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Ensambles electronica analogica

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Ingeniero Fernando Ruiz

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Fecha inicio de publicaciones 17 de septiembre 2010.

Actualizacion 23 de octubre 2010.

Sensor de luz con fotoresistencia.

Introduccion

La siguiente practica es muy sencilla, por medio de una fotoresistencia se activa un led al momento de que la luz es interrumpida, es decir acercando un objeto a este sensor.
El TL084 se encarga de comparar las entradas y de amplificar el voltaje de salida hacia el led.

Desarrollo

Conectar un sensor de luz en la entrada (+) de un op-amp, conectar un potenciómetro en la terminal (-) para ajustar el voltaje.
Material:
1 resistencia 10k
1 resistencia 1k                                                      
1 potenciómetro 10k
1 fotoresistencia
1 TL084
1 led

Diagrama del circuito

d2

Fotos del ensamble.

fot2

Sistema basico de alarma por proximidad.

 

Introduccion

Acontinuacion presento un circuito que detecta la proximidad de un objeto a 3 cm y activa una alarma.

Desarrollo

La practica consiste en un dispositivo, en el que actuara un buzzer, de acuerdo a la proximidad de un objeto, esta ajustada por el usuario. Esto se logra poniendo un LED infrarojo y un Fototransistor como sensor de proximidad conectado a un circuito amplificador simple que activara el buzzer segun la configuracion.

Material

  • 1 buzzer
  • 1 2n2222
  • Resistencias (220 ohms, 1k, 22k)
  • 1 fototransistor
  • 1 infrarojo
  • Fuente de 12v
  • Un potenciómetro de 10k

Diagrama del circuito.

dia3

Video del ensamble sensor de proximidad.

 

Sensor de temperatura.

Introduccion

El circuito que acontinuacion presento es un sensor de temperatura , conectado a un amplificador Lm324 o Tl084 que segun la configuracion enciende un Led o un ventilador al sensar una temperatura de 50 grados centigrados.

Desarrollo

El LM35 es unl sensor de la temperatura que por cada grado centígrado deja pasar 10 mv de salida. Este voltaje llega al amplificador operacional  y con el potenciómetro se regula el voltaje de comparación y se calibra la temperatura a la que encenderá el ventilador.

Material:

  • LM 335
  • Resistencia de 11.4 k
  • 1 TL084 o Lm324
  • 1 LED
  • 1 Potenciómetro 10k
  • Fuente de 12 volts

Diagrama del circuito

dia4

Video del circuito sensor de temperatura

 

Vumetro

Introduccion

Esta práctica consiste en un dispositivo que al aumentar el voltaje de entrada al circuito prender una serie de led secuencialmente. Este circuito es utilizado en los medidores de carga de las baterias de la autos, computadoras etc..

Desarrollo

El ensamble es muy sencillo , nomas siga el diagrama del circuito, este circuito nosotros lo hicimos en tablilla para presentar en clase, aqui anexo las pistas y el diseño en PCB wizard.

Materiales

  • Lm324
  • 4 leds
  • 8 resistencias de 1k
  • Potenciómetro de 10k
  • Fuentes de +12 y -12
  • Fuente variable.
  • Tablilla de cobre
  • Cable para proto.
  • PCB wizard

Diagrama del circuito

dia5

Ensamble en la tablilla

dia5t

Pistas de la tablilla

tab5

Video del circuito Vumetro

 

Circuito generador de pulsos -Timer- (555n)

Introduccion

El circuito que acontinuacion presento es un generador de pulsos comunmente utilizado en los relojes para representar el tiempo. Es un ensamble bastante sencillo y util cuando se necesitan pulsos para cambiar algun display u otras aplicaciones.

Desarrollo

Este generador de pulsos es bastante simple de armar solo siga el diagrama propuesto para ensamblarlo. Este tiene una modificacion para que cambiar la frecuencia de los pulsos, es decir, es un generador de pulsos variable.

Materiales

  • 555n (circuito integrado)
  • Fuente de 5V
  • resistencia de 1K
  • resistencia de 220 ohm
  • led
  • potenciometro
  • capacitor de 220uF (funciona de 100uF tambien)

Diagrama

timer

 

Video del circuito generador de pulsos.

 

Circuito Comparador de Rango de voltaje (LM339)

 

Introduccion

El ensamble que presento a continuacion es un comparador de rango de voltaje, este es un medidor de nivel que posee un rango activacion o desactivacion. Es comunmente utilizado en los cargadores de baterias entre otras aplicaciones.

Desarrollo

El circuito recibe una señal de voltaje de entrada y si esta dentro del rango, se mantiene apagado el circuito controlado, pero al salirse la señal del rango determinado se enciende el circuito controlado. En este caso se delimito el rango de 4.5 a 5.5 , durante el este rango el circuito mantiene apagado el led, una vez que se sale de este rango el circuito enciende el led.

Materiales

  • LM339 (circuito integrado)
  • 3 potenciometros ( 2 potenciometros minimo con fuente fija y una fuente variable)
  • Fuente variable (opcional)
  • buzzer
  • cable para protoboard.

Diagrama

diacomp

 

Foto de circuito

fran1

Video del Circuito Comparador de Rango de volteaje.

 

Sistema de Control Proporcional (control de la velocidad del motor)

 

Introduccion

El ensamble que acontinuacion presento es un sistema de control proporcional, la funcion principal de este sistema es regular la velocidad de un motor DC (mantenerla constante incluso si algo trata disminuirla). Este es un ensamble mas elaborado donde se necesito de hacer calculos de teoria de control.

Desarrollo

El la funcion de este ensamble es regular la velocidad de un motor DC esto lo logra mediante un arreglo de amplificadores inversores (LM324) que simulan las ecuaciones del diagrama de control que se vera mas adelante.

El circuito funciona de la siguiente manera:

  1. Los dos primeros circuitos de LM324 (U1A y U1B) representan la ecuacion e(t)= r(t) - y(t) a la que se conecta el voltaje de entrada y la salida del LM2917 que es la que convierte la señal que arroja el fototransistor, led IR y el encoder trabajando en conjunto.
  2. Los dos circuitos siguientes de LM324 (U1C y U1D) representan el controlador (Kp) que le añaden una ganancia unitaria debido a que las resistencia son iguales. Esto se puede modificar para mas informacion leea el articulo de amplificadores TL084 que trabajan igual.
  3. La salida de controlador mandara un voltaje al motor, en este debe ir montado el encoder y el sensor de luz, que va conectado al circuito LM2917 convertidor de frecuencia a voltaje. Este circuito mandara un voltaje de referencia de la salida de motor y(t)
  4. Si la velocidad del disco disminuye el sistema mandara mas voltaje para intentar mantener la velocidad constante.

Formulas para el calculo del sistema

e(t)=r(t) - y(t)
u(t)= Kp * e(t)

  • r(t)=entrada del sistema
  • y(t)= salida del sistema
  • e(t)= error
  • Kp= controlador proporcional
  • u(t)= salida al controlador o salida controlada.

En nuestro sistema la ganancia del sistema sera unitaria (Kp=1)

Diagrama de Control

tcon

 

Materiales

  • LM324
  • 9 resistencias de 10k
  • 1 resistencia de 220
  • 1 resistencia de 22k
  • Fuentes de 12V , -12V y 5V
  • LM2917
  • fototransistor
  • Led IR
  • transistor 2n2222
  • Motor de DC
  • voltimetro
  • Encoder (se puede fabricar imprimiendo el dibujo y montadolo en el motor como se muestra en el video)

Diagrama

diagramaprop

 

Papel del encoder

encoder

 

Fotos

pf1 fp2

 

Video del Sistema de control proporcional.

 

 
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