Oscilador-1hz 4v2s4h

Oscilador 1Hz Un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna a una determinada frecuencia. Tienen numerosas aplicaciones: generadores de frecuencias de radio y de televisión, osciladores locales en los receptores, generadores de barrido en los tubos de rayos catódicos, etc. Los osciladores son importantes en muchos tipos diferentes de equipos electrónicos. Por ejemplo, un reloj de cuarzo usa un oscilador de cuarzo para mantener un seguimiento de la hora que es. Un radio transmisor AM usa un oscilador para crear la onda portadora para la estación, y la radio receptora AM usa un oscilador especial llamado resonador para poder sintonizar. Existen osciladores en ordenadores, detectores de metales, o incluso en ciertos tipos de armamento. Para entender como funcionan los osciladores en formato electrónico, es aconsejable ver ejemplos del mundo real, lo cual podremos ver a continuación. Uno de los osciladores más comúnmente usados es el péndulo de un reloj. Si empujas un péndulo para que empiece a moverse, oscilará hacia delante a una cierta frecuencia, y a continuación volverá hacía atrás de nuevo y así sucesivamente varias veces por segundo. La longitud del péndulo es el principal factor que controla la frecuencia. Para que algo oscile, la energía debe ir adelante y atrás en dos formas. Por ejemplo, en un péndulo, la energía se mueve entre la energía potencial y la energía cinética. Cuando el péndulo está en uno de los puntos finales de su viaje, su energía es toda potencial y está preparada para caer. Cuando está en la mitad de su ciclo, toda esa energía potencial se convierte en energía cinética, y el péndulo se está moviendo lo más rápido que puede. Según el

péndulo se mueve al final de su movimiento, toda esa energía cinética se vuelve a convertir en energía potencial. Este movimiento de energía entre las dos formas es lo que causa la oscilación. Un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna a una determinada frecuencia. Tienen numerosas aplicaciones: generadores de frecuencias de radio y de televisión, osciladores locales en los receptores, generadores de barrido en los tubos de rayos catódicos, etc. A) onda sinusoidal. B) onda cuadrada. C) onda tipo diente de sierra La mayoría de los equipos electrónicos utiliza para su funcionamiento señales eléctricas de uno de estos tres tipos: ondas sinusoidales, ondas cuadradas y ondas tipo diente de sierra. Los osciladores son circuitos electrónicos generalmente alimentados con corriente continua capaces de producir ondas sinusoidales con una determinada frecuencia. Existe una gran variedad de tipos de osciladores que, por lo general, se conocen por el nombre de su creador. Igualmente, los multivibradores son circuitos electrónicos que producen ondas cuadradas. Este tipo de dispositivos, es utilizado ampliamente en conmutación. Los generadores de frecuencia son, junto con los amplificadores y las fuentes de alimentación, la base de cualquier circuito electrónico analógico. Son utilizados para numerosas aplicaciones entre las que podemos destacar las siguientes: como generadores de frecuencias de radio y de televisión en los emisores de estas señales, osciladores maestros en los circuitos de sincronización, en relojes automáticos, como osciladores locales en los receptores, como generadores de barrido en los tubos de rayos catódicos y de televisores, etc.

¿Como “fabricar” un oscilador de 1Hz para el reloj digital? Utilizando NE555. En primera instancia utilizaríamos un CI NE555 utilizando los siguientes materiales (Las resistencias y el capacitor tienen esos valores debido a unos cálculos realizados para poder tener un t=1): 2 Resistencias de 4.7kOhm 1 Capacitor Electrolítico de 100uF

1 CI NE555

El 555 viene en paquete de ocho pines de doble línea. En el interior del chip hay un conjunto de circuitos que sirven como bloques de construcción para un interruptor electrónico de alta velocidad. En total, el CI tiene 28 transistores. No funciona como un temporizador por sí mismo, sino que depende de un puñado de condensadores y resistencias externas para ello; la forma en la que estén conectados estos componentes externos determinará lo que el 555 hará. Utilizamos el siguiente diagrama para poder armar el circuito:

Podemos observar que la salida con frecuencia de 1Hz esta dada en el pin numero 3, se realizo el circuito en protoboard para poder verificar el tiempo en el cual el NE555 realiza los pulsos, al inicio de el ciclo todo parece estar bien, pero conforme el tiempo avanza la frecuencia se atrasa o adelanta, se realizó lo mismos con variedad de combinaciones de resistencias y capacitores y el resultado siempre fue el mismo, un sistema muy inestable e inexacto.

Utilizando CMOS y Cristal de Cuarzo.

Como segunda instancia se recurrió a la utilización de un cristal de cuarzo el cual es ampliamente conocido por su precisión en este caso se utilizaron los siguientes materiales: 1 CMOS 4060.

Este circuito integrado funciona como divisor de frecuencias, este 4060 tiene un rango de división bastante alto, por lo cual cuanto introducimos una frecuencia alta es capaz de reducirla como se realizo con una frecuencia de 32768Hz, por lo cual en una de sus salidas tiene una frecuencia de 2Hz los cuales hay que dividir en 2 para lograr 1Hz. 1 CMOS 4013.

Este divisor es de un rango mas pequeño la entrada que se le dio fue de 2Hz, y a la salida tenemos 1Hz el cual es necesario, a diferencia de 4060, este solo cuanta con 14 pines. 1 Cristal de 32768Hz.

El oscilador de cristal se caracteriza por su estabilidad de frecuencia y pureza de fase, dada por el resonador. La frecuencia es estable frente a variaciones de la tensión de alimentación. La dependencia con la temperatura depende del resonador, pero un valor típico para cristales de cuarzo es de 0' 005% del valor a 25 °C, en el margen de 0 a 70 °C. Estos osciladores iten un pequeño ajuste de frecuencia, con un condensador en serie con el resonador, que aproxima la frecuencia de este, de la resonancia serie a la paralela. Este ajuste se puede utilizar en los VCO para modular su salida.

1 resistencia de 10MOhm. 1 resistencia de 330KOhm. 2 Capacitores de 33pF. Para la elaboración de este Oscilador se siguió el siguiente diagrama:

Se montaron placa fenólica para

los

materiales en una prototipos, y se prosiguió a probar la

exactitud del sistema, debido a que se utilizo un cristal de cuarzo la exactitud de este oscilador es impresionante, se dejo pulsando con un LED por mas de 10 minutos y no tubo atraso, por lo cual se utilizara este sistema para que el reloj digital que se encuentra en elaboración sea preciso.