Circuito Acondicionador de Señales, Parte 2: Amplificador restador

El objetivo de esta parte del circuito es tomar la diferencia de voltaje en los terminales de la termoresistencia y amplificarlos para luego mas adelante obtener una salida de 0 a 5 volts.

V1: Caída de voltaje en la “pata” 1 de la termo-resistencia.
V2: Caída de voltaje en la “pata” 2 de la termo-resistencia.

El circuito requiere una gran impedancia de entrada para que no entre corriente proveniente de las fuentes de corriente al circuito , esto justifica los valores de las resistencias sobre todo de R4.
como se sabe la termoresistencia Pt100 tiene una resistencia de 138.5 omhs a 100 grados celcius y de 100 ohms a 0 grados celcius esto se utlizo para cacular los voltajes extremos que tomara la Pt100 en sus terminales y asi poder calcular los valores apropiados para R1,R2,R3 y R4.

Circuito Acondicionador de Señales, Parte 1: fuentes de corrriente

Acontinuacion veremos la primera parte de un circuito acondicionador de señales para un termo resistor (pt100), consiste en la elaboracion de dos fuentes de corrientes para ser conectadas a la termorresistencia, el proposito de esto es eliminar la caida de tension que se genera en los cables, ya que esta caida no es despreciable en comparacion a los voltajes generados en el termoresistor, con los valores de los componentes de la figura se generan dos fuentes de 3 [mA] cuando el potenciometro esta en 2[Kohms], se diseño el circuito con un potenciometro para ajustarlo a la misma resistencia que R4 y asi generar dos fuentes de corrientes identicas.

contador 0 a 999

Usando el mismo principio que el contador digital de 0 a 9 podemos contruir uno de 0 a 999 usando divisores de frecuencia, el problema aquí es generar una señal de reloj de periodo 10 veces mayor para generar las decenas y otra señal de periodo 100 veces mayor para las centenas, esto lo logramos ocupando la salida 1Q3 como reloj de entrada para el segundo contador y la salida 2Q3 se conecta al reloj de entrada del segundo 74ls393, si miramos las señales de la figura facilitara el entendimiento de los contadores utilizados como divisores de frecuencia. En el divisor por 10 que construimos la señal Q3 caerá a 0 volts cuando la señal de reloj halla concluido 10 cantos de bajada y si bien no genermos una señal de ciclo de trabajo 50 % si generamos una señal de periodo 10 veces el periodo de la señal de entrada.

Contador de 0 a 9

El circuito de la figura es un contador digital de 0 a 9 accionado por cantos de bajada de la señal del Clock, en este caso se simplifico utilizando la fuente de reloj incluida en la protoboard, el funcionamiento es el siguiente:

El 74hc393 es un contador que suma 1 a la cuenta con cada canto de bajada del reloj así por ejemplo si en un instante en las salidas 1Q0 ,1Q1, 1Q2,1Q3 tenemos 0,0,0,0 respectivamente al cabo de un canto de bajada tendremos 1,0,0,0, es decir tendremos el numero binario 0001 al cabo de otro canto de bajada tendremos el numero 0010 si seguimos asi sucesivamente tendremos:

Contador......... ..binario
1 ..........................0001

2.......................... 0010

3 ..........................0011

4 ..........................0100

5 ..........................0101

6 ..........................0110

7 ..........................0111

8 ..........................1000

9 ..........................1001

10 ........................1010

Nótese que las salidas Q0, Q1,Q2,Q3 van formando señales de reloj en donde el periodo de Q1 es dos veces el periodo de Q0, es decir la salida Q1 representa un divisor de frecuencia por 4 ya que la salida Q0 ya dividió la frecuencia a la mitad del reloj de entrada, asi también la salida Q3 divide la frecuencia por 16. en nuestro circuito utilizamos un divisor de frecuencia por 10 esto lo logramos con la compuerta lógica AND aplicando Q1 & Q2 , esto arrojara 1 o Vcc cuando tanto Q1 como Q2 sean iguales a 1 lo que es exactamente el numero 10, entonces la salida de la compuerta AND va al reset del contador que como ya explicamos reseteara el contador cada 10 cantos de bajada.

Del driver 74LS47 por ahora solo diremos que transforma las cuatro entradas binarias en las 7 salidas que se conectan al display 7 segmentos, así por ejemplo si la entrada es 0001 el 74LS 47 arrojara Vcc por las salidas b y c con lo que visualizaremos el numero 1 en el display.

En la practica conviene conectar resistencias a las entradas del display, unas resistencias de 220 ohms por lo general permiten buena luminosidad y a su ves impiden sobrecalentar los displays , la fuente de reloj puede ser generada con un circuito aestable como el que explicamos anteriormente en el blog, para este circuito con una fuente Vcc de 5 volts debería andar todo muy bien.

Un buen programa donde poder practicar es el que se ve en la foto y se puede descargar de la siguiente pagina : http://www.geocities.com/tourdigital/SimuladorTTLconEscenarios.htm a su creador especiales agradecimientos por disponer de manera gratuita tan buen material.