clase 74121 y 122

21
Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 1 Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 1 CIRCUITOS DIGITALES AUXILIARES Multivibradores Monoestables Multivibradores Astables Circuitos Retardadores Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 2 Multivibrador Monoestable Señal de disparo Entrada Salida Multivibrador monoestable T 2 T 1

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Page 1: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 1

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 1

CIRCUITOS DIGITALES AUXILIARES

• Multivibradores Monoestables• Multivibradores Astables• Circuitos Retardadores

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 2

Multivibrador Monoestable

Señal dedisparo Entrada Salida

Multivibradormonoestable

T2T1

Page 2: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 2

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 3

Multivibrador Astable

SalidaMultivibrador

astable

T1

T2

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 4

Circuito Retardador de Impulsos

Entrada Salida

T1

Retardador

T2T1

TVE VS

tt

Page 3: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 3

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 5

Tipos de Retardadores

T1

VE

t

VS

t

VS

t

VS

tT2

T

TRetardo en la conexión

Retardo en la desconexión

T1 Retardo en la conexiónT2 Retardo en la desconexión

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 6

Multivibrador Monoestable con Salida Activa a Nivel Alto

C

R LEDR110 k

R2

4001 4001Vi

4351

62

VCC = 5 V

330

Page 4: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 4

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 7

Circuito diferenciador

C1

R110 k

Vi Vo

10 kpF

T

–V

+V

T

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 8

Multivibrador Monoestable con Salida Activa a Nivel Bajo

C

R

LEDR1

10 k

3304011 4011

4351

62

VCC = 5 V VCC = 5 V

IC1A IC1B

Vi V0

R2

Page 5: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 5

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 9

Circuito conformador de la señal de disparo

C1Vi Vo

10 kpF

R110 k

VCC

TT

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 10

EL 74121

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1

Q

Q543

9

11

10

6

1

74121Entradas Salidas A1 A1 B Q /Q L X H X L H X X L H H X H ↓ H ↓ H H ↓ ↓ H L X ↑ X L ↑

L H L H L H L H

CX RX /CXRI

Q

Q

9 1110

6

1

A2

A1 43

B 5

1 > & 1

74121

Cext Rext /Cext

Rint

Page 6: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 6

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 11

El 74121como monoestable de 30 ns

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1

Q

Q

VCC

74121BA2

A1

IC110

11

9

345

6

1

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 12

El 74121 como monoestable de salida activa entre 20ns y 28s

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1

Q

Q

VCC

74121BA2

A1

IC1

CR

TQ

Q

B

Si A1 = A2 = 0

10

11

9

345 1

6

Page 7: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 7

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 13

Curvas para el cálculo del valor astable del 74121dependiendo de los valores de R y C

10 ms

1 ms

100 µs

10 µs

1 µs

100 ns

10 ns1007040201074321

VCC = 5 VTA = 25 °C

RT = Resistencia de temporización en kΩ

Anchura de impulso de salida en funciónde la resistencia externa

10 ms

1 ms

100 µs

10 µs

1 µs

100 ns

10 ns

VCC = 5 VTA = 25 °C

Cext = Condensador de temporización en F

Anchura de impulso de salida en funcióndel condensador externo

10–11 10–10 10–9 10–8 10–7 10–6 10–5

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 14

Generador de impulsos de anchura variable

Cext

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1

Q

Q

VCC

74121BA2

A1

Rext

10

11

9

345

6

1

Page 8: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 8

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 15

Circuito detector de señal de disparo de mayor temporización que el tiempo de la señal astable

CCext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1

Q

Q

74121E

IC1

VCC

R

S

7408

E

t

Q

t

S

t

Detección de impulso delarga duración

T T

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 16

Circuito detector de señal de disparo de menor temporización que el tiempo de la señal astable

Detección de impulsode corta duración

t

t

t

T T

CCext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1

Q

Q

74121E

VCC

R

S

7402

Q

E

S

Page 9: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 9

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 17

Circuito detector impulsos múltiplex durante una temporización

CCext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1

Q

Q

74121

E

VCC

R

S

7408

E

t

Q

t

S

t

Detección deimpulsosmúltiples

T T T

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 18

Generador de impulsos desplazados con dos multivibradores monoestables 74121

S2

C1

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1Q

Q

74121E

IC1

VCC

R1

C2

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1Q

Q

74121

IC2

VCC

R2

S1

5 54 43 3

9 9

11 11

10 10

6 6

1 1

E

t

S1

t

S2

t

T1

T2

S2

C1

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1Q

Q

74121E

IC1

VCC

R1

C2

Cext

Rext/Cext

Rint

BA2

A1Q

Q

74121

IC2

VCC

R2

S1

5 54 43 3

9 9

11 11

10 10

6 6

1 1

E

t

S1

t

S2

t

T1

T2

Page 10: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 10

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 19

El Multivibrador Astable 74122

CX RX /CXRI

Q

Q

9 1011

8

6A2

A12

1 1 ≥ &

74122

B2

B14

3

CLR

CextRint Rext /Cext

5

Cext

Rext/Cext

Rint

CLRB2

B1Q

Q543

9

13

11

8

6

74122

A2

A121

ANSI/IEE 91-1973 ANSI/IEE 91-1984

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 20

Tabla de funcionamiento del 74122

Rext/Cext

A2 B1 B2 CLR Q

VCC NC Cext Rint Q

GNDA1

Q

Q

14 813 12 11 10 9

1 72 3 4 5 6

Rint

CLR

NCL HL HL HL H

X X X XH H X XX X L XX X X LL X ↑ HL X H ↑X L ↑ HX L H ↑H ↓ H H↓ ↓ H H↓ H H HL X H HX L H H

LXXXHHHHHHH↑↑

Q /QA1 A2 B1 B2CLEAR

SALIDASENTRADAS

Page 11: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 11

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 21

Curvas para el cálculo del valor astable del 74122dependiendo de los valores de R y C

1.0001

VCC = 5 VTA = 25 °C

Cext = Condensador externo de temporización (pF)

Anchura de impulso de salida en funcióndel condensador externo

1.000

10.000

10

100

700

7.000

70

400

4.000

40

200

2.000

20

40020010040201042

Rext = 50 kΩRext = 30 kΩRext = 20 kΩRext = 10 kΩRext = 5 kΩ

10001

VCC = 5 VTA = 25 °C'122'123

Cext = Condensador externo de temporización (pF)

'122, '123Anchura de impulso de salida en función

del condensador externo

1.000

10.000

10

100

700

7.000

70

400

4.000

40

200

2.000

20

40020010040201042

Rext = 50 kΩRext = 30 kΩRext = 20 kΩRext = 10 kΩRext = 5 kΩ

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 22

Red de conexión R-C en el 74122

Cext

Cext

Cext/Rext

VCC

RT

Cext

Cext

Cext/Rext

VCC

RT

D

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

TextTw R

CRt 7,0132,0 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

TextTw R

CRt 7,0128,0

Capacidad < 1000pF Capacidad > 1000pF

Page 12: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 12

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 23

Multivibrador Astable con el 74123

C1

Cext

Rext/Cext

CLRBA Q

Q

74123

VCC R1 C2

Cext

Rext/Cext

CLRBA

Q

74123

VCC R2

Q

"1" "1"

321

15

14

321

15

14

4

13

4

13A1 Q1 Q2A2

Q1

t

Q2

t

T1

T2

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 24

El Multivibrador Monoestable 74221

16Vcc

15

1Rext /Cext

14

1Cext

131Q

122Q

11A

21B

31

CLR

41Q

52Q 2

Cext

62Rext /Cext

7 8GND

QCLR

QCLR

Q

Q

11

2CLR

102B

92A

CLEAR A B Q QL X X L HX H X L HX X L L HH LH ↓ H

L H

ENTRADAS SALIDAS

Page 13: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 13

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 25

Ábaco para el cálculo de la salida astable del 74221

10 ms

1 ms

100 µs

10 µs

1 µs

100 ns

10 ns1007040201074321

VCC = 5 VTA = 25 °C

RT = Resistencia de temporización en kΩ

Anchura del impulso de salida en funcióndel valor de la resistencia de temporización

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 26

Monoestables con el 74221

IC1A

321

15

14

4

13

Cext

Rext/Cext

CLRBA

Q

Q

RC

VCC

74221

SalidaR2

1 kΩ

Disparo

Cext

Rext/Cext

CLRBA

Q

Q

C

74221

Salida

R

Disparo

VCC

R21 kΩ

IC1B

R11 kΩ

6

7

91011

12

5

Disparo por flanco de subida Disparo por flanco de bajada

Page 14: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 14

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 27

Diagrama de bloques del 555

S

R+

+

–Q

(6)

(5)

(2)

(4)

(1)

(8)

(7)

(3)

5 kΩ

5 kΩ

5 kΩ

Umbral

Control

Disparo

Reset

Descarga

Salida

VCC

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 28

El 555 trabajando como monoestable activo a nivel bajo y salida activa a nivel alto

S

R+

+

–Q

(6)

(5)

(2)

(4)(1)

(8)

(7)

(3)

5 kΩ

5 kΩ

5 kΩDisparo

VCC

VCC

R2

R1

R3

C

C1

Page 15: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 15

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 29

El 555 trabajando como monoestable activo a nivel alto y salida activa a nivel bajo

D2LED

S

R+

+

–Q

(6)

(5)

(2)

(4)(1)

(8)

(7)

(3)

5 kΩ

5kΩ

5 kΩ

VCC

VCCR2

R1 RL

C

D1

Disparo

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 30

El 555 como Multivibrador Astable

S

R+

+

–Q

(6)

(5)

(2)

(4)(1)

(8)

(7)

(3)

5 kΩ

5 kΩ

5 kΩ

VCC

VCC

R1

C

R2

C110 nF

D2

D1

R3

R4

Camino de lacorriente dedescarga delcondensador

Page 16: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 16

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 31

Formas de onda en el 555 como astable

tL

t

t

VCC

VS

1/3 VCC

2/3 VCC

VC

+VCC +VCC +VCC +VCC

0V

tH

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 32

Ábaco para el cálculo de frecuencia en el 555 como multivibrador Astable

Page 17: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 17

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 33

Multivibrador Astable con ciclo de trabajo del 50% con el 555

S

R+

+

–Q

(6)

(5)

(2)

(4)(1)

(8)

(7)

(3)

5 kΩ

5 kΩ

5 kΩ

VCC

VCC

R1

C

C1

D1 D2

R2

10 nF

Camino de lacorriente decarga delcondensador

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 34

Puertas Trigger Schmitt

R1470 kΩ

VCC = 5V

Ve Vs

IC1A

7414

1 2

V1

V0

VT+VT

B A

Page 18: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 18

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 35

Señales de Entrada y Salida a una puerta Trigger Schmitt

V1

V0

VT+

VT–

"1"

"0"

t

t1 t2 t3 t4t

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 36

Multivibrador Astable con Puerta Trigger Schmitt

390 Ω

7414

VS

C11 μF

Salida

VER

T2T1

t

t

"1"

VO

VC

+VCC +VCC +VCC +VCC

0V

"0"

t1 t2 t3t0

VT+

VT–

Page 19: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 19

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 37

Ábaco par el cálculo de la frecuencia en función de C y R

1.000 mF

100 mF

10 mF

1mF

0,1 mF

0,01 mF

1.000 pF1 Hz

Frecuencia de repetición de impulsos enfunción de C para valores constantes de R

10 Hz 1 kHz100 Hz 10 kHz 100 kHz 1 MHz

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 38

Circuito Monoestable con entrada de control

R

4093

C

SalidaControl

Page 20: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 20

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 39

Circuito Retardador de Impulsos a Nivel bajo

R4011

S1

4011

R110 kΩ

R2330 Ω

D1LEDC

VCC = 5 V

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 40

Circuito Retardador de Impulsos a Nivel alto

R4081

S1

4081

R110 kΩ C

VCC = 5 V

Page 21: clase 74121 Y 122

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares

Lógica Digital y Microprogramable. Autor: Fernando Remiro Domínguez 21

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 41

Base de tiempo de 50 y 100 Hz a partir de la señal de red

R22,2 kΩ

R4560Ω1W

R3750Ω

R2560 Ω1W

D21N4007

D11N4007

R112 kΩ

T1BC548

VCC = 5 V

15 V220 V50 Hz IC1A

7414

1 2Salida

S1

A

Capitulo 8: Circuitos Digitales Auxiliares 42

Generador de frecuencia de 1 y 10 Hz a partir de la señal de red

CACB

AB

RST

5/6

Q0AQ1AQ2AQ3AQ0BQ1BQ2BQM

+

R1100 kΩ

VCC = 5 V

9 V220 V50 Hz

IC1

7805VI VO

GND

+

+–

1N4148D5

C4100 nF

1N4007x4

C1470 µF/16V

C327 µF/16V

C2100 nF

4566

1 Hz

10 Hz

151

11

97

2

3456

121314

10

C533 nF