DETECTOR DE VENTANA (LM339) PDF

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El LM339 es otra unidad comparadora común que se ensambla con cuatro circuitos comparadores de voltaje independiente en un solo circuito integrado. ...

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DETECTOR DE VENTANA (LM339)

ELECTRONICA III

DETECTOR DE VENTANA (LM339) EXPLICACION DEL CIRCUITO El LM339 es otra unidad comparadora común que se ensambla con cuatro circuitos comparadores de voltaje independiente en un solo circuito integrado. El 339 es un circuito integrado comparador cuádruple, cuyos cuatro circuitos comparadores se conectan a las terminales externas. Cada comparador tiene una entrada inversora y no inversora y una salida. La fuente de voltaje aplicada en un par de terminales alimenta a los cuatro circuitos comparadores. Incluso si se desea emplear solo alguno de los circuitos comparadores, los cuatro se activan, absorbiendo potencia de la fuente. Para comprender como opera este circuito en la figura (a) se muestran dos de los cuatro comparadores conectados con salida común, y también con entrad común. El comparador que esta por la parte superior tiene una entrada con voltaje de referencia de 9.81 Volts conectada en la entrada de la terminal no inversora. La salida ira al estado bajo en el comparador de arriba cuando la señal de entrada este por encima de los 9.81 volts. El comparador de abajo tiene un voltaje de referencia de 5.98 volts. En total la salida adquirirá el estado bajo cada vez que la entrada se encuentre por debajo de 5.98 volts o por encima de los 9.81 volts, siendo la operación completa la correspondiente a un detector de ventana. La salida en alto indica que la entrada esta dentro de una ventana de voltaje de +5.98 volts a +9.81 volts siendo estos valores impuestos por los niveles de voltaje de referencia utilizados.

REPORTE DE PRACTICAS

UNIDAD II

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A continuación se muestra el diagrama del circuito detector de ventana implementado con el 339:

REPORTE DE PRACTICAS

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Continuando con la explicación, enseguida se muestran las tablas que contienen información acerca de las características predominantes del circuito: TABLA DE VALORES MEDIDOS

R1

R2

R3

R4

Vref 1

9.92 KΩ “ “ “ “ “ 9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ “ “

46.2 KΩ “ “ “ “ “ 46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ “ “

15.60 KΩ “ “ “ “ “ 15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ “ “

15.73 KΩ “ “ “ “ “ 15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ “ “

9.81 V

“ “

Vref 2 5.98 V “ “ “ “ “ 5.98 V 5.98 V 5.98 V 5.98 V 5.98 V 5.98 V “ “

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

REPORTE DE PRACTICAS

“ “ “ “ “ 9.81 V 9.81 V 9.81 V 9.81 V 9.81 V 9.81 V

Vin

Vo

1.25 V

-VCC

EDO DEL LED APAGADO

2.14 V “ APAGADO 2.55 V “ “ 3.92 V “ “ 4.52 V “ “ 5.72 V “ “ 6.12 V +VCC ENCENDIDO 6.64 V +VCC ENCENDIDO 7.26 V +VCC ENCENDIDO 7.84 V +VCC ENCENDIDO 8.45 V +VCC ENCENDIDO 9.55 V +VCC ENCENDIDO 9.92V 10.54 V 10.68 V 10.78 V

-VCC “

APAGADO “

“

“

“

APAGADO

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La grafica que se muestra a continuación es una representación del comportamiento del circuito ante la entrada de distintos voltajes, observe que el trabajo del diseño del circuito se hace cuando los Vin están comprendidos entre la ventana formada desde 5.98 V hasta 9.81 V:

SEGÚN LO MEDIDO

TABLA DE VALORES CALCULADOS Los cuatro resistores que están en el circuito, se utilizan simplemente para formar divisores de voltaje que posteriormente se aplican a las terminales inversora y no inversora del dispositivo.

REPORTE DE PRACTICAS

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Para calcular el voltaje de referencia uno, la formula es la siguiente:

Microsoft Editor de ecuaciones 3.0

VREF1 

R2 (VCC ) R2  R1

Por lo tanto se obtiene lo siguiente: VREF1 

46.2 K (12V ) 46.2 K   9.92 K

VREF 1 9.8788V

Para calcular el voltaje de referencia dos, la formula es la siguiente: R4 ( VCC ) VREF 2  R 4 R 3

Por lo tanto se obtiene lo siguiente: VREF 2 

15.73 K  (1.92V ) 15.73K  15.60 K

VREF 2 6.0248V

REPORTE DE PRACTICAS

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TABLA DE VALORES CALCULADOS R1

R2

R3

9.92 KΩ “

46.2 KΩ “

“

“

“

“

“

“

R4

Vref 1(Vut) 9.8788 V “

Vref 2(Vul) 6.0248 V “

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ 9.92 KΩ “ “

46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ 46.2 KΩ “ “

15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ 15.60 KΩ “ “

15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ 15.73 KΩ “ “

9.8788 V 9.8788 V 9.8788 V 9.8788 V 9.8788 V 9.8788 V “ “

6.0248 V 6.0248 V 6.0248 V 6.0248 V 6.0248 V 6.0248 V “ “

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

“

15.60 15.73 KΩ KΩ “ “

Vin

Vo

1.25 V 2.14 V 2.55 V 3.92 V 4.52 V 5.72 V 6.12 V 6.64 V 7.26 V 7.84 V 8.45 V 9.55 V 9.92V 10.54 V 10.68 V 10.78 V

-VCC

EDO DEL LED APAGADO

“

APAGADO

“

“

“

“

“

“

“

“

+VCC ENCENDIDO +VCC ENCENDIDO +VCC ENCENDIDO +VCC ENCENDIDO +VCC ENCENDIDO +VCC ENCENDIDO -VCC “

APAGADO “

“

“

“

APAGADO

SEGÚN LO CALCULADO REPORTE DE PRACTICAS

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Los cálculos arrojan una ventana aproximada a los valores medidos. A continuación se muestra la grafica que contiene los datos de los valores calculados:

Comparando los valores medidos con los calculados notamos que la diferencia entres estos es minima, para el rango de la ventana producida por las mediciones tenemos que fue de 3.83 V y la ventana calculada de 3.85 V. Por lo tanto, si hacemos la siguiente operación tenemos que: 3.85 V – 3.83 V = .02

REPORTE DE PRACTICAS

margen de error

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CONCLUSIONES El circuito tratado con anterioridad fue diseñado para monitorear un voltaje de entrada e indicar cuando este voltaje esta arriba o debajo de los limites preescritos. Supongamos por ejemplo que deseamos alimentar circuitos lógicos TTL en los cuales la fuente de alimentación debe regularse aproximadamente a 5 Volts. Si el voltaje de alimentación excede los 5.5 volts, la lógica puede dañarse, y si la alimentación cae debajo de 4,5 volts, la lógica puede exhibir operación indeseada. Por tanto, los limites de la fuente de alimentación para TTL 4.5 y 5.5 volts. La fuente de alimentación debe verse a través de una ventana cuyos limites son 4.5 y 5.5 V, de aquí que se diseñe un detector de ventana dentro de estos rangos. El detector de ventana se diseño con un rango de voltaje comprendido entre 5.98 y 9.81 Volts, quedando con 3.83 volts de ventana. Cuando el voltaje de entrada esta sobre este rango de voltaje, el circuito produce una salida de voltaje positivo, lo que produce que el led indicador que se encuentra a la salida se encienda si el voltaje de entrada sobrepasa estos limites ocasionar que el indicador se apague, dando a entender que la señal externa que se esta aplicando no cae sobre los valores fijados.

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