ELECTRÓNICA I: marzo 2019

ESTA SEMANA TRABAJAREMOS DE LA SIGUIENTE MANERA:

EL DÍA LUNES TENDREMOS TEORÍA DE ELECTRÓNICA. NO OLVIDAR SU LIBRETA

EL DÍA MARTES TENDREMOS EMPRENDEDORES, NO OLVIDAR SU CARTULINA, PLUMONES Y PINTURAS.

EL DÍA MIÉRCOLES Y JUEVES TENDREMOS PRÁCTICA.

IMPRIMIR Y COMPRAR EL MATERIAL QUE LES HAGA FALTA.

PRÁCTICA NO. 20 “EL CIRCUITO INTEGRADO NE 555 CON OTROS CIRCUITOS INTEGRADOS”

DATOS GENERALES

Año:	1RO. DE SECUNDARIA
Laboratorio:	ELECTRÓNICA 1
Capacidad:	35 ALUMNOS

OBJETIVO

Relacionar la forma de funcionamiento del Circuito integrado NE 555 con otros integrados para formar secuencias de luces.

TIPO DE PRÁCTICA

Los alumnos se encuentran colocados en mesas, pero trabajan en forma individual.

ASPECTOS TEÓRICOS

Existen algunos circuitos integrados que a pesar de permanecer durante años en el mercado, su gran utilidad hace que permanezcan vigentes, tal es el caso del temporizador NE555. Este muy económico circuito integrado temporizador de 8 pines probablemente sea uno de los circuitos integrados más versátiles de todos los tiempos, y se puede utilizar muchísimos proyectos. Es muy simple de utiliza, y requiere solo unos pocos componentes adicionales para realizar útiles tareas, no solo relacionadas con la temporización tales como osciladores astables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc... A pesar de ser sumamente económico, se consiguen unas temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensión de alimentación y de temperatura. La estabilidad en frecuencia es de 0,005% por ºC.

Prácticamente cada fabricante de circuitos integrados tiene su propia versión del “555”, Según el fabricante recibe una designación distinta, tal como TLC555, LMC555, uA555, NE555C, MC1455, NE555, LM555, etc. Aunque generalmente se lo conoce como "el 555"o “NE555”. Existe también una versión de 14 pines, llamada NE556 que contiene dos NE555 en su interior, compartiendo sus dos pines de alimentación. Dado que hay muchas aplicaciones en las que son necesarios más de un temporizador, es importante tener presente esta versión doble del NE555.

El NE555 se alimenta con tensiones que van desde los 4.5 a los 18 voltios, aunque existen versiones no muy fáciles de conseguir que se alimentan con solo 2 voltios. Si la tensión de alimentación se fija en 5.0 voltios, sus señales de salida son compatibles con la lógica de familia TTL. En aquellos caso que el consumo de nuestro proyecto es un factor muy importante, podemos echar mano del ICM7555, que es un integrado 100% compatible con el NE555, incluso la disposición de sus pines es exactamente la misma, pero al estar construido con tecnología CMOS su consumo es de solamente 20 mili amperes.

EL circuito integrado 4017

El voltaje máximo de alimentación que podemos usar con el 4017 es de 18v (7v en el caso del 74HC4017). Si bien puede funcionar con solamente 5V, se comporta mejor a altas velocidades si se alimenta con al menos 9v. En su versión CMOS no es realmente un chip muy rápido, ya que alimentado con 5v puede funcionar a un máximo de 2 Mhz, y a 15v puede alcanzar los 6Mhz. El 74HC4017 tiene la ventaja, dado que pertenece a una familia de chips de alta velocidad, de lograr unos respetables 25Mhz alimentado con 5v.

El muy interesante circuito integrado CMOS cuyo nombre completo es CD4017BC, aunque a menudo se lo llama simplemente 4017, es un contador y divisor con 10 salidas. Existe también una versión en tecnología TTL llamado 74HC4017.
Con solo 16 pines, contiene en su interior un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9 los pulsos que se ingresan por una de sus entradas, llamada CLOCK (reloj). En efecto, si tenemos una etapa de reloj que sea capaz de entregar un tren de pulsos regulares, y los ingresamos por el pin 14 (CLOCK) del CD 4017, podremos obtener en sus salidas un pulso por cada 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 que se apliquen en la entrada.
Esta propiedad, unida a la facilidad de uso que brindan características como un RESET y un pin de habilitación (ENABLE), hace que sea muy sencillo implementar circuitos contadores, luces para fiestas, etc. utilizando muy pocos (o ningún) componentes externos.

CD4017BCN

Si en nuestros diseños necesitamos utilizar el 4017 junto a circuitos de la familia LSTTL, debemos recordar que la baja capacidad para entregar corriente en sus salidas hace que solo se puede conectar un LSTTL a las salidas del 4017. En caso de necesitar conectar más dispositivos, deberemos usar “buffers”. Las entradas del 4017 versión CMOS pueden ser manejadas desde algún chip TTL si utilizamos una resistencia pull-up de unos 4.7k. Recordemos que un resistor en pull-up no es más que una resistencia conectada entre el punto donde se conecta el chip TTL al CMOS y el positivo de la alimentación (que deberá ser de 5v si estamos utilizando chips TTL).
Por último, no es mala idea conectar un pequeño capacitor cerámico de 0.1 µF entre los pines de alimentación del 4017.

DESCRIPCIÓN DE MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO

Materiales

Cantidad	Descripción	Proporcionado por:		Costo
Cantidad	Descripción	Institución	Alumno
1mt.*	Alambre para protoboard No.22		X	$ 3.00
1*	Protoboard		X	$ 80.00
1*	Porta pila		X	$ 4.00
1*	Pila de 9 volts		X	$ 10.00
2	Resistencias de 100 ohms a ¼ de watt		X	$ 2.00
3	Resistencias de 2.2 kilohm a ¼ de watt		X	$ 3.00
3	Resistencias de 560 ohms a ¼ de watt		X	$ 3.00
1	Resistencia de 1 ohms a ¼ de watt		X	$ 1.00
2*	Preset o potenciómetro de 100 kilohm		X	$ 16.00
1	Preset o potenciómetro de 50 kohms		X	$ 8.00
2	Capacitores de 10 microfaradios 25 volts		X	$ 6.00
1*	Condensador de 0.1 microfaradio 50 volts		X	$ 2.00
1	Condensador de 0.22 microfaradios 50 volts		X	$ 2.00
1*	Condensador de 22 microfaradios		X	$ 3.00
2*	Circuitos integrados 555		X	$ 10.00
2	Circuitos integrados mos 4017		X	$ 30.00
10*	Leds de colores		X	$ 15.00
2*	Interruptores sencillo 1 polo, 1 tiro		X	$ 16.00

Costo total de la práctica: $ 55.00

*El material que se encuentra marcado con asterisco, es material que ya tiene el alumno, fue solicitado en prácticas anteriores, verificar que se tenga. Solo comprar el material que no tiene asterisco.

PROCEDIMIENTO

1.- Verificar que se tenga todo el material

2.- Armar en la tabla master el circuito del diagrama 1 teniendo cuidado con las conexiones.

3.- Los componentes deben colocarse lo más pegado a la tabla master (excepto los leds)

4.- la terminal que vaya a soldar deberá estar derecha a la tabla master para evitar cortos.

5.- soldar primero los circuitos integrados teniendo cuidado de que el cautín solo permanezca máximo 15 segundo sobre la terminal a soldar.

6.- suelde las resistencias y corte el sobrante de cada una de ellas.

7.- suelde los capacitores y condensadores, cortando los sobrantes, tener cuidado con la polaridad.

8.- suelde los demás componentes cortando los sobrante, dejar al final los leds.

9.- suelde los leds tomando en cuenta su polaridad, el led contiene una muesca que indica que hasta ahí se debe colocar.

10.- Antes de conectar la pila, checar conexiones y forma de soldar para evitar cortos.

11.- Conectar a la fuente de alimentación a 9 volts máximo, encender el interruptor

12.- mover el potenciómetro o preset y observar que sucede con las luces. Anotar Observaciones.

13.- apagar el interruptor.

DIAGRAMA 1

LUCES SECUENCIALES AUDIORITMICAS Y REVERSIBLES

FUNCIONAMIENTO

En este circuito se obtendrá una variación de luces de acuerdo a la capacidad del potenciómetro o preset, la velocidad de las luces será rápida o lenta de acuerdo hacia donde se mueva el preset o potenciómetro. El circuito puede ser utilizado en radios de baja potencia, porque si se coloca en aparatos de alta potencia solo permanecerán encendidos los leds. La secuencia de encendido de los leds es de izquierda a derecha.

14.- Armar en el protoboard el circuito del diagrama 2 teniendo cuidado con las conexiones.

15.- Los componentes deben colocarse de acuerdo al diagrama teniendo cuidado con la polaridad.

16.- colocar primero los circuitos integrados teniendo cuidado al colocarlos.

17.- coloque las resistencias y los capacitares o condensadores, tener cuidado con la polaridad.

18.- coloque los demás componentes, dejar al final los leds.

19- coloque los leds tomando en cuenta su polaridad

20.- Antes de conectar la pila, checar conexiones y polaridades.

21.- Conectar a la fuente de alimentación a 9 volts máximo, encender el interruptor

22.- mover el potenciómetro o preset y observar que sucede con las luces. Anotar Observaciones.

23.- apagar el interruptor.

DIAGRAMA 2

LUCES SECUENCIALES REVERSIBLES

OBSERVACIONES

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CUESTIONARIO:

1.- ¿Qué función tiene el preset en el diagrama 1?

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2.- describe la forma de conexión de los leds, en cuanto a su polaridad.

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3.- Describe el proceso de funcionamiento del diagrama 2 después de analizarlo.

CONCLUSIÓN

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Calificación del 5% = cuando solo se tenga el material y la práctica impresa, falta de esmero en el desarrollo de la práctica.

Calificación del 10% = cuando la práctica esté terminada y funcionando en su totalidad (cumpliendo requisitos anteriores descritos).

Calificación a la mitad del porcentaje equivalente a cada práctica, cuando se entreguen a destiempo.