domingo, 20 de abril de 2014

Apagar y encender un diodo LED con un único pulsador (Biestable tipo T)

Este circuito lo hice a partir de un biestable JK (Jack Kilby), y funciona como un Biestable T (Toggle), es decir, que por cada flanco activo de la entrada de reloj (Clk), la salida del biestable cambia de estado.
En este circuito conecto un pulsador a la entrada de reloj para que la salida del biestable cambie cada vez que lo pulsemos. El condensador C1 lo añado para minimizar el efecto rebote del pulsador. Cuando oprimimos el pulsador (al soltarlo, activo por nivel alto) el LED se enciende o se apaga, dependiendo del estado  que presente antes.
El Biestable o Flip-Flop es capaz de almacenar un bit de información, conservando el estado de 0 o 1 hasta que aplicamos el impulso de reloj correspondiente (síncrono) que provoca su cambio de estado.
Con cada chip 4027 podremos usar dos Biestables T, y controlar si queremos 2 LEDs. Con un poco de ingenio, y aplicando al menos la tensión (3 a 18 Vcc) de trabajo del relé que queramos usar, podremos controlarlo con este circuito, eso sí, añadiendo un amplificador de corriente como Seguidor de Emisor para evitar sobrecargar el circuito integrado.




Simulación del Biestable tipo T con Logic.ly

22 comentarios:

  1. hice el circuito de la foto en un protoboard y no funcionó.

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  2. Gracias por el comentario. Revisé el esquema y las fotos, revisé también el vídeo y sólo encontré que en la foto me sobraba un cable blanco. Este cable debí usarlo en un momento dado para una prueba, y quedó, pero no tiene conexión alguna, es decir, no incide en el funcionamiento del circuito. El esquema está bien. Te sugiero lo siguiente: revisa la polaridad del diodo LED de alto brillo, el cátodo al negativo de las pilas; cerciórate de las conexiones en las patillas del circuito. Revisa el código de colores de las resistencias, sobre todo el de la resistencia de 100 Ohm. Un valor menor puede impedir su funcionamiento; no uses una tensión mayor de 3V, cuidado con la polaridad de las pilas; usa el IC TC4027BP de Toshiba, tiene una mayor capacidad de corriente; revisa que la patilla 13 esté unida al terminal correcto del pulsador, al que está unido también la resistencia R2. Sólo me queda saber como te fue, y volverlo a montar en el protoboard para remitirte la certeza absoluta. De todos modos, el vídeo es explicito, y no hay Photoshop. Espero que te sirva esto de ayuda. Saludos.

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  3. El tema es asi, lo pruebo con una fuente comun o switching de pc CON 5v, 12v 9v, me cansé de mandarse distintos voltajes y con cada uno hacia algo distinto.
    Con lo unico que funciona es con Pilas, ahi funciona bien.
    Algo tiene el circuito que hasta con una fuente de PC que se supone que esta filtrada hace que no funcione bien.

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  4. Bueno efectivamente acabo de probar con fuente pero de 3Volt y funcionó bien.
    Me confundió que en el dibujo decia 3 a18V
    Gracias

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  5. El diseño es experimental y fundamentalmente didáctico, y funciona bien con 9, 12 o 18v, siempre que uses un transistor configurado como seguidor de emisor en la patilla 14; por ejemplo: un BC 547, con la base conectada a la patilla 14, el colector al polo positivo y el emisor en serie con una resistencia de 1K2 con un LED, conectando su cátodo al negativo de la alimentación. Si usas un alimentador en vez de pilas, las entradas que no uses, por ejemplo, J, K y Clock, deben ir al positivo, y Set y Reset, al negativo; insisto, cuando no las usas; así evitas el ruido espurio debido al rizado de las fuentes de alimentación. Gracias por leer este blog e interesarte por él. Un saludo.

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  6. Hola, gracias por la información, tengo una consulta,quiero implementar el circuito utilizando una bateria de 9 voltios recargable, el transistor que mencionas es para el uso de un relé o para fuentes de entrada distintas a 3 voltios ? es decir es necesario un transitor si yo quiero usar una bateria de 9 voltios y cuatro leds??

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    1. Gracias Eleazar por interesarte y leer este blog. Para añadir un relé en la salida donde ahora está el LED, terminal 14, tienes que usar un transistor como amplificador de corriente, configurado como seguidor de emisor o colector común, o como emisor común. Como seguidor de emisor puedes usar un BC547; si usas una pila de 9v y un relé de 5V, por ejemplo, la base del transistor tiene que ir conectada directamente al terminal 14 del 4027, el colector directamente al terminal positivo de la pila, y el relé de 5V (con bobina para 50 mA) lo conectas al Emisor en serie con una resistencia de 100 Ohmios al negativo de la pila. Si dispones de un relé de 9v lo conectas directamente al emisor del transistor y el otro extremos al negativo de la pila. Si quieres conectar 4 LEDS con una pila de 9v usa un BC547 como te expliqué para el relé, pero en vez de conectar al emisor el relé, conectas en serie con una resistencia de 100 Ohmios dos filas en paralelo de dos diodos LED en serie. Espero que te sirva, ya me contarás. Un saludo.

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  7. Hola que materiales se ocupan para el experimento gracias buen vídeo jejeje solo le falto hacer un video del montaje

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    1. Hola Germán, gracias por interesarte por el contenido de este blog. En realidad este experimento tiene 5 componentes, que los tienes reflejados en la primera imagen de la entrada. Si haces clic sobre ella se amplia y los podrás ver con detalle. Los componentes son: un IC 4027, un diodo LED, una resistencia de 100 Ohmios, otra de 1500 Ohmios, un condensador de 100 nF y un pulsador. Es sencillo el montaje sobre un panel de ensayo, y pruébalo con dos pilas de 1,5 v en serie (3v), ya que así funciona perfectamente. Un saludo.

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  8. Gracias Nacho. Voy a aplicar la idea de tu vídeo para que, acoplada a un contador de pulsos binario (74LS193) me permita usar u par de walkies como control remoto (uno será el emisor y el otro el receptor) aprovechando los tornos de prueba modulados que tienen.

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  9. Que tal, tengo que programar esta practica en VHDL alguna idea para realizarla
    Gracias

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    1. El IC 4027 es un biestable JK guyas entradas estan activadas por flancos con nivel 1. Yo no soy un experto en VHDL, pero sin lugar a dudas no debes pensar cuando usas este lenguaje, que más que de programación es de descripción de circuitos electrónicos, en los recursos tradicionales de funciones y variables. Piensa en el sistema como un sistema secuencial, en el tipo de biestable que es y en las puertas lógicas que lo pueden componer. Espero que así puedas lograr tu objetivo. Muchas gracias por interesarte por este blog. Un saludo.

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  10. Que tal, tengo que realizar esta practica en VHDL alguna idea de como podria lograrlo.
    Gracias

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  11. Que tal Nacho. Simulé y monté el circuito y funciona tal y como lo mencionas. Aunque el montaje lo hice con el 74LS112. En este, las patillas de Establecer (Set) y Restablecer (Reset) van a Vcc. El resto es igual a lo que publicas. En algún momento me será de utilidad. ¡Gracias por compartirlo, saludos! RDAG

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    1. Gracias a ti por leer este blog y compartir tu experiencia, ya que nos viene muy bien a todos acumular conocimientos para mejorar y superar los contenidos de cada entrada. Muchas gracias. Un saludo

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  12. Hola puedo conectar esdte esquema con 12v?

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    1. El IC 4027 puede funcionar con una tensión de 12v, pero debes cambiar la resistencia R1 de 100 Ohmios por otra de 1000 Ohmios. Gracias por leer este blog. Un saludo

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  13. Hola Nacho, en primer lugar agradecerte este blog, leo cosas muy útiles y están explicadas con mucha claridad. Tengo varias cuestiones. Estoy buscando hacer dos tipos de circuitos alimentados a 9V para activar un módulo emisor de frecuencia, crees que esto sobrecargaría el 4027? Sería necesario el BC?. Circuito 1 que con un pulsador se encienda y apague el circuito. Circuito 2 que con un pulsador se encienda y con otro se apague el circuito. Crees que el 4027 consumiría menos, igual o más que el ICM755 (sustituto del NE555), ya que es la otra opción para hacer esta aplicación. Un saludo, sigue así y muchas gracias!!

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    1. Hola Curro, muchas gracias por leer este blog, y aunque estos días lo tengo un poco abandonado, espero poder publicar pronto cosas que puedan ser de tu interés. Si usas este circuito con un alimentador de 9v, y en su salida, en la patilla 14, quieres conectar un relé, o una carga superior a 5 mA, por ejemplo, debes de conectarle un transistor, como seguidor de emisor (base a la patilla 14, colector al positivo y emisor al relé; el otro extremo del relé a masa). Puedes también conectar un transistor como amplificador de corriente, pero requiere la resistencia de polarización o limitación de corriente adecuada en su base. La otra opción, con dos pulsadores, requiere de un Biestable SR, hay muchos ejemplos de ellos en Internet. Lo genuino aquí es con un único pulsador. El circuito CMOS 4027 realmente no consume prácticamente nada, sólo cuando lo activas y circula corriente por la carga, por ejemplo, un LED o un relé, y consume lo que demandan los elementos conectados en su salida; el consumo del CMOS 4027 es casi despreciable (sin carga, y como máximo, puede andar en unos 200 microAmperios). Debes de probarlo antes, ya que yo los diseño para trabajar en aulas, donde las pilas son el recurso energético de trabajo. Espero que te sirva lo comentado. Un saludo, y gracias de nuevo.

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    2. Muchas gracias por responder tan rápido Nacho. Todo entendido, excepto lo relativo al transistor como seguidor de emisor. Le pongo un BC547 para obtener una ganancia suficiente que me permita activar un circuito que consumiría 28mA en funcionamiento; para activar el circuito además hay que accionar un pulsador normal (una vez accionado este pulsador ON/OFF), para ello conecto en la base directamente la patilla 14, en el colector directamente VCC y en la salida coloco una resistencia en serie con este pulsador que activa el circuito?

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    3. Hola de nuevo Curro. El Seguidor de Emisor es también llamado configuración de Colector Común, y es perfecto el BC 547 para alimentar cualquier cosa que consuma 28 mA; la Base la debes conectar directamente a la patilla 14 del IC, el Colector al positivo de la alimentación, y el Emisor al elemento que vas a controlar. La carga va en serie con el Emisor, es decir, un extremo de la carga al Emisor y el otro extremo de la carga a masa. No es necesaria una resistencia de base, porque la relación de transferencia de carga del transistor condiciona la corriente, en esta configuración, que pasa por la Base. Por ejemplo: si el BC 547 tiene una relación de transferencia de carga mínima de 100, si le aplicas 28 mA al Emisor, en la Base circulará una corriente de 280 microamperios (0,28 mA). No entendí muy bien lo del segundo interruptor, pero pienso que si el circuito consume sólo 28 mA, y va en serie con el interruptor y el Emisor del transistor, la resistencia te sobra, ya que la corriente que circulará será la pequeña corriente que consume el circuito no compromete en nada al BC 547. Muchas gracias, y esperando que te sirva lo que te explico, un saludo.

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