UNIVERIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ELECTRÓNICA ANALÓGICA II

INFORME DE LABORATORIO

PULSO DE TRES SEGUNDOS QUE ACTIVA UN FOCO DE 120 V

Nombre:

CRISTIAN GUALOTUÑA

QUITO – ECUADOR

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

INFORME DE LABORATORIO

OBJETIVOS

1. Diseñar un circuito que mediante un pulsador genere que un lm555 dispare un pulso que dure 3 segundos.

2. Complementar que con el disparo del lm555 una etapa que mediante un triac prenda una lámpara de 120v

3. Adecuar un flip- flop jk que ayude a que el proceso anterior tenga un control reset con el cual podemos reiniciar el mecanismo

MATERIALES

1 pulsador 120v 1 pulsador 10v 3 resistencias de 10KΩ 4 resistencias 330 Ω 1 resistencias 100 Ω 1 potenciómetro de 1MΩ 1 puente rectificador 1 capacitor electrolítico de 10 uf 1 capacitor 103 cerámico 1 foco de 120 v 4 borneras 2 diodo led rojos 1 diodo led verde 1 diodo led amarillo

4 sócalos para integrados de 14 pines 1 transistor 3904 1 integrado 4N25 1 integrado LM555 1 integrado HCF 4093 1 integrado 74LS04 1 integrado 74LS08 1 integrado 74LS73 1 optoaislador 1 MOC 3010 1 triac BT136 Una baquelita de 5x10cm Una boquilla 2 conectores para 120v con enchufe

MACROTEORICO

OPTO ACOPLADOR O OPTOAISLADOR

Un opto acoplador, también llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor excitado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente opto electrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, unfoto emisor y un foto receptor cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles como en este caso el 4N25.Tomado de [1]

SÍMBOLO DEL 4N25

INVERSORES

El circuito inversor es aquel que convierte un valor en su inverso inmediato en este caso utilizamos el integrado 74ls04 que no es difícil de encontrar en el mercado

COMPUERTAS SMITH TRIGGER

Estas compuertas tienen la característica de que si deseamos obtener 1 lógico eleva el voltaje para darnos 5 voltios exactos y si deseamos cero lógico obliga a ponerse en cero voltios en este caso para la realización del proyecto utilizamos el integrado HCF 4093 que es difícil de adquirir por lo que se hizo pedido a Colombia

FLIP-FLOP JK El símbolo lógico para un flip-flop JK es el siguiente:

Este flip-flop se denomina como "universal" ya que los demás tipos se pueden construir a partir de él. En el símbolo anterior hay tres entradas síncronas (J, K y CLK). Las entradas J y K son entradas de datos, y la entrada de reloj transfiere el dato de las entradas a las salidas. Tabla de la verdad del flip-flop JK:

Modo de operación ENTRADAS SALIDAS CLK S R Q Q

Mantenimiento 0 0 No cambia Reset 0 1 0 1 Set 1 0 1 0 Conmutación 1 1 Estado opuesto

Tabla de verdad para un flip-flop JKObservamos los modos de operación en la parte izquierda y la tabla de la verdad hacia la derecha. La línea 1 muestra la condición de "mantenimiento", o inhabilitación. La condición de "reset" del flip-flop se muestra en la línea 2 de la tabla de verdad. Cuando J=0 y K=1 y llega un pulso de reloj a la entrada CLK, el flip-flop cambia a 0(Q=0).La línea 3 muestra la condición de "set" del flip-flop JK. Cuando J=1 y K=0 y se presenta un pulso de reloj, la salida Q cambia a 1. La línea 4 muestra una condición muy difícil para el flip-flop JK que se denomina de conmutación. Tomado de [2]

Para la realización de nuestro proyecto utilizamos el integrado 74ls73

TRIAC

Es un dispositivo semiconductor que pertenece a la familia de los dispositivos de control tiristores Eltriaces en esencia la conexión de dos tiristores en paralelo pero conectados en sentido opuesto y compartiendo la misma compuerta.

El triac sólo se utiliza en corriente alterna y al igual que el tiristor, se dispara por la compuerta. Como el triac funciona en corriente alterna, habrá una parte de la onda que será positiva y otra negativa.La parte positiva de la onda (semiciclo positivo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circulará de arriba hacia abajo (pasará por el tiristor que apunta hacia abajo), de igual manera:La parte negativa de la onda (semiciclo negativo) pasará por el triac siempre y cuando haya habido una señal de disparo en la compuerta, de esta manera la corriente circulará de abajo hacia arriba (pasará por el tiristor que apunta hacia arriba).Tomado de [3]Para ambos semiciclos la señal de disparo se obtiene de la misma patilla (la puerta o compuerta). Para la realización del proyecto utilizamos el BT136

PROCEDIMIENTO

Nos planteamos el problema y lo realizamos por etapas

Primera: GENERACION DEL PULSO DE INICIO .Conectamos a la fuente de 120v el pulsador y luego el filtro que se conecta con el puente rectificador que rectifica la señal para tener una señal continúa luego un diodo zener que regula la tensión para luego con una resistencia de 10 k que produzca una caída de tención que luego sea capaz de e xitar al diodo interno del opto y luego en el emisor conectamos un diodo led rojo para comprobar que logramos obtener señal en el opto

Segunda: TRASFORMACIÓN A TTL MEDIANTE LAS COMPUERTA SMITH TRIGGER .En esta parte tomamos la señal que obtuvimos del opto desde el pin 4 y la ingresamos a 2 compuertas Smith trigger para obtener un voltaje de 1L y lo comprobamos con un diodo led amarillo

Tercera : GENERACIÓN DEL PULSO DE 3 SEGUNDOS. Para generar este pulso primero conectamos al Lm 555 en configuración monoestable con 1 transistor y usamos un potenciómetro de 1M ya que debemos de poner 430.1Kohm para generar los tres segundos para ver la señal de pulso conectamos en el pin 3 un diodo led con una resistencia de 270ohm

Cuarta: GENERACIÓN DE UNO LÓGICO CON UN FLIP-FLOP JK. Esta etapa la realizamos con la señal generada del LM 555 para que alimente al 74ls73 en la parte de clock y observando la atabla de verdad del jk ponemos a j en 1L y a k en 0L También colocamos en el pin dos (reset) un pulsador para luego con este poder reiniciar el proceso y en Q una compuerta AND desde el pin12 y la otra entrada de la compuerta a 1L para generar el 1L esto comprobamos con el encendido de un diodo led a la salida de la compuerta

Quinta:ENCENDIDO DE UN FOCO DE 110 CON UN TRIAC .En esta etapa adecuamos el circuito que tenemos en el cuaderno que utiliza un MOC3010 que necesita una señal de disparo de más de 2 voltios, esto activa al optotriac interno y del pin 6 se conecta en serie una resistencia de 180ohm y

este a la lámpara y luego a 120v, el pin 4 se conecta a la compuerta del triac y el T2 conectamos a la fuente de 120v

Sexta: ELABORACIÓN PISTAS PARA EL CIRCUITO EN BAQUELITA en esta parte realizamos las conexiones en el áres para realizar las pistas del circuito

Circuito en su totalidad

IMÁGENES DE LAS ETAPAS DEL CIRCUITO

Fig.1 primera y segunda etapa

Fig.2 generación del pulso de 3 segundos Fig.3 obtención de 1 L con flip-flopjk

Fig.4 encendido del foco de 120v

Fig. 5 pistas en la baquelita

Fig.6 colocación de los elementos en la baquelita

Fig. 7 colocacacion y adecuación de los conectores en las borneras y colocación del foco

RECOMENDACIONES

Usar un pulsador de 120v adecuado para este circuito Colocar un diodo led con una resistencia de 330 ohm para ver si el circuito funciona en sus

etapas Ver la conexión correcta del circuito en la parte del triac y encendido del foco Colocar los sócalos para los integrados en caso de que se llegaran a quemar poderlos

remplazar con facilidad Polarizar correctamente los circuitos con 5 voltios dc en caso de los de lógica TTL

CONCLUSIONES La señal que se obtiene de un opto puede ser trasformada en valores TTL mediante

compuertas lógicas Es posible trasformar un valor de voltaje alto a TTL y luego volverlo a convertir Hemos logrado comprobar que mediante un valor de 1 lógico podemos activar un foco de

120 v Al medir cuento nos está pasando al cerrar el pulsador nos dio 120 voltios debido que esto

es lo que genera la red eléctrica BIBLIOGRAFÍA [1]Edwin Correa”opto acoplador”http://es.wikipedia.org/wiki/Optoacoplador 2011-01-28[2]Pedro Contreras “FLIP-FLOP JK”http://ladelec.com/teoria/electronica-digital/195-flip-flop-jk.html 2011-01-28[3] Omar López “el triac”http://es.wikipedia.org/wiki/Triac 2011-01-28“Hojas de datos del HCF4093”http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/a/0sa7ilou7y51r8ywlxdr7wjsspky.pdf 2011-01-28