Para el trabajo con circuitos integrados digitales TTL, e incluso CMOS, un estándar de frecuencias puede ser de gran utilidad. Describimos un simple patrón que utiliza integrados TTL y proporciona 5 frecuencias diferentes. Con este patrón usted puede ajustar frecuencímetros, bases de tiempo, verificar el funcionamiento de contadores etc.
En la prueba y ajuste de circuitos integrados digitales, es necesario disponer en algunos casos de señales rectangulares compatibles con TTL o CMOS de determinadas frecuencias que varían entre 1 Hz e10 kHz.
Los equipos profesionales de prueba que poseen tales patrones de frecuencia son muchos caros, pero su montaje es relativamente simple si queremos una versión no muy compleja. Esta versión, que describimos en este artículo, utiliza sólo 6 integrados y proporciona 5 frecuencias estándar: 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz e10 kHz.
El circuito es alimentado por la red local y una vez ajustado, puede proporcionar con precisión las señales en las frecuencias indicadas.
La salida se puede ajustar en relación a la intensidad, lo que permite la utilización del circuito como un eficiente inyector de señales para pruebas y ajustes de aparatos de radio y audio.
Todos los componentes usados ??son comunes, ya que además de los conocidos 555 y 7805, empleamos divisores TTL del tipo 7490.
EL CIRCUITO
Partimos de un astable 555 que se ajusta para proporcionar una señal de 10 kHz. La resistencia R1, junto con P1, R2 y el capacitor C1 determinan esta frecuencia, que debe ajustarse basándose en un buen frecuencímetro.
Este astable proporciona la señal directa de la frecuencia de 10 kHz para la salida, y también para el primer divisor.
Este divisor es un 7490 que proporciona en su salida la frecuencia de 10 kHz dividida por 10, es decir, 1 kHz.
Tenemos entonces la señal de 1 kHz para la salida, y lo aplicamos también a un nuevo divisor por 10, que nos permite obtener la señal de 100 Hz.
De la misma forma, tenemos otros dos divisores que nos llevan a señales de 10 Hz y 1 Hz.
Se observa que, como los divisores trabajan con frecuencias "enteras" a partir del patrón, ajustando la señal original del astable 555, automáticamente todas las salidas estarán ajustadas, pues corresponden a esta frecuencia dividida sucesivamente por 10.
La elección de la frecuencia aplicada a la salida es hecha por una llave de 1 polo x 5 posiciones, y además tenemos un potenciómetro de 1 k que nos permite ajustar el nivel de salida de la señal.
La alimentación del circuito, hecha con una tensión de 5 V, viene de una fuente estabilizada con el 7805. Un LED indicador sirve para mostrar que el circuito se encuentra en operación.
MONTAJE
El diagrama completo del patrón de 5 frecuencias se muestra en la figura 1.
En la figura 2 damos la placa de circuito impreso.
El transformador T1, de 6 + 6 V x 100 mA o más, se monta fuera de la placa, así como el soporte de fusible, el interruptor general, el potenciómetro de ajuste de intensidad de señales, S2 y, evidentemente, los bornes de salida.
Los resistores son de 1/8 o ¼ W y los electrolíticos para 6 V (C2) y 25 V (C3).
Para facilitar la calibración de la intensidad de la señal en una escala junto al potenciómetro, se sugiere que sea lineal.
El LED es rojo de uso general, y los diodos rectificadores tanto pueden ser los 1N4002 como equivalentes de mayor tensión de la misma serie..
PRUEBA Y USO
Para ajustar el patrón necesitamos un frecuencímetro que se debe conectar al pin 3 del 555 o la salida con la llave en la posición de 10 kHz. Entonces fijamos el trimpot para una frecuencia de 10 000 Hz exactamente.
Con este procedimiento todas las otras salidas se ajustan automáticamente.
Para los que no tienen frecuencímetro se puede apelar a un cronómetro, ajustándose P1 para que, en la salida de 1 Hz, con un LED en serie con un resistor de 470 ohms, se conten 60 parpadeantes por minuto o una por segundo.
Para usar, recordamos que la salida es compatible con TTL y que no se deben conectar cargas de menos de 500 ohms.
Para cargas menores o para usar como inyector de señales, debemos poner en serie con la salida un capacitor de 100 nF cerámico o poliéster).
La amplitud máxima de la señal es de 5 V y la corriente máxima que podemos drenar está en un valor de 10 mA.
Lista de materiales
CI-1 - 555 - circuito integrado - temporizador
CI-2, CI-3, CI-4, CI-5 - 7490 - circuitos integrados TTL
CI-6 - 7805 - circuito integrado regulador de tensión
LED - LED rojo común
D1, D2 - 1N4002 o equivalentes - diodos de silicio
F1 - fusible de 0,5 A
S1 - interruptor simple
S2 - llave de 1 polo x 5 posiciones rotativas
T1 - transformador con primario de acuerdo con la red local y secundaria de 6 + 6 V x 100 mA
P1 - 47 k - trimpot
P2 - 1 k - potenciómetro lineal
C1 - 1n5 - capacitor de cerámica
C2 - 100 nF - capacitor de cerámica
C3 - 100 uF x 6 V - capacitor electrolítico
C4 - 1 000 uF x 25 V - capacitor electrolítico
R1 - 2k2 x 1/8 W - resistor (rojo, rojo, rojo)
R2 - 22 k x 1/8 W - resisteor (rojo, rojo, naranja)
R3 - 470 ohms X 1/8 W - resistor (amarillo, violeta, marrón)
Varios: - placa de circuito impreso, cable de alimentación, soporte para fusible, sockets DIL para los integrados, bornes aislados para salida, caja para montaje, knob para el potenciómetro, hilos, soldadura, etc.