Actualizada: marzo, 2004
Te propongo para nuestro contador universal, el siguiente circuito, donde se incluyen dos monoestables, implementados al aprovechar las características de respuesta de un capacitor cuando se carga ante la presencia de un cambio de tensión. Ambos monoestables serán disparados con el flanco de subida y entregan un pulso negativo.
La salida del primero irá a la transferencia de cuenta (deshabilita el Latch Enable, el cual es activo en estado alto para nuestro contador).
La salida del segundo se empleará como restablecimiento general (Master Reset). Para nuestro integrado contador se requiere un pulso positivo, por lo cual se utiliza una compuerta como inversor.
Carga y Descarga de un Capacitor.
Cuando un capacitor con capacitancia C, se carga a una tensión E, a través de un resistor R, la tensión en el capacitor en función del tiempo (vC) obedece a la siguiente expresión:
De acuerdo a la expresión anterior, el capacitor se cargará a la tensión E en un tiempo infinito. Para propósitos prácticos, un capacitor se considera cargado cuando su tensión llega al 99% de la tensión aplicada. Esto se lleva a efecto en 5 constantes de tiempo (t = 5 RC).
Si sustituyes el valor anterior, verás que en este tiempo, el capacitor se ha cargado al 99.32 % de E. Emplea tu calculadora, ¡compruébalo!.
La descarga del capacitor está definida por la siguiente ecuación, donde E representa ahora la tensión a la cual se encuentra inicialmente cargado el capacitor:
Aplicación en un circuito RC.
En una red RC en serie, con R = 10 KOhms y C = 0.001 m F , el capacitor se considerará cargado en t = 5 R C = 50 m Seg.
Al recibir un flanco de subida, la tensión en el capacitor aumentará de acuerdo a la expresión correspondiente. Como ambos elementos forman un divisor de tensión, en el resistor esta tensión disminuirá en la misma proporción:
Monoestable.
Es un circuito que mantiene a su salida un estado estable, el cual puede cambiar a causa de una señal de disparo, pero solamente por un tiempo controlado, regresando después a su estado estable.
Si aplicamos la señal de la figura anterior a un inversor, tendremos a la salida un cambio discreto de la señal, con los niveles invertidos.
La anchura del pulso estará definida por los umbrales de identificación de los niveles alto y bajo, dependiendo de la lógica empleada y la tensión de alimentación.
El pulso referido se ilustra:
De esta manera se tiene un monoestable con las formas de onda indicadas:
Transferencia al Desplegado y Restablecimiento General.
El circuito que propongo consta de dos monoestables implementados de la forma explicada, conectados en serie. Éstos actúan en el momento en que se detecta el fin de la cuenta que en el caso debe ser un flanco de subida. La siguiente figura ilustra el funcionamiento.
