Base de tiempos de 1 segundo

RE: Proyecto contador‏
De: juan .... (j....73@yahoo.es)

Enviado: viernes, 20 de noviembre de 2009 05:27:18 p.m.
Para: JORGE FLORES VERGARAY (hokkaido_peru@hotmail.com)
.... Mi gran problema es tener un oscilador que dé 1 segundo de tiempo compatible con los cmos. Probé con un 555 pero no me dejó muy convencido por los niveles que maneja en comparación con los cmos....


Cuando diseñamos circuitos de reloj , cronómetros , temporizadores , siempre necesitamos una base de tiempos exacta de 1 segundo , se puede buscar alcanzar 1 segundo en un oscilador cmos o tambien con el timer 555 pero siempre habrá una pequeña diferencia del valor exacto que se va acumulando segundo a segundo y no nos entrega un valor real , supongamos que con mucho cuidado ajustamos un 555 para 1 segundo pero en la realidad nos dá 0.99 o quizas 1.01 seg esto significa que cada 100 segundo de nuestra cuenta tienen un error de 1 segundo que a veces no es tolerable.
La solución es tener una base de tiempo construida alrededor en un oscilador de cuarzo , este oscila muy alto en forma estable y mediante contadores en cadena (cientos o miles de veces ) se consigue dividir hasta 1 seg con mucha precisión , es lo que hacen los relojes de pulsera digitales ; la otra es tomar la base de tiempos de la red electrica , en Perú tenemos 220 voltios a 60 hertz , es decir 60 ondas senoidales por segundo , cuadrandolas y dividiendo entre 60 tendremos 1 segundo exacto . En otros paises la frecuencia de red puede ser 50 Hz y el voltaje de linea 110 voltios.
Una forma muy sencilla es tomar una muestra de la señal de 220 v (110 volt ) mediante un transformador , por ejemplo podemos usar un transformador de 220/9 voltios , en la salida del transformador tendremos una señal senoidal de 9 voltios a una frecuencia de 60 Hz , es decir 60 veces cambio de polaridad en un segundo , si mediante una resistencia alimentamos un zener , este bloqueará la parte negativa y recortará , tendremos entonces una onda cuadrada del nivel del zener ( 5 voltios para nuestras necesidades ) con una frecuencia de 60 Hz , solo tenemos ahora que dividirla entre 60 y ya tendremos nuestra base de tiempo de 1 Hz o 1 segundo.
Esta salida de 60 Hz o de 50Hz según el caso , se aplica a la entrada de un contador Johnson de 8 salidas 4022B , según el país donde estemos podemos establecer la división entre 5 o 6, dependiendo de la frecuencia de la línea red (50Hz/5 = 1Hz o 60 Hz/6 = 1Hz ). La salida no es una onda cuadrada simétrica pero tiene una frecuencia de 10Hz que es la que divideremos entre 10 para tener una onda cuadrada de 1 segundo.
Aunque cualquier divisor entre 10 puede servir usamos el CMOS 4017B contador decimal Johnson. Como sabemos tiene 10 salidas que van desplazandose por cada pulso , si tomamos solo una de ellas tendremos el clock de entrada dividido entre 10 que es lo que deseamos . Esta onda cuadrada de 1Hz nos servirá como una referencia de 1 segundo de tiempo exacta para nuestros proyectos de relojes y contadores de tiempo.
El circuito final se vería así:Tener en cuenta que para que el 4022 trabaje como divisor entre 6 entramos por la pata 14 y tomamos la salida en la pata 5
Los componentes:
Transformador: primario de 220V y secundarios de 9V.(puede ser 12 v )
1resistencia de 10K
1 Diodo Zener de 5,1V 500mA.
CI 4093B 4 puertas Trigger-Schmith.
CI 4017B contador decimal CMOS.
CI 4022B contador octal CMOS.