MODULACIÓN POR ANCHO DE PULSO (PWM).
Nuevamente aquí, a ver si le damos una solución al problema planteado anteriormente, o sea, tratar de que los pulsos de salida no sean simétricos, por ejemplo que el nivel alto en la salida dure más que el nivel bajo, o quizás al revés, bueno veamos el primero.
Bien, de entrada ya sabemos que es un circuito astable, solo que esta vez el capacitor se descarga más rápidamente utilizando el diodo como puente y evitando así pasar por R1
El efecto obtenido es que T1 es de mayor duración que T2. Puedes ajustar T1 si reemplazas R1 por un potenciómetro. Los periodos de tiempo para T1 y T2 están dados en la grafica...
Un detalle más... Si inviertes la polaridad del diodo obtendrás la situación inversa, es decir T2 > T1.
» Modulación por ancho de pulso Conmutado
Nada raro... Los mismos circuitos vistos anteriormente pero adaptados para esta tarea. Aquí la cantidad de pulsos de salida depende de la duración del pulso de entrada. Ni para que probar, ya los conocemos y sabemos como funcionan verdad...?
Aquel terminal que usábamos antes como terminal de control, ahora está como entrada de señal, y la salida del circuito entregará una cierta cantidad de pulsos mientras dure el pulso de entrada. Si observas la forma de onda en la entrada y la comparas con la salida te darás cuenta de su funcionamiento.
» Demodulación de señales
Todo lo opuesto al anterior, es decir tomamos una señal modulada y la demodulamos :o))
Esta vez el tren de pulsos ingresa por el Inversor a, en el primer pulso positivo, la salida de a se pone a 0 y se carga el capacitor C a través del diodo D. Cuando la entrada de a se invierte el diodo queda bloqueado y C se descarga a través de R. Ahora bien, durante toda la transmisión de pulsos la salida de b permanece a nivel 1 ya que el tiempo de descarga del capacitor es mucho mayor que el tiempo de duración de cada pulso que ingresa por la entrada del inversor a
» Doblador de frecuencia
Otra aplicación que se pueden dar a las compuertas lógicas es duplicar la frecuencia de una señal, como en este circuito.
Observa la forma de onda obtenidas en los puntos marcados en azul.
Analicemos su funcionamiento; El flanco de descenso de la señal de entrada es diferenciada por R1 y C1, y es aplicada a la entrada "a" de la compuerta NAND, esto produce un pulso a la salida de esta compuerta según su tabla de verdad "basta que una de las entradas este a nivel lógico bajo para que la salida vaya a nivel lógico alto".
El flanco de subida del pulso de entrada, luego de ser invertido, es diferenciado y aplicado a la entrada "b" de la compuerta NAND, de modo que para un tren de pulsos de entrada de frecuencia f, hay un tren de pulsos de salida de frecuencia 2f.
Basta de circuitos astables, veamos como hacer un monoestable...
Circuitos Monoestables.
Habrá que recordar de que se trata esto no...?
De acuerdo..., son aquellos que tienen un único nivel de salida estable. Para aclarar un poco las ideas... La mayoría de los edificios disponen de un pulsador que enciende momentáneamente las luces de los pasillos, transcurrido un cierto tiempo éstas se apagan. Conclusión; sólo disponen de un estado estable (apagado) y un estado metaestable (encendido). se entendió...?.
Bien, veamos el primero:
» Monoestables sencillo
Primero lo básico, un monoestable sencillo con un inversor...
Considera inicialmente la entrada del inversor en nivel bajo a través de R y C, entonces su salida estará a nivel alto, ahora bien, un 1 lógico de poca duración en la entrada, hace que se cargue el capacitor y conmute el inversor entregando un 0 lógico en su salida, y este permanecerá en ese estado hasta que la descarga del capacitor alcance el umbral de histéresis de la compuerta y entonces conmutará y regresará a su estado inicial...
» Monoestables con dos compuertas NOR
Fíjate que la compuerta b la puedes cambiar por un inversor...Tratemos ahora de interpretar su funcionamiento
Suponte que no existe señal en la entrada, entonces la compuerta b tiene su entrada a nivel "1" por intermedio de R1, y su salida a nivel "0", la cual alimenta una de las entradas de a. al estar ambas entradas de "a" a nivel "0" la salida de "a" estará a nivel "1". Como el capacitor C tiene sus dos extremos al mismo nivel no adquiere carga alguna.
Si entregas un impulso positivo a la entrada de a, su salida pasa inmediatamente a nivel "0" y C comienza a cargarse a través de R1, la entrada de b se hace 0 y su salida 1, como ésta realimenta la compuerta a la deja enganchada con su salida a 0.
Cuando la carga del capacitor alcanza el umbral de conmutación de "b" su salida pasa a 0 y la de a pasa a 1, esto hace que el capacitor se descargue a través de R1 y la línea de alimentación, dejando al circuito listo para un nuevo disparo.
» Monoestables con dos inversores
La diferencia aquí, esta en que el gatillado se realiza durante la excursión negativa del pulso de entrada.
Como verás, estos circuitos disponen de algún método de realimentación y un capacitor que es quien retiene momentáneamente una determinada señal lógica en la entrada de alguna de las compuertas implicadas en el circuito...
» Cerradura con teclado electrónico
Lo mejor que se me pudo ocurrir para la aplicación de un monoestable fue una cerradura electrónica sencilla, aquí la puedes ver...
La secuencia para activar la salida es el orden en que están numerados los pulsadores, eso sí, nota que debes pulsar S0 y sin liberarlo activar S1, luego de eso puedes continuar con la secuencia correspondiente.
Los botones libres del teclado deberían ir unidos a un sistema de alarma o hacer que se desactive momentáneamente todo el sistema antes de ingresar un nuevo código, en fin tienes muchas opciones. En la salida deberás conectar un relé, un optoacoplador o algo por el estilo para accionar la cerradura electrónica.
En realidad la intención era darle una utilidad a los circuitos monoestables, y esta me pareció ideal
Los componentes utilizados son los siguientes:
D1 a D4 = 1N4148
R1 a R6 = 1k
R7 a R9 = 2k2
C1 a C3 = 1nf
C4 = 1000 uf / 16V
IC1 = CD4081
S1 a S5 = Teclado
Que lo disfrutes y hasta la próxima...!!!