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Generador de Impulsos TTL (INS004S)

Describimos un aparato de utilidad para las lectores que trabajan en el desarrollo de circuitos TTL o bien hacen su mantenimiento. Se trata de un generador de impulsos, con relación marca/espacio variable que puede generar seriales en la banda de 10 a 100 kHz con buena precisión.

La base de este artículo es un integrado extremadamente popular para quien trabaja con TTL, el 7400.

Aprovechamos una de sus puertas en un oscilador que puede operar en uma amplia banda de frecuencias y gracias a un transistor, con una relación marca- espacio ajustable en una amplia banda de valores.

La salida del oscilador puede servir tanto para excitar circuitos TTL como para otras aplicaciones, por ejemplo, como generador de audio 0 incluso inyector de señales para pruebas y ajustes en receptores.

El circuito es de fácil montaje, y todos los componentes utilizados son bastante comunes. Entre las aplicaciones posibles para este instrumento, sugerimos:

a) Prueba de circuitos TTL.

b) Inyector de señales.

c) Prueba de audio.

d) Prueba de pequeños transductores.

Veamos su funcionamiento:

Una de las cuatro puertas NAND del 7400 es conectada como un oscilador en que la frecuencia es dada tanto por los capacitores C1 a C4 (que son seleccionados por medio de una llave) como por el resistor R1 en conjunto con P1.

La carga y descarga del capacitor y por lo tanto el ciclo activo del oscilador también depende del ajuste de P2. La salida de este oscilador ya es compatible TTL, pero para no cargarlo aplicandola directamente en los circuitos a prueba conectamos las demás puertas del 7400 como un amplificador/inversor digital.

Con eso aislamos el oscilador (buffer) y al mismo tiempo obtenemos una mayor intensidad para la serial y salida en lo que se refiere a su cargabilidad.

En la salida tenemos dos opciones que son exploradas en este circuito. La primera consiste en la aplicación directa a entradas TTL, lo que se puede hacer via capacitor C6.

La segunda consiste en pasar la señal por un divisor de tensión que funcionará entonces como un ajuste de intensidad. lo que será interesante en las pruebas de audio 0 cuando usamos el aparato como inyector de señales.

El circuito debe ser alimentado con 5V, siendo la realización de la fuente simple, como muestra la figura 1.

 

Figura 1
Figura 1

 

En el primer caso, si se desea una operación portátil, conectamos en serie con 4 pilas pequeñas un diodo del tipo 1N4002 o incluso 1N4148 que proporciona una caída de 0,6 a 0,7V llevando-la a a 5,4 o 5,3V10 que está dentro de los limites admisibles para una alimentación TTL.

La otra opción consiste en una fuente más elaborada que emplea un integrado 7805 (ya sea en la versión de 1 A o en la versión menor de 2oomA).

Esta versión tanto puede ser alimentada a partir de un transformador de 9+9V con dos diodos 1N4002 y un capacitor de filtro de 1000uF, como a partir de una bateria de 9V, lo que convierte la unidad en portátil.

Observamos que el consumo de corriente del aparato es bastante bajo, lo que garantiza una buena durabilidad para las pilas 0 baterias usadas.

 

Montaje

En la figura 2 tenemos el diagrama completo del generador.

 

Figura 2
Figura 2

 

Para el integrado sugerimos la utilización de un zócalo dual in line (DIL) de 14 pins.

Para conmutar los capacitores usamos una llave de 1 polo x 4 posiciones, pero si el lector dispone de una llave de más posiciones puede usaria sin inconvenientes agregando capacitores de 1uF, 10uF y hasta incluso de 100uF, y de esta manera 1a frecuencia mínima llegará a menos de 1Hz.

Los capacitores pueden ser cerâmicos, de poliéster y, para el caso de valores por encima de 1uF, se pueden usar electrolíticos.

Los potenciometros son lineales y los resistores de 1 /8 o 1 /4W con 10 ó 20% de tolerancia.

Para la salida de serial podemos usar borneras, y el lector deberá tener preparado un cable con pinzas cocodrilo o puntas de prueba para la conexión al aparato.

En la figura 3 damos una sugerencia de montaje en caja plástica.

 

Figura 3
Figura 3

 

Si la alimentación fuera por pilas se puede usar el modelo menor mientras que si se usa fuente con transformador, la caja debe ser mayor.

 

Prueba y uso

Para probar el aparato basta conectar la alimentación y conectar en la salida un indicador de niveles lógicos (TTL). Si el lector no dispone de este instrumento, puede conectarla a un frecuencimetro y, en último caso, eligiendo una banda más baja de frecuencias, un transductor cerâmico o cápsula de cristal (telefónica) que debe "chillar".

Comprobado el funcionamiento solo resta utilizar el aparato recordando que la salida de TTL puede excitar entradas de este tipo de circuito directamente, y que en la salida variable podemos emplear el aparato como un generador de audio o señales, controlando la intensidad de la señal en P3.

El potenciômetro P2 controla la relación marca/espacio, la cual podrá ser calibrada perfectamente con la ayuda de un osciloscopio.

El potenciômetro P1 controla la frecuencia, como muestra la figura 4.

 

Figura 4
Figura 4

 

Del mismo modo, un frecuencimetro o bien un osciloscopio con ayuda y un generador calibrado permite la calibración de la escala de frecuencias.

Observamos que los factores de multiplicación de escala de frecuencias dados por S1 tendrán una precisión que va a depender de los capacitores usados.

 

Dependiendo de la tolerancia de estos componentes, la calibración en uma escala no valdrá para las otras.

 


 

 

 

 

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