Aplicaciones de Los 'Comparadores'


Ejercicio 1: 

Aplicando la configuración comparadores, diseñar un circuito ''Interruptor activado por sonido" con las siguientes características:
*Sensor implementado con un microfono capacitivo
*Control de sensibilidad de microfono variable
*Alimentación por medio de la red eléctrica 220vca 50Hz.
*Actuador a Relé 1NA+1NC.
a) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito
Este circuito se encargará de prender y apagar una lampara por medio de un Aplauso. Para esto el circuito debe tener un detector de sonido, en este caso un microfono capacitivo. Este circuito está formado por la etapa amplificadora del micrófono el cuál la salida de éste entra en un Amplificador Comparador que se encarga de detectar los 'picos' (que serían los aplausos) y solo con esos picos activa o nó al Relé para que este encienda la lámpara.
b) Los cálculos de diseño con la función transferencia de cada etapa del circuito.
c) Dibujar el circuito esquemático con valores comerciales.

El circuito debajo es el circuito amplificador que le vamos a poner al  microfono para que la tensión que salga de él séa notable y pueda  tomar el amplificador comparador.

 

Entonces La salida de Amplificador del microfono está representada en el circuito de arriba por la llave que la llamamos 'speaker' (por cuestiones de tamaño no pudimos poner los dos circuitos juntos.

d) Simular El Circuito.


Ejercicio 2: Se Desea implementar un detector de humo.

El Proyecto requiere la utilización de una celda fotorresistiva, de fora que segun el nivel de humo presente en el ambiente haga activar una alarma sonora y lumínica.

El Circuito deberá ser alimentado por la red Eléctrica de 220vca 50Hz

a) Hacer una Descripción del funcionamiento del circuito

Para este ejercicio pusimos un transformador de 220v a 15v y lo Rectificamos. El Amplificador Comparador que usamos va a estar en configuracion detector de nivel pero a diferencia del ejercicio 1, en este caso tenemos Vref ajustable (mediante El Potenciómetro de 1k) y Vi depende del LDR y una resistencia de 10K. El LDR es un componente que varia su resistencia mediante la luz, por eso mismo cuando este este completamente sin luz se activa la lampara y la alarma sonora. Ajustamos el potenciómetro de tal forma que ni bien la luz séa interferida un poco solamente  (sería que haya humo en un determinado lugar) se active la alarma. Pero a la vez no podemos dejarlo así expuesto a luz del ambiente ya que si alguien apagara o prendiera la luz se activaría la alarma también, por eso mismo colocamos un diodo led apuntando al LDR. De esta manera el LDR perderá iluminación solo cuando el humo tape al led que conectamos. A la salida del comparador usamos un BC337 para amplificar la corriente de éste , ya que por sí solo no puede entregar suficiente corriente para activar la bobina del relé. En la Pata NA conectamos las luces y la alarma. 

FUNCIONAMIENTO DEL LDR

Aquí está un Cuadro Para Saber como es el Comportamiento del LDR y debajo está demostrado mediante un Video.





b) Los Cálculos de diseño con la función transferencia de cada etapa del circuito.
c) Dibujar El Circuito esquemático con valores comerciales.

 

d) Simular el Circuito.



Ejercicio 3: Diseñar un voltímetro:

La escala del mismo deberá ser de 0 a 5v con una sensibilidad mínima de 500mv (0.5v).
Deberá tener un indicador de polaridad.
Se recomienda la utilización de circuitos integrados lm339 en la configuración de detectores de nivel.

a) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito

Todos Los Amplificadores los conectamos a una fuente de tensión de 12V que podría ser una batería.
Utilizamos 10 comparadores en configuracion de detector de nivel. Todas las entradas Vi, es decir pata (+), las conectamos a una fuente de cc y configuramos Vref de 0.5V a 5V cada 500mV. 
A la salida de cada comparador conectamos un  led. 

Las siguientes imágenes demuestran su correcto funcionamiento:

 


 
 

 
 
 

 

 
 

b) Los Cálculos de diseño con la función transferencia de cada etapa del circuito.
c)Dibujar el circuito esquemático con valores comerciales. 

 
 

Ejercicio 5:

Partiendo de la configuracion de comparadores diseñar un circuito generador de pulsos.
El circuito debera variar la frecuencia desde 100Hz a 100Khz, con ajuste de ciclo de actividad desde 20% al 80% y salida compatible con familia lógica TTL y CMOS.

a) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito.
b) Los cálculos de diseño con la función transferencia de cada etapa del circuito.
c) Dibujar el circuito esquemático con valores comerciales.

 


d) Simular el Circuito


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