Es un aparato de utilidad para todos los que realizan proyectos de electrónica digital: un divisor de frecuencia que puede ser programado para hacer divisiones de 1 a 9 y que posee salidas de nivel ajustable y fijo. La frecuencia máxima de operación del circuito es de 3 MHz y con interfaceamento apropiado podemos excitar circuitos TTL o CMOS. Una expansión del proyecto original permite La realización de divisiones por números mayores.
¿Qué se puede hacer con un divisor os programable de frecuencia en un taller de proyectos digitales? Una aplicación posible es la disminución de la velocidad de procesos para que puedan ser monitoreados o controlados con mayor facilidad. Otra posibilidad consiste en la obtención de señales de osciladores de precisión fijos para la excitación de circuitos TTL o CMOS en frecuencias más bajas, alterando así su capacidad de operación.
El divisor que presentamos, conjugado a otros equipos puede ser de gran utilidad en un banco de trabajo de electrónica digital.
El circuito posee dos salidas: una de señal con intensidad fija para excitación de otros circuitos CMOS, y otra con serial de intensidad ajustable entre 0 y el nivel de tensión proporcionado por un CMOS alimentado por 12V, que sirve para excitación de otros tipos de equipos como, por ejemplo, pruebas de audio, calibración de osciloscopios, etc.
La fuente de alimentación de 12 V x 1 A puede ser usada para alimentar circuitos de prueba externos, lo que significa mayor utilidad para el aparato.
El circuito
La base del circuito es un integrado 4017 que consiste en un contador divisor por 10 con salidas de 1 a 10.
La aplicación básica de este integrado es la división por 10 de una frecuencia o la provisión de pulsos secuenciales, pero si conectamos a una determinada salida la entrada de reset (pino 15) podemos fácilmente alterar el ciclo de operación del integrado.
Así, si la llave S2 del aparato estuviera en la posición que corresponde a la cuarta salida (dividido por 4), en el cuarto pulso de entrada el nivel del pin 10 va a , reseteando el integrado, produciendo un pulso de salida y al mismo tiempo iniciando un nuevo ciclo. En esta posición, el circuito "cuenta hasta 4”, lo que quiere decir que a cada 4 pulsos de entrada tenemos siempre 1 de salida.
En la posición que divide por 7, a cada 7 pulsos de entrada tenemos el reset y un pulso de salida. Lo mismo ocurre con las demás posiciones de la llave.
Así, si la llave S2 del aparato estuviera en la posición que corresponde a la cuarta salida (dividido por 4), en el cuarto pulso de entrada el nivel del pin 10 va a reseteando el integrado, produciendo un pulso de salida y al mismo tiempo iniciando un nuevo ciclo.
En esta posición, el circuito "cuenta hasta 4”, lo que quiere decir que a cada 4 pulsos de entrada tenemos siempre 1 de salida.
En la posición que divide por 7, a cada 7 pulsos de entrada tenemos el reset y un pulso de salida. Lo mismo ocurre con las demás posiciones de la llave.
Con una alimentación de 10 V la frecuencia máxima de operación es de 5 MHz; sin embargo, el limite práctico de operación de este circuito está por debajo; alrededor de 3MHz.
En el circuito, las puertas CI-3a y CI-3b aíslan la salida del reset y proporcionan un pulso "reforzado" para la salida.
P1 da acceso a la salida B, que es la de intensidad variable, mientras que la salida A es compatible CMOS.
En la figura 1 damos algunos circuitos que permiten el interfaceamiento tanto de la entrada como salida en el caso de tecnologias diferentes: TTL para CMOS y viceversa.
El integrado CI-1, un 7812, proporciona una tensión regulada de salida de 12V bajo corriente de hasta 1A, lo que permite la alimentación de más circuitos.
Este integrado deberá ser dotado de un radiador de calor.
Un segundo integrado, conectado como muestra la figura 2, puede ser agregado para permitir también la alimentación de elementos TTL.
Este integrado también deberá ser montado en disipador de calor y la corriente máxima disponible es de 1 A.
El LED rojo sirve de monitor para el funcionamiento del circuito.
En la figura 3 damos el diagrama completo del divisor de frecuencias.
Montaje
El montaje deberá hacerse en placa de circuito impreso, la cual será instalada en una caja apropiada.
En la figura 4 damos una sugerencia para esa placa.
El transformador, el potenciômetro y la llave selectora son elementos que deben ser fijados en la caja, así como el LED indicador que quedará en el panel.
Para los integrados sugerimos la utilización de zócalos DIL. Los resistores son de 1/8 W y los capacitores electrolíticos tienen tensiones de trabajo de 25V (C1) y 16 V (C2). El capacitor C3 puede ser cerámico o de poliéster.
Para las entradas y salidas pude usar conectores tipo A35 con cables blindados o bien puentes de terminales con tornillos.
La llave selectora (SZ) debe ser de 1 polo x 9 posiciones del tipo rotativo. Si se usa una llave de más posiciones, las excedentes se pueden dejar libres.
El transformador tiene bobinado primario de, acuerdo con la red local y secundario de 12+12 V ó 15+15 V x 1A.
Prueba y uso
Para probar la unidad puede usar un oscilador de baja frecuencia con un 555.
Este oscilador producirá pulsos de excitación que podrán ser monitorizados a través de un LED en serie con un resistor conectado a la salida del circuito divisor.
De acuerdo con el número elegido para la división en S2 tendremos la razón entre los guiños de los dos LED (LED 1 y 2).
Así, si la división fuera por 5, a cada 5 pulsos del LED 1 tendremos l pulso del LED 2, que pueden ser perfectamente "calibrados" visualmente ajustando el potenciómetro del oscilador para una velocidad lenta, algo así como 1 a 2 Hz.
Comprobado el funcionamiento basta sólo utilizado, recordando los niveles de excitación y salidas:
Para excitación: amplitud mínima 10 V señal rectangular. Para salida: amplitud en A -10 a 12V, y en B - ajustable entre 0 y 10/12 V.
Para operar com otras formas de onda em la entrada será preciso agregar un circuito disparador (trigger) apropíado.
ART094 - 1989