PRÁCTICA 5. Osciloscopios con doble base de tiempos
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INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA ÁREA DE ELECTRÓNICA PRÁCTICA 5. Osciloscopios con doble base de tiempos. Osciloscopio HM 1004 (III). Multivibrador astable integrado. Determinación de la frecuencia de trabajo. Medidas de parametros de la señal ayudados de la doble base de tiempos. Sumario: Elementos del osciloscopio III. Medidas de comparación de fases de señales en el modo hold off. Ampliación de transitorios de señales y zonas de difícil visualización ayudados de la 2ª base de tiempos. Determinación practica: 1.- De la frecuencia de trabajo de un reloj (multivibrador astable integrado). 2.- De las formas de ondas que intervienen en el circuito. 5.1.- Objetivos. • Obtener destreza en el manejo de la doble base de tiempos de un osciloscopio. • Utilizar la doble base de tiempos de un osciloscopio para visualizar ampliaciones de transitorios o zonas de señales de difícil visualización con la base principal. • Haciendo uso de la doble base de tiempos, determinar los umbrales de la tensión de entrada que hacen posible la conmutación en un multivibrador astable integrado. 5.2.- Metodología Los osciloscopios con doble base de tiempos se emplean para visualizar ampliaciones de una señal manteniendo en pantalla la señal principal. También se usan para visualizar zonas de señales que están separadas por un intervalo temporal que dificulta el correcto análisis. Las dos bases de tiempos reciben el nombre de principal y retardada. Esta última inicia su barrido un tiempo después de la principal. La base de tiempos B en modo retardado puede retardar el tiempo de desvío con el tiempo preestablecido en la base de tiempo B, el retardo lo establece un potenciómetro multivuelta Hold Off, a partir del punto de disparo de la base de tiempo A. De esta forma la deflexión de tiempo puede iniciarse en cualquier punto del periodo de la señal, permitiendo presentar , en comparación a la presentación de la base de tiempo A, el sector de tiempo que sigue al inicio de la deflexión de tiempo B muy ampliado (conmutador T/DIV de la base principal), aumentando la velocidad de deflexión (reduciendo el coeficiente de tiempo). Profesores: Juan José González de la Rosa. Manuel Sanmartín de la Jara. INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA ÁREA DE ELECTRÓNICA 5.2.1.- Determinación de la frecuencia de trabajo de un multivibrador astable realizado con el C.I 74LS02. La ecuación de carga del condensador C, considerado k=RC es: vi1= ( VTR – VDD ) + ( 2 VDD – VTR )( 1 - e-t/k ) Para un tiempo t=T1, ver gráficas, cuando vi1 alcanza el valor VTR, valor umbral de cambio de estado, las puertas cambien sus niveles siendo: T1= k ln (2 VDD – VTR)/( VDD – VTR ) Para VTR= 0,5 VDD T1= k ln 3 = 1,1 RC verificándose que el dutty – cycle del circuito es simétrico. T = T 1 + T 2 = 2 T 1 = 2,2 RC La frecuencia vendrá dada por f = 1 / 2,2 RC Profesores: Juan José González de la Rosa. Manuel Sanmartín de la Jara. INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA ÁREA DE ELECTRÓNICA 5.2.2.- Determinación gráfica de VTR para diferentes valores de VDD. Monte el circuito anteriormente descrito con los siguientes valores.: C= 10 nF, R = 6.8 kΩ; µlógica.- 74LS02 Visualizar las formas de ondas de la salida del reloj y de carga del condensador, para diferentes tensiones de alimentación Ayudado por la doble base de tiempos determinar, en su caso, el retardo que se produce al invertir doblemente la salida del reloj. (Ayudarse con las dos puertas libres del integrado). 5.3 Resultados Se acompañarán las medidas realizadas de todas las gráficas que se visualicen en la sesión de laboratorio. En éstas, deberán figurar las medidas de tensión y de tiempo involucradas en el fenómeno a visualizar. El circuito involucrado en la experiencia se dibujará y debe acompañarse un análisis de su funcionamiento. Profesores: Juan José González de la Rosa. Manuel Sanmartín de la Jara. INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA ÁREA DE ELECTRÓNICA 5.4 Análisis de resultados • Dibuje aproximadamente las tensiones involucradas en la experiencia considerando los transistorios de carga y descarga. Razona la respuesta. • ¿Qué parámetros hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar el C.I para conseguir una señal simétrica en la conmutación? Buscando en un libro de características, compare las tecnologías de circuitos integrados TTL y CMOS, y decida razonadamente cuál de ellos es el óptimo para la aplicación propuesta. Profesores: Juan José González de la Rosa. Manuel Sanmartín de la Jara.
