF

9 Mulivibrador Asable Asable con I : A parir del gráfico anerior, demosrar que: 0, 9 0, 9 A B B Nivel Alo ( carga de ) Nivel Bajo ( descarga de ) T 0,9 A B Para obener =, implica B >> A T, B Mulivibrador Asable Asable con I D404 onfiguración V DD 4 V DD 4 4 D404 0 OS OUT _ - común Asable Asable D 404 Osc. ou erigger _ 9 - Trigger Ex. ESET V SS (GND) + Trigger Asable con I D404 9

10 Mulivibrador Asable Asable con I D404 onfiguración Inerna 4 ASTABLE GATE ONTOL MONOSTABLE ONTOL TIMING LOW POWE ASTABLE MULTIVIBATO ETIGGE ONTOL FEUENY DIVIDE (div ) Mulivibrador Asable Asable con I D404 : T A = Período de la señal o (complemeno) T A osc = Período de la señal del Oscilador Inerno OS OUT _ T A osc T A T A osc T A T A osc T A 0 0

11 Tabla de verdad D404 Función onexión de los erminales V DD V SS Enrada pulso de disparo Salida Período de la señal de salida Asable Free-unnig 4,,,4,,9, 0,, True Gaing 4,,4,,9, 0,, omplemen Gaing,4,,,9, 4 0,, T A (0,)=4,4 T A ()=, Monoesable Posiive Edge- Trigger 4,4,,,9, 0, Negaive Edge- Trigger 4,,4,,9, 0, Ancho del Pulso T M =,4 eriggerable 4,4,,,9, 0, Exernal oundown * 4,,,,9, Ver figura Ver figura Ver figura GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA Definiciones: Tiempo de encendido: ON Tiempo de apagado: OFF iclo de rabajo(duy cycle): D D ON ON OFF ON OFF

12 GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA ESUMEN ON TANSISTO V T 0, 9 Vou Vou Si el circuio es Simérico, o sea, = = T. T T GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA onversor de volaje - frecuencia (VO) V V BB TAEA: alcular f=/t Dibujar en secuencia de fase V OUT, V OUT, V B y V B Vou Vou T T 4

13 GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA ESUMEN ON AMPLIADO OPEAIONAL V O V V + V V - V O V EF T ln GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA ESUMEN ON I LM V V V 4 / V A B V O / V V O V V 0,0µF on off T 0,9 A B

14 GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA VO ON I LM V E A 4 B V O V O V E GENEADO DE ONDA UADADA O ETANGULA ESUMEN ON I D404 V DD 4 4 D OS OUT _ OS OUT _ T A T A osc T A T A osc 4, 4, T A T A osc 4

15 Oscilador de relajación con pueras MOS Inicialmene V DD vol V 0 V 0 0 vol + - Oscilador de relajación con cmos 9 Oscilador de relajación con pueras MOS Finalmene 0 vol V DD vol V 0 V

16 Oscilador de relajación con pueras MOS V V T 0,V DD V 0 0 V V DD 0 V V 0 V DD T 0 V Oscilador de relajación con pueras MOS ÁLULO DE LA FEUENIA VT: Tensión de umbral de enrada de las pueras, que es prácicamene Los iempos y vienen dados por: V T V DD V ln V V T T ln V V V V T T

17 Oscilador de relajación con pueras MOS Operando con esos daos se deduce la fórmula que nos da la frecuencia de oscilación: V V V ln ln ln ln V V, V V V ln ln ln ln V V V, f, Oscilador de relajación con pueras MOS A veces se uiliza en ese circuio una resisencia en la enrada de la puera, s, para minimizar la influencia de los diodos inernos de proección de las enradas de la ensión umbral (V T ). Philips indica en sus daabook [] un valor de s del orden de aproximadamene el doble de (s ). 4H04 V 0 V 0 S S f /(,) 4

18 Oscilador de relajación con pueras MOS Ejemplo prácico de cálculo: Para f = 000 Hz, pariendo de = 0 k, se deduce el valor del condensador f,, f 4,0 F 4nF 4, f, 0 0 Oscilador de relajación con pueras MOS ircuio prácico de un generador de clock bifásico basado en I HEF40, de ecnología MOS. & & 4 & 0,k 9 Ajuse de frecuencia k 0k 4nF &

19 APLIAIONES Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio APLIAIONES DEL Operación como SHMITT TIGGE V +V 4.k k ATIVE PULLUP THESHOLD ADJUST k OUTPUT 0. F INPUT (senoidal) + - OPEN OLLETO k 4 STOBE 9

20 Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio APLIAIONES DE MULTIVIBADOES ASTABLES +V 4 k k D D 4 Salida 0M 0M IUITO ON ONTOL DE AGA Y DESAGA EN FOMA INDEPENDIENTE (onrol del ciclo de rabajo) 9 Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio APLIAIONES DE MULTIVIBADOES ASTABLES AJUSTE DE FEUENIA Y ILO DE TABAJO +V k k D D 0M 4 Salida 40 0

21 APLIAIONES DE MULTIVIBADOES ASTABLES AJUSTE DE ILO DE TABAJO (con P ) Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio +V.K.K a P 4.K b B 4 Salida.0 4 APLIAIONES DE MULTIVIBADOES ASTABLES FEUENIA DEL ASTABLE ONTOLADO PO ISTAL Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio k 00khz XTAL 4 +V Salida AJUSTE FINO DE FEUENIA -pf M.0 4

22 APLIAIONES DE MULTIVIBADOES ASTABLES OSILADO DUAL (dos onos) Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio PUNTO A 404 +V F / 4.k k.0 F +V PUNTO B / 4.k k.0 4 APLIAIONES DE MULTIVIBADOES ASTABLES GENEADO DE DIENTE DE SIEA Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio +V 4 F 4 k k +V SALIDA DIENTE DE SIEA f 0 sec 0 0, 0,9 44

23 APLIAIONES DE MULTIVIBADOES ASTABLES GENEADO DE FUNIONES Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio D.k i i 4.k Zener de.v 4 f 4.k 4.k 4.k Zener de.v D 4 GENEADO DE ONDA UADADA Y TIANGULA ON EL I Tarea: Ver Daa shee y analizar el funcionamieno del siguiene circuio 4

24 GENEADO DE ONDA UADADA, TIANGULA Y SENOIDAL ON EL IL0 4 GENEADO DE FUNIONES ON EL IL0 ONDA UADADA, TIANGULA Y SENOIDAL 4 4

25 Generadores de Pulsos 49 Índice Generadores de Pulsos Generador de Pulso Análogo: AO Diferencial de orriene AO Diferencial de Tensión Generador de Pulso Digial: I I como P.P.M. I como P.W.M. Aplicaciones y Ejercicios Bibliografía 0

26 Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio y enconrar expresiones Generadores de Pulso Análogo AO Diferencial de Tensión: I carga T = + = / f * ln I descarga 4 4* ln - + +Vcc -Vss Vo +Vcc 0 Generadores de Pulso Análogo AO Diferencial de Tensión: T = + = / f * ln 4 p p +Vcc 4* ln - + +Vcc -Vss Vo 0 on y variable

27 Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio Generadores de Pulso Digial I como Generador de Pulso: +Vcc T = + = / f A 4 rese +Vcc A B descarga 0.9* A * D B umbral disparo Vo 0.9* B * masa V conrol Tarea: Analizar el funcionamieno del siguiene circuio Generadores de Pulso Digial I como P.P.M.: (MODULADO PO POSIIÓN DE PULSO) +Vcc A 4 rese +Vcc descarga Ve B umbral Vo SALIDA Vo disparo masa V conrol ENTADA DE MODULAION (V e ) 4

28 Aplicación y Ejercicios Generadores de Pulso Análogo Generadores de Pulso Digial ircuios de Aplicación Ejercicios esuelos Hoja de Daos LM 4 TA MULTIVIBADOES MONOESTABLES Inroducción El circuio elecrónico que más se uiliza ano en la indusria como en los circuios comerciales, es el circuio emporizador o de reardo, cabe desacar el más económico y ambién menos preciso que consise en una resisencia y un condensador. Un emporizador básicamene consise en un elemeno que se aciva o desaciva después de un iempo más o menos preesablecido. De esa manera podemos deerminar el iempo que ha de ranscurrir para que el circuio suscepible de emporizarse se deenga, empiece a funcionar o simplemene cierre un conaco o lo abra.

29 ircuio de eardo (delay circui) V i D I D I Simulación Temporizador Simple Mulivibradores Monoesable Poseen un esado esable y uno Esado Inesable inesable Esado Esable Disparo m Disparo m m El m es independiene del ancho del pulso. Si durane el m hay oro disparo ese se suma si el monoesable es redisparable. m = iempo del Monoesable Monoesable 9

30 Mulivibrador Monoesable Monoesable con Transisor : V 0.9 * Vou Vou Simulación T T + Monoesable con Transisor 9 Mulivibrador Monoesable Monoesable con I : Kohm /V /V Kohm Kohm 4 omparador superior omparador inferior FF Transisor de descarga Impulsador de salida onfiguración Inerna GND Trigger Oupu 4 ese V Discharge Thershold VO 0 0

31 Mulivibrador Monoesable Monoesable con I : V m, A 4 A V in V O Simulación Monoesable con I 0,0µF Mulivibrador Monoesable Monoesable con I : +V 00 Trigger 0 0 V V O /V 0, apaciancia (µf) 0, Kohm 0Kohm 00Kohm Mohm 0Mohm ese 0,0 V O 0 0µs 00µs ms 0ms 00ms s 0s 00s Tiempo de reardo (s)

32 Mulivibrador Monoesable Monoesable con I D404 : V DD 4 V DD 4 4 D404 0 OS OUT _ - común Asable Asable D 404 Osc. ou erigger _ 9 - Trigger Ex. ESET V SS (GND) + Trigger onfiguración Mulivibrador Monoesable Monoesable con I D404 : 4 ASTABLE GATE ONTOL MONOSTABLE ONTOL TIMING LOW POWE ASTABLE MULTIVIBATO ETIGGE ONTOL FEUENY DIVIDE (div ) onfiguración Inerna 4

33 Mulivibrador Monoesable Monoesable con I D404 : TIGGE V DD V GND Trigger 4 4 D404 0 OS OUT _ ano de Subida ano de Bajada Subida y Bajada 4, 4 4,, 4 4, 4,,, 9,,, 9,,,, 9, 9 Monoesable con D404 APLIAIÓN AL MULTIVIBADO MONOESTABLE +V ESTE MULTIVIBADO SE DISPAA UANDO ES ENEGIZADO. SU SALIDA ES ATIVADA EN UN TIEMPO m, DESPUÉS UE ES ENEGIZADO D a 4 Salida +V 0 V POWE ON Salida m

34 APLIAIÓN AL MULTIVIBADO MONOESTABLE +V ESTE MULTIVIBADO SE DISPAA UANDO ES ENEGIZADO. SU SALIDA SE ATIVA DESPUES DE UN TIEMPO DE ETADO m, DESPUÉS UE ES ENEGIZADO D a 4 Salida +V 0 V POWE ON Salida m TAEA Diseñe un circuio deecor de nivel de T. uando llegue la T a 0 el circuio debe emiir una señal audible inermiene de KHz y al mismo iempo una señal luminosa inermiene sobre una baliza de vol 0 wa Dibuje su Diagrama de Bloques Dibuje y diseñe el circuio final 4