lunes, 30 de mayo de 2011

T.P. Nº8 - Sistemas Secuenciales

Objetivos de la práctica

Informar adecuadamente la actividad desarollada en este trabajo practico.
Conocer el funcionamiento de un sistema secuencial.
Diseñar un contador BCD con controles de cuenta.

Introducción Teórica
A diferencia de los sistemas combinacionales, en los sistemas secuenciales, los valores de las salidas, en un momento dado, no dependen exclusivamente de los valores de las entradas en dicho momento, sino también dependen del estado anterior o estado interno. El sistema secuencial más simple es el biestable, de los cuales, el de tipo D (o cerrojo) es el más utilizado actualmente.
La mayoría de los sistemas secuenciales están gobernados por señales de reloj. A éstos se los denomina "síncronos" o "sincrónicos", a diferencia de los "asíncronos" o "asincrónicos" que son aquellos que no son controlados por señales de reloj.




Sincrónicos:

son aquellos en los cuales todos los flip-flops que los componen son disparados sincrónicamente por los pulsos de entrada.

Asincrónicos:

son aquellos en que no todos los flip-flops que lo componen son disparados sincrónicamente por los pulsos de entrada, sino que algunos de ellos reciben su disparo por otro mecanismo, por ejemplo la salida de otro flip-flop del contador.

También los podemos clasificar desde el punto de vista de la secuencia de estados por la que atraviesa, en contadores ascendentes , descendentes y bidireccionales.

Ascendentes:

Son aquellos en los que los sucesivos pulsos de entrada los hacen evolucionar desde un estado inicial, que corresponde a cuenta nula, hasta un estado terminal, que corresponde a cuenta máxima, es decir, los que cuentan hacia arriba. También se los llama aditivos o progresivos.

Descendentes:

Son aquellos en los que los sucesivos pulsos de entrada los hacen evolucionar desde un estado inicial, que corresponde a cuenta máxima, hasta un estado terminal, que corresponde a cuenta nula, es decir, los que cuentan hacia abajo. También se los llama sustractivos o regresivos.

Bidireccionales:

Son aquellos que pueden operar tanto en forma progresiva como regresiva.

Los contadores son muy usados en el conteo de eventos, o de pulsos de reloj, y como divisores de frecuencia.

Decodificador

Los decodificadores son dispositivos lógicos cuyas entradas presentan una combinación de ceros y unos que identifican y seleccionan a una de las varias salidas que posee; la salida así seleccionada pasa al nivel activo, mientras que todas las otras salidas quedan en el nivel inactivo. Por esta característica que tienen las entradas de seleccionar una de las salidas, se la suele denominar también entradas (o líneas) de selección o de dirección.

En este caso utilizamos un decodificador de BCD natural a 7 segmentos.
Práctica






Materiales necesarios:

Modulo diseñado en el TP1
1 Circuito integrado CD4013
1 Circuito integrado CD4510
2 Micropulsadores 
Resistores varios
Capacitores varios 


Simulación del circuito:



Concluciones

Podemos decir que este circuito resulta fácil de construir, y no es muy costoso. Es súmamente útil para realizar una cuenta ascendente o descendente, para cualquier fin que se necesite.

lunes, 9 de mayo de 2011

T.P. Nº 7 - Comparadores Analógicos

Objetivos de la práctica

Informar adecuadamente la actividad desarrollada en este trabajo práctico.
Conocer el funcionamiento de un amplificador operacional de tensión como comparador.
Implementar un sistema de control On-Off.
Evaluar el uso de la histéresis para compensar el comportamiento del sistema.

Introducción Teórica
 Comparador

  • Esta es una aplicación sin la retroalimentación. Compara entre las dos entradas y saca una salida en función de qué entrada sea mayor. Se puede usar para adaptar niveles lógicos.
  •  V_{out} = \left\{\begin{matrix} V_{S+} & V_1 > V_2 \\ V_{S-} & V_1 < V_2 \end{matrix}\right.



Práctica

Materiales necesarios:
- LDR
-LM324
-1N4007
-LAMP.
-Relay
-Pot. 1K Ohm
-Resistores
-BC337

Circuto a armar:

Circuito en el protoboard:





Circuito realimentador 


                                            



3) Al acercar la lampara al sensor el sistema se vuelve inestable, por lo tanto la lampara se prende y se apaga.


4.a) El sistema no es estable, porque a media luz se prende y se apaga la lampara.


b) La inestabilidad es periodica.


c) No usaria el circuito ensayado para hacer un control de luz crepuscular debido a que al tener una minima luz se prenderia y apagaria.
6)  Al modificar el circuito, con las dos resistencias, se convierte en un circuito estable, en el cual no ocurre nada cuando el sensor esta tapado parcialmente. Al tapar el sensor completamente enciende la lámpara y al destapar completamente la apaga.
7. Modificando el circuito como indica la figura se podria decir que:
a) La lampara se prende.
b) El circuito es estable.
c) La inestabilidad no es periodica.
d) Si, se podria usar para un controlador de luz crespucular.


Concluciones. 
    Comprobamos que este circuito, se puede utilizar de forma estable e inestable. Agregando dos resistencias, lo convertimos en un circuito estable, donde pudimos ver que se convertia en estable.
La práctica desarrollada utiliza un amplificador operacional en su disposición de comparador para realizar un circuito simple en el cual se prende la luz de la lámpara cuando se tapa la luz que le llega al LDR

lunes, 2 de mayo de 2011

T.P. Nº6 - Restador

Objetivos de la práctica

Aprender la configuración de RESTADOR de un amplificador operacional 741. 

Introducción Teórica

El amplificador operacional restador básico puede considerarse que está formado por un amplificador operacional inversor y por otro amplificador operacional no inversor.

Práctica


Vo=Rf / R1 x (V2-V1)






 

Grafica de Vo(Vc)

                                           Conclusiones      
Aprendimos la configuración de un amplificador operacional en RESTADOR.



         

T.P. Nº5 - Amplificadores Operacionales

Objetivos de la práctica
Levar a la práctica las configuraciones del amplificador operacional , INVERSOR , NO INVERSOR, y BUFFER.

Introducción Teórica

Un amplificador operacional , es un circuito  integrado que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G·(V+ − V)  

Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc.) en calculadoras analógicas. De ahí su nombre. 
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada son cero.

 Configuraciones a utilizar en esta práctica:

Inversor

No inversor

Buffer

El buffer es un caso especial del amplificador no inversor. Si en el lazo de realimentación se anula el valor del resistor su ganancia queda limitada 0 dB.



Amplificador Operacional 741





Amplificador Operacional TL081

 
Actividades

Materiales necesarios para la práctica:
  • Circuito integrado LM741
  • Circuito integrado TL081
  • Resistores:5K6,150K,10K,1K,
  • 2 Capacitores de 100uF x 25V
  • 2 Capacitores de 100nF 
  •  
  •  
Desarrollo de la práctica

Para eliminar la tensión de offset realizamos el siguiente circuito.

Colocamos un resistor en el terminal no inversor para ayudar a disminuir la tensión de offset, de este modo reducimos la corriente de base del amplificador operacional.
Esto no afecta al cálculo de la ganancia de tensión porque esta depende teórica y prácticamente del realimentador, siendo Av=1/Beta.
Ajustamos el generador para que entregue una señal senoidal Vs=50 mVpp (pico a pico) con una frecuencia de 1KHz, así vemos que la fase de la señal de entrada es opuesta a la de salida y que la ganancia de tensión se mantiene constante a pesar de imponerle una señal senoidal de 1KHz.


 



Reemplazamos al LM781 por el TL081 y encontramos una disminución en la tensión de saturación.

Por último, ajustamos el generador de señales en 1 KHz y medimos la impedancia de entrada del amplificador inversor desde los terminales de entrada Vs, utilizando el método de la máxima transferencia de energía y dió como resultado 7.56 K.

Amplificador No Inversor:
Usando un amplificador operacional, diseñamos un amplificador no inversor que gane en tensión 26 dB sobre una carga de 1 KOhm, en un rango de frecuencias que va desde continua hasta 1 KHz. La tensión máxima de entrada es de 1 Vpp.




Conclusiones del T.P.:

En este T.P. pudimos conocer las configuraciones básicas del amplificador operacional.
A medida que aumentabamos la frecuencia del amplificador disminuía el valor pico de la señal.