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CURSO DE CIRCUITOS DIGITALES

LECCIÓN Nº 10

PROYECTOS CON CIRCUITOS DIGITALES

CERRADURA DIGITAL DE 4 BITS CON 2 CD4013 - CERRADURA DIGITAL DE 6 BITS CON CD4010 - TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN VÍA R.F. DE DATOS CODIFICADOS MULTIPLEXADOS - TRANSMISOR DE R.F. DE 4 CANALES - TRANSMISOR DE R.F. DE 16 CANALES - RECEPTOR DE R.F. DE 4 CANALES - ETAPA DE CONTROL DE 4 CANALES - ETAPA DE CONTROL DE 16 CANALES - ETAPAS DE SALIDA POSIBLES


A lo largo del curso hemos visto y estudiado una variedad de circuitos integrados, sus formas de conexión y variantes que ofrecen en distintas disposiciones.

También hemos repasado la aritmética binaria básica ya que consideramos a este tema de fundamental importancia para la comprensión clara de los conceptos de funcionamiento de los circuitos que vamos a exponer, principalmente en los que se debe multiplexar y demultiplexar información o datos binarios de varios bits.

En esta lección vamos a implementar una cerradura digital codificada mediante el uso de dos integrados CD4013, con lo que podemos lograr un código de acceso de 4 bit, otorgando de este modo una notable seguridad ante cualquier intento de violación, por la cantidad de posibilidades "en contra" que ofrece para hallar el código correcto de acceso a quien intente violarla, luego veremos otra de "cosecha propia" que funciona con un solo integrado, y sin embargo podemos lograr un código mucho mas seguro, ya que para su accionamiento es necesario ingresar 6 bits en secuencia predeterminada.

En la figura 1 se observa el circuito de la cerradura mencionada con dos 4013.

 

 

Sin entrar en mayores detalles, digamos que se trata de una cadena de 4 flip flops donde la conmutación del primero habilita el dato del segundo. Al oprimir la tecla correspondiente al clock (Reloj) del segundo (FF1B), este también conmuta y habilita el dato del tercero, así hasta la conmutación del cuarto, el que al cambiar de estado, polariza el transistor y éste se satura, produciendo con su conducción el accionamiento del relé.

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 Las teclas de la botonera deben apretarse en la secuencia que se haya determinado, de lo contrario no se producirá ningún cambio. Todas las teclas que no se utilicen para ingresar el código, se conectan a la línea de reset.

Al estar conectadas de este modo, si alguien intenta hallar el código pulsando distintas teclas, aunque en algún momento apriete la correcta seguramente luego pulsara una incorrecta con lo que ingresara un 1 a la línea de reset poniendo a 0 todos los flip-flops.

Esta situación se dará seguramente en todos los intentos. Si quisiéramos una seguridad mayor en esta cerradura, se puede agregar otro integrado 4013 para obtener 2 bits adicionales de control, con lo que pasaríamos a tener un código de 6 bits, pero son necesarios 3 circuitos integrados. Ahora veamos como se puede lograr esta mayor seguridad de manera mas simple y económica.

CERRADURA DIGITAL DE 6 BITS CON CD4010

Vamos a realizar esta cerradura con un código de 6 bits lo que la hace mas atractiva y segura, ya que las posibilidades de hallar el número correcto y la secuencia en que debe digitarse se verán muy reducidas, por no decir que es imposible lograrlo.

Para ello vamos a utilizar un integrado CD4010, que dadas sus características y flexibilidad operativa es ideal para esta función. Este circuito integrado lo hemos estudiado en la lección Nº 6.

En la figura 2 podemos apreciar el circuito de esta cerradura digital.           

 

 

En este circuito se puede apreciar que se trata de una cadena de 6 flip-flops realizados con los seis separadores disponibles en el integrado, y funciona del siguiente modo.

En estado de reposo, al igual que cuando se da alimentación al circuito todas las entradas y salidas se encuentran en 0, por lo que T2 está al corte y el relé desexcitado.

Al pulsar la tecla correspondiente al FF A polarizamos la misma con 1, por lo que la salida pasa también a 1 y lo realimenta a la entrada a través de la resistencia de 10K. De esta manera al soltar la tecla, el flip-flop queda "clavado" en 1.

El paso siguiente será oprimir la tecla correspondiente al FF B, con lo que también cambia de estado del mismo modo que lo hizo el A. Esta secuencia se realiza con el resto de teclas, C, D, E, F.

Cuando conmuta el FF F, la salida en el pin 15 se torna positiva y se satura T2 con lo que el relé se activa y cierra sus contactos.

A partir del cierre de los contactos se puede realizar la operación que desee.

El circuito solo funciona realizando la operación en la secuencia expresada, ya que siempre debe estar en 1 el flip flop anterior para lograr la conmutación del que corresponda a la tecla que se apriete.

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Estando en reposo sabemos que todas las salidas se encuentran en 0, por lo que, si apretamos cualquier tecla, salvo la del primero (A), la tensión que llegue a la entrada será "robada" por la salida del anterior que está a 0 a través del diodo que las une.

No se debe olvidar de instalar la resistencia de 1k en serie con la alimentación del común de las teclas, que limita la corriente que circula por el diodo y por el separador en estos casos. Si no estuviera, y se envía el + B directo, lo mas probable es que el diodo o el separador, o ambos, "pasen a mejor vida".

El resto de teclas que no son utilizadas para el ingreso del código, se conectan todas a la base de T1 a través de la resistencia de 2K2. Este transistor se utiliza para mantener la entrada VCC con la tensión de fuente. Mientras no se apriete ninguna tecla de las conectadas a la base, estará en conducción por la polarización que ofrece la resistencia de 100K conectada a masa.

Al apretar una tecla de estas, la base se torna positiva y el transistor pasa al corte, por lo que el terminal VCC queda sin tensión produciéndose el reset de todos los flip-flops.

De lo expuesto se desprende que quien no conozca el código y pretenda introducirlo de manera aleatoria apretando muchas veces cualquier tecla, no lo conseguirá, ya que con seguridad también apretará alguna correspondiente al reset.

Puede utilizarse cualquier teclado comercial de 12, 16 o mas teclas, si bien uno de 12 ya ofrece seguridad suficiente. Debe ser del tipo lineal, es decir que posea un terminal común a todas, y salidas individuales, los matriciales no sirven para este propósito.

Si desea realizar esta llave con 4 bits solamente, conecte la resistencia de base de T2 en la salida del FF D (pin 10) dejando sin conexiones y sin componentes los FF E y F, y conecte los conductores de estas dos teclas en paralelo con el resto de la línea de reset.

También puede ser interesante emplear una o mas teclas para disparar algún sistema de alarma en el caso que alguien no autorizado intente ingresar el código manipulando el teclado, en este caso las teclas que desee emplear, no las conecte a la línea de reset, en cambio las debe conectar a la entrada de disparo del sistema de alarma.

CONJUNTO TRANSMISOR RECEPTOR CODIFICADO

En las páginas siguientes vamos a desarrollar varios circuitos en los que veremos distintas maneras de lograr un mismo efecto, a partir de circuitos integrados estudiados en este curso, tal el caso de las cerraduras digitales presentadas. Pero ahora entraremos en el campo de la transmisión de datos por R.F. a fin de gobernar cualquier artefacto o mecanismo a distancia del mismo modo que si lo hiciéramos directamente sobre él por medio de conductores eléctricos.

El transmisor que realizaremos utiliza un integrado MC145026 como codificador y lo dotamos de cuatro canales de emisión, en la versión simple, y 16 canales en la versión multiplexada BCD.

Luego veremos el receptor, en el que usamos como decodificador el integrado MC145027, y las variantes que se pueden lograr en la demultiplexión según los requerimientos de comando que se necesiten. Estos dos integrados al igual que el MC145028 fueron estudiados en la lección anterior , por lo tanto si se le presenta alguna duda con su funcionamiento, repase dicha lección.

TRANSMISOR DE 4 CANALES

En la figura 3 se observa el circuito esquemático de éste transmisor.

La frecuencia de operación está en el orden de los 300 Mhz, la cual es modulada por los trenes de pulsos que se generan en el integrado 145026 cada vez que pulse una tecla.

Ya sabemos que este integrado no consume corriente mientras está en reposo, y solo lo hace en el tiempo de funcionamiento.

También sabemos que se pone en función enviando el terminal 14 (habilitación) a masa.

Por este motivo la pila de 12 V que usamos para la alimentación de todo el circuito, está permanentemente conectada o sea sin interruptor.

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En este caso utilizamos un transistor NPN para enviar a masa dicho pin 14, de este modo la emisión se produce en forma simultánea con el cierre de un pulsador, ya que todos ellos atacan la base del transistor a través de resistencias de 10K.

De este modo cada vez que se pulsa uno, o mas de uno, se da un nivel alto en la entrada dato correspondiente y se polariza positivamente la base del transistor, éste se satura y envía a masa el terminal 14.

En esta situación el integrado se pone en marcha y genera los trenes de pulsos codificados que se obtienen en la salida del pin 15 y se aplican a la base del transistor oscilador.

Si bien hay otros transistores que se pueden usar en esta etapa, preferimos el BF199 por sus buenas condiciones de estabilidad trabajando en esta banda de UHF.

El BF199, al igual que el BC548, está al corte mientras no reciba señal del integrado, porque la salida del pin 15 se encuentra en 0 cuando éste no está activo, por lo tanto tampoco esta etapa consume corriente cuando está en reposo.

El diodo led conectado desde +B al colector del 548 cumple la doble función de indicar que se está emitiendo, y el estado de la pila. Efectivamente como su alimentación se efectúa a través de un zener de 6,8 V, el brillo del mismo se irá reduciendo con la descarga y al descender a menos de 9 V, no encenderá nada.

Decimos a menos de 9 V porque se debe considerar la propia caída en el led, que es de 2 V y que se suma al valor zener del diodo: 6,8 + 2 = 8,8 V. El transmisor aun funcionará, pero el led nos anuncia que ha llegado la hora de reemplazar la pila.

Los pines 1 a 5 se usan para codificar la transmisión; ya sabemos que se efectúa en trinario, es decir que cada patita se puede dejar sin conexión, o bien conectarla a masa o a +B. Las patitas 6,7,9 y 10, corresponden a las entradas de datos a enviar o sea que cada 1 que se aplica a estas entradas será transmitido en el orden del código BCD, y luego en el receptor se hará la decodificación correspondiente.

TRANSMISOR DE 16 CANALES

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Básicamente este transmisor es igual al anterior, la diferencia radica en las entradas de datos, que en este caso hay que multiplexarlas para lograr transmitir el código BCD correctamente.

 

 

Para ello realizamos una matriz con diodos rápidos comunes, del tipo 1N4148 o similares, a fin de aplicar en las entradas de datos los estados altos necesarios que den salidas desde el 0 decimal hasta el 15 decimal, o sea 0000 hasta 1111 en binario.

En la figura 4 se observa esta matriz de diodos y su conexión con las entradas de datos del integrado.

Analicemos brevemente como funciona la matriz de diodos: Al apretar la tecla correspondiente al 0, se polariza el transistor pero no se aplica tensión a ninguna entrada por lo tanto se cierra el terminal 14 a masa y se produce la transmisión de un cero (entradas = 0000).

Con la tecla 1 se aplica un nivel alto en la entrada del terminal 6 que corresponde a la columna 2 por lo que la transmisión será de un 1 en código BCD (entradas = 0001).

La tecla 7 envía nivel alto a las patitas 6,7, y 9 por lo cual el número 7 decimal será transmitido en BCD (0111) y yendo al otro extremo, observamos que la tecla 15 polariza las cuatro entradas con nivel alto, o sea un 15 binario (entradas = 1111), lo que significa que en el receptor, las cuatro salidas disponibles mas la salida VT, estarán activas.

Esto sucederá con el resto de teclas que no mencionamos, es decir que el número decimal que le corresponde, al apretarla, enviará niveles altos a las entradas correspondientes, a través de los diodos, para formar el mismo número en código BCD, el que finalmente será emitido. Analice cada tecla y vea que esta verdad se cumple.

El circuito está preparado para usar un teclado lineal de 16 teclas, que es el máximo número que podemos transmitir (1111), pero nada impide realizarlo con un teclado de 12, por el contrario, será mas fácil la elaboración de la matriz de diodos, ya que las últimas líneas correspondientes a las teclas 12, 13, 14 y 15 no se instalan, como así tampoco los diodos asociados a ellas, que son 12. De esta manera el número mas alto que se puede transmitir es el once (1011).

La bobina osciladora es muy fácil de construir; se trata de una sola vuelta de alambre de cobre de 1 mm de sección sin llegar a cerrarla, y con un diámetro de 15 mm.

Para quienes se animen a dibujar el impreso, pueden formarla en el mismo cobre en forma circular o rectangular, dándole un ancho a la pista de 3 mm.

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El choque de R.F. es de 1,5 µH o 2,2 µH (microhenrios) del tipo resistencia (el aspecto físico parece una resistencia). El trimer para el ajuste de frecuencia es de 2,7 a 10 Pf de variación, del tipo MURATA de color azul. Si es de mayor capacidad también funciona, pero se torna mas crítico el ajuste.

Las resistencias son comunes, pero los capacitores conviene que sean del tipo plate o multicapa ya que tienen mejor precisión en su valor y mayor estabilidad térmica.

En la última lección de este curso, construiremos un sistema de alarma automotor con control remoto de 2 canales, en ese momento tendremos la oportunidad de armar un transmisor igual al estudiado sobre una plaqueta de circuito impreso ya elaborada para este fin.

RECEPTOR DE 4 CANALES CODIFICADO

En la figura 5 observamos el circuito del receptor que emplearemos para recibir y decodificar las señales emitidas, uno igual a este se incluye en la plaqueta de la central de alarma, pero solamente usamos dos canales.

Se trata de un receptor regenerativo que posee buena sensibilidad, y dada su sencillez es apto para los fines buscados. Se compone de cuatro etapas, la primera de ellas es la osciladora en la que usamos un transistor de R.F. para alta frecuencia tipo MPSH10, también pueden usarse los tipos BFW92, BFR91, BFR93 y BFR96 con buenos resultados.

Los elementos que componen esta etapa son de las mismas características que los empleados en el transmisor, en cuanto a la bobina, choque de R.F. trimer etc.

La segunda etapa opera con un transistor BC550, que es muy similar al BC547 pero con menor nivel de ruido; está dispuesto como amplificador de alta ganancia para la señal de baja frecuencia, que es precisamente la señal de trenes de pulsos ya detectados en la etapa osciladora.

Luego la señal se vuelve a amplificar en la tercer etapa por medio del amplificador operacional 741. Por último la cuarta etapa se encarga de conformar la señal digital, en amplitud y cuadratura, para ser aplicada a la entrada del integrado decodificador MC145027.

En esta etapa utilizamos un transistor BC547, ya que no se requiere ninguna condición especial, y bien puede usarse cualquier transistor NPN de usos generales.

 

 

Las salidas del integrado 145027 se han identificado según el código BCD o sea que la salida A pertenece al dígito menos significativo, y la salida D al mas significativo y corresponden a los pines 15, 14, 13 y 12 respectivamente.

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También disponemos de la salida de validación de transmisión (VT) que sabemos es una tensión de nivel alto que aparece siempre que la recepción se establezca en el código correcto.

Recuerde que la salida VT es independiente de las salidas BCD, o sea que aún cuando la recepción corresponda al código 0 (0000) esta tensión estará presente, mientras que las salidas BCD estarán todas en 0.

El circuito de éste receptor es la base de los proyectos siguientes, por lo cual solo representaremos en esos trabajos las salidas BCD y VT.

ETAPA DE CONTROL DE 4 CANALES

El circuito siguiente corresponde a una etapa de control multipropósito. Al asociarla con el receptor base, disponemos de 4 canales con los que se puede accionar luces, alarma, portones, artefactos eléctricos etc. por citar algo, ya que su imaginación sabrá darle otros usos. En la figura 6 exponemos este circuito.

Bien, veamos como funciona esta etapa: Las salidas del integrado 145027 incluso la salida VT, se conectan a un integrado CD4081, que es una cuádruple compuerta AND de 2 entradas.

Se incluye este integrado para evitar los cerrojos del 5027, que en este circuito no son necesarios, por otra parte digamos que no son muy fiables.

De acuerdo a la tabla de verdad AND, solo tenemos salida de nivel alto cuando sus dos entradas están en 1, los demás estados dan salida 0. Observando el circuito vemos que la salida VT se conecta con una de las entradas de todas las compuertas a través de una resistencia de 10K . Las otras entradas se conectan a las salidas BCD del 5027.

 

De este modo para que una compuerta conmute a 1, es necesario que reciba el 1 correspondiente a la salida BCD del 5027 y el 1 correspondiente a la tensión VT. Luego, al cesar la transmisión, la tensión VT pasa a 0, por lo que aunque haya quedado retenido el 1 de la salida del 5027, la salida de la compuerta 4081 será 0, (1.0 = 0). Esta condición será igual en las demás compuertas.

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Cuando decimos que no son muy fiables los cerrojos del 145027, en realidad no es por culpa del integrado, sino por una situación que se genera en el transmisor, y que es la siguiente. En el instante de transmitir, al apretar un pulsador, establecemos un nivel alto en la entrada dato y en la base del transistor. De este modo el transmisor se pone en función y envía el 1 que hay en el dato. Pero al soltar el pulsador, se interrumpe el nivel positivo en el dato y en el transistor y esto trae como consecuencia que la última parte de la emisión de la "palabra" digital, algunas veces corresponda a un 0, ya que el dato en esa última fracción de segundo está en 0. Esto trae aparejado que el integrado 145027 algunas veces no retenga en los cerrojos de salida el dato enviado.

La resistencia de 10K en serie con la línea VT y el electrolítico de 1 Mf se encargan de filtrar posibles espurios de línea que pueden producir cambios indeseados en las compuertas.

Las salidas de las compuertas van a las cuatro líneas de control disponibles; se han representado dos de ellas con sendos flip-flops CD4013 conectados como llaves oscilantes o vaivén y las otras dos como seguidoras de la transmisión.

Esto significa que al apretar el pulsador correspondiente a la línea A del transmisor, el flip-flop cambia de estado y pone a 1 la salida Q, y queda retenida, se satura el transistor y cierra el relé.

Una nueva pulsación con el mismo botón, lleva al flip-flop a su estado de reposo, con lo cual se desactiva el relé. La línea D funciona del mismo modo, con el botón correspondiente del transmisor.

Las otras dos compuertas polarizan un transistor en cada línea B y C, ambos están dispuestos como comúnmente se denomina "colector abierto". Estas dos líneas solo están activas mientras se mantengan pulsados los botones correspondientes del transmisor, al soltarlos, se interrumpe la transmisión y retornan a 0. De este hecho es la denominación de "seguidoras".

La carga a aplicar en estas líneas no conviene que supere los 300 ma, dado los transistores que usamos, en cambio en las otras que tienen salida a relé la carga estará de acuerdo a la intensidad que soporten los contactos del mismo.

Digamos que se pueden instalar relés de alta potencia, del tipo usado en los automóviles, el único requisito es que la bobina tenga una resistencia que no sea inferior a 50 ohm (12V / 50 = 240 ma).

Estos relés suelen tener contactos que soportan cargas elevadas, del orden de 30 a 50 A.

Nada impide, si así lo desea, que las cuatro salidas tengan relés, o por el contrario, que las cuatro sean seguidoras, o que todas dispongan de flip-flops, la realidad de su necesidad será la que indique que conviene hacer. La realización práctica no ofrece mayores dificultades, solo es cuestión de copiar del circuito que línea nos resulta mas conveniente.

El diodo led conectado en la línea de VT a través del transistor, resulta de utilidad, ya que indica que el enlace de transmisión es correcto (solo enciende durante el tiempo de recepción). También pueden instalarse diodos led en las salidas a fin de saber que canal está activo.

ETAPA DE CONTROL DE 16 CANALES

En éste circuito hay que demultiplexar la información binaria del código BCD que entrega el integrado 145027, y para ello vamos a usar un integrado CD4514, que como sabemos es un decodificador BCD que entrega 16 salidas.

Estas salidas, en reposo están en 0, y cambian a 1 cuando están activas, salvo S0 (pin 11), que corresponde al cero decimal, y está en 1 en reposo, y cambia a 0 cada vez que se decodifica un número decimal entre el uno y el quince.

Esto significa que si enviamos un 0 con el transmisor, la única salida que se activa es la VT del integrado 145027, todas las demás permanecen inalterables, es decir que las salidas de las cuatro compuertas 4081 seguirán en 0, al igual que las salidas S1 a S15 del 4514, y la salida S0 permanecerá en 1. Esta explicación tiene su importancia como veremos mas adelante.

En la figura 7 vemos el circuito correspondiente a esta etapa decodificadora, con la representación de las 16 salidas.

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Al igual que en la etapa de cuatro canales, las salidas A, B, C, D, y VT del receptor se aplican a las entradas del integrado CD4081, que funciona del mismo modo. Las salidas de este integrado se conectan con las entradas A, B, C, y D del 4514.

En estas condiciones está todo dispuesto para que se efectúe la decodificación de cualquier número decimal entre el 0 y el 15 que se emita con el transmisor de 16 canales expuesto.

Para lograr un 0 activo de nivel alto, es decir que se comporte como las demás salidas, recurrimos a los oficios de dos diodos y un transistor. Esta parte del circuito funciona del siguiente modo:

Toda vez que se reciba una transmisión entre el uno y el quince, la salida VT pasa de tener un nivel bajo a un nivel alto, y la salida S0 lo hace a la inversa en el mismo instante, es decir cambia de 1 a 0.

De esta manera la base del transistor que estaba a masa a través del diodo conectado a VT, sigue estando a masa, pero ahora a través del diodo conectado a S0. En cambio si la emisión desde el transmisor se trata de un 0, la salida VT también cambia a 1 como siempre, pero la salida S0 se mantiene en el mismo nivel de reposo, es decir 1.

En esta condición, y solamente durante la transmisión del 0, los dos diodos se encuentran con un nivel alto en sus cátodos, por lo que la base del transistor sale de su polarización negativa y pasa a tener un nivel positivo a través de la resistencia de 100K conectada a la fuente.

El capacitor electrolítico conectado de base a masa es para introducir una demora en la conducción del transistor a fin de evitar los estados de indecisión que inevitablemente se producirán por la suma de los tiempos de conmutación de los integrados 4081 y 4514 en la decodificación de las líneas 1 a 15, cosa que no ocurre con el 0 porque en este caso no están activos.

Si no se incluye este capacitor, el transistor producirá un pulso positivo de muy corta duración en la salida del 0 activo, durante las conmutaciones de las líneas 1 a 15 como ya hemos dicho, y esto nos daría buenos dolores de cabeza...

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Llegados a este punto vamos a hacer una acotación: Indudablemente que el transmisor que se realice para usar con esta etapa, ha de ser un tanto voluminoso, ya que al disponer de un teclado de 16 canales, no lo hace muy portátil que digamos, pero para quienes así lo deseen, se pueden armar otros, varios, de 1, 2, 3 o 4 canales en gabinetes standard de los que se usan para control remoto de alarmas.

En este caso se le asignan códigos distintos a los botones de mando según las líneas de salida que se quieran activar con cada uno de ellos. La matriz de diodos a realizar será indudablemente mas sencilla, y pueden guiarse para hacerla por el esquema de la figura 4.

Por ejemplo, a un transmisor de 4 canales que se le asignen las líneas 0, 1, 2 y 3, la matriz de diodos se compone de tan solo 4.

Luego si realizamos otro de 3 canales con las líneas 13, 14 y 15, la cantidad de diodos será de 10. También puede alimentarse con una batería de 9 Volt, si el espacio del gabinete lo permite, con lo que se obtiene mayor autonomía. En este caso el diodo zener hay que reemplazarlo por uno de 4,7 V a fin de que deje de encender por debajo de los 7 volt, anunciando de esta manera el reemplazo de la batería.

ETAPAS DE SALIDA POSIBLES

Durante el desarrollo del curso hemos visto y estudiado varios circuitos integrados, sus aplicaciones y variantes en las formas de conexión. Todos ellos al igual que la mayoría existente, tienen aplicación en las etapas de control que nos ocupan.

Depende de lo que quisiéramos lograr, siempre habrá uno o mas circuitos integrados posibles de utilizar, como así también será probable aprovechar alguno que tengamos "suelto por ahí" en el circuito, como sobrante de alguna etapa, conectándolo convenientemente.

Las etapas de salida que se pueden conectar a las 16 líneas decodificadas, son múltiples y su variedad depende de las necesidades de control que se requieran, así por ejemplo, para el encendido de luces o accionamiento de motores eléctricos, será requisito indispensable el uso de relés.

Si se trata de controlar circuitos electrónicos en etapas de baja intensidad de corriente, puede optarse por salidas del tipo a colector abierto, o bien con flip-flop directamente, sin relé.

También pueden disponerse los flip-flops de modo que una línea los ponga a 1 y otra los vuelva a 0 de manera individual. Esta operatoria ocupa dos líneas por cada flip-flop.

Otra manera es conectar varios flip-flops, cada uno de ellos con una línea de puesta a 1, y usar un reset general de puesta a cero de todos ellos con una sola línea.

Si fuera necesario pueden disponerse como monoestables, ya sabemos como hacerlo de acuerdo a lo estudiado en la lección Nº 7.

En las figuras 8, 9, y 10, damos algunos circuitos de salidas posibles para control.

En estas figuras observamos que se utilizan determinadas líneas para la puesta a 1 y para el reset, naturalmente se usará cualquiera de ellas para la función que se desee.

Una buena medida puede ser usar las líneas impares para la puesta a 1 y las pares para el reset, en los casos de usar reset individual, ya que de esta manera es fácil de recordar.

Si en cambio se usa una sola línea como reset general, conviene que sea el 0 por el mismo motivo. En la figura 8 vemos un flip-flop conectado para producir la conmutación por la entrada reloj y el otro por la entrada set; cualquiera de los dos es válido.

La fuente de alimentación para las etapas del receptor y las etapas decodificadoras, la hemos regulado en 8 Volt, a fin de separarla de las etapas de potencia que son las correspondientes a los relés y supuestamente las seguidoras. Como el consumo es relativamente bajo, puede emplearse un regulador 7808 o 78L08 desde la fuente principal de 12 V.

En la próxima lección vamos a concluir con estas etapas de salida con el uso de un circuito integrado muy interesante; se trata del CD40174 que dispone en su encapsulado nada menos que seis flip-flop tipo D, que son iguales a los dos que contiene el CD4013.

Veremos como se trabaja con este integrado, que dadas sus características no es tan sencillo como el 4013, ya que solo se dispone de la salida verdad (Q), no tiene entradas set, las entradas reloj son

 

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comunes a todos al igual que las entradas reset. También difiere la puesta a 0, ya que es necesario un pulso negativo en la entrada reset para lograrlo, mientras que en el 4013 es positivo.

 

 

Realice en la plaqueta de ensayos los circuitos correspondientes a las figuras 1, 2, 6, 7, 8, 9 y 10. Para ello, los estados de las entradas BCD, VT, y los pulsadores, se reemplazan con alambres de conexiones para dar los niveles de 1 (+B) ó 0 (masa). Los relés pueden reemplazarse por diodos led con una resistencia de 1K o bien utilizar la sonda digital, para observar los estados que adoptan las salidas. No es necesario en estas experiencias el uso de fuente regulada en 8V, puede usar sin inconvenientes la fuente del curso. El transmisor y el receptor se arman en el equipo de alarma que realizará próximamente. (los alumnos de la carrera profesional de Técnico en Electrónica).

Bien, estimado lector, hasta aquí hemos llegado con el Curso de Circuitos Digitales.

Como hemos dicho al principio, este curso es un resumen del Nº 8 Electrónica Digital 2a parte, que forma parte del estudio de la carrera profesional de Técnico en Electrónica. Esperamos que haya sido de su agrado.

A quienes deseen inscribirse como alumnos regulares, les recordamos que todos los cursos son de matrícula abierta. La duración de los estudios la establece el alumno en función de sus disponibilidades de tiempo y el plan de pagos que elija.

Para acceder a cualquiera de estos cursos no se solicitan estudios previos, la inscripción está abierta durante todo el año.

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R A D I O I N S T I T U T O

MATRÍCULA ----------------------- NOMBRE Y APELLIDO ------------------------------------------------------------------

CALIFICACIÓN ----------------------------------- CALLE --------------------------------------------------- Nº -----------------

FECHA DE ENVÍO --------------------------CÓDIGO ----------------- LOCALIDAD ---------------------------------------


CURSO DE CIRCUITOS DIGITALES

EXAMEN DE LA LECCIÓN Nº 10

 

1) Si apretamos los pulsadores verdaderos de las figuras 1 y 2, pero no en el orden correspondiente, que pasa con el relé: A = No cierra - B = Cierra - C = Cierra algunas veces

2) Que corriente consume el transmisor de la figura 3 en estado de reposo: A = 1,2 ma - B = 3 ma - C = 0,0 ma

3) El diodo zener de éste transmisor se utiliza para: A = Regula la tensión del transistor - B = Indica el estado de la pila - C = Regula la tensión del integrado

4) En la figura 4. Si realizamos un transmisor de 4 canales para transmitir en binario los números decimales 8, 9, 10 y 11, cuantos diodos son necesarios: A = 7 - B = 8 - C = 10

5) Si se pulsan las teclas de los terminales 6 y 9 del transmisor de la figura 3, que salidas se activan en el receptor de la figura 5: A = B y D - B = A, C, y VT - C = C, D, y VT

6) En la figura 6. Por que motivo se han conectado la R de 10K y el electrolítico de 1 µF en la salida VT: A = Para limitar la corriente - B = Como filtro de línea - C = Como base de tiempo

7) En el trabajo práctico de la figura 7 conectamos las entradas VT, B, y C a +B con alambres de conexiones, y las entradas A y D a masa. Que salida del 4514 se activa: A = S3 - B = S12 - C = S6

8) En la misma figura 7. Que función cumplen la R de 100K y el electrolítico de 10 µF en la base del BC547: A = Para limitar la corriente - B = Como filtro de línea - C = Como base de tiempo

9) En la figura 8. Si no se emplea ninguna salida seguidora, cuantas salidas a flip flop se pueden lograr con esta forma de conexión: A = 4 - B = 12 - C = 8

10) La misma pregunta anterior, pero con las figuras 9 ó 10: A = 6 - B = 12 - C = 15

 

RESPUESTAS AL EXAMEN DE LA LECCIÓN Nº 10

Marque con una cruz la casilla que corresponde a la contestación correcta

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