contador electronico

El contador digital

En electrónica es bastante frecuente verse necesitado de contabilizar eventos y por tanto se requiere utilizar un contador, en nuestro caso se tratará de un contador electrónico digital. Un contador electrónico básicamente consta de una entrada de impulsos que se encarga de conformar (escuadrar), de manera que el conteo de los mismos no sea alterado por señales no deseadas, las cuales pueden falsear el resultado final. Estos impulsos son acumulados en un contador propiamente dicho cuyo resultado, se presenta mediante un visor que puede estar constituido por una serie de sencillos dígitos de siete segmentos o en su caso mediante una sofisticada pantalla de plasma.

Empezaremos por considerar un circuito de entrada que nos permita tomar la señal motivo del conteo, para lo cual hemos de pensar en la forma de tomar la señal a medir.Para que el mencionado circuito sea lo más universal posible:

• Entrada de alta impedancia (Z). El circuito no debería absorber demasiada señal para no inducir errores.
• Dicha señal, la deberemos escuadrar de forma segura.

El circuito constará de un separador de corriente continua mediante un condensador ceramico de baja capacidad (47nf/400V), para detectar las señales de alta frecuencia si es el caso, la salida se conectará a un diferenciador constituido por una puerta lógica, para una mayor seguridad dicha puerta será un disparador Schmitt (trigger Schmitt). Si utilizamos un transistor, éste debe ser de alta velocidad.

Fig. 1

El circuito de la figura 2, representa la entrada descrita, en la figura 3, más elaborada, se aprecia el circuito de entrada completo que puede servirnos en la mayoría de los casos, en la figura 4, se presenta un nuevo circuito con mejores prestaciones al que se le a añadido el mencionado disparador Schmitt formado por la puerta de alta velocidad 74HCT14 (6 inversores Schmitt). En el cual resaltamos el punto (A) ya que en él los impulsos detectados aún no estan totalmente escuadrados.

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4
 

En la figura 2, se pueden apreciar dos componentes, el condensador separa la tensión continua y la resistencia eleva la impedancia lo suficiente para nuestro cometido. En la figura 3, se propone un circuito que utiliza un transistor como seguidor de emisor con un limitador de tensión a 6V mediante el diodo zener, al que le sigue un nuevo transistor separador que mejora la salida, permitiendo así, una alimentación con un margen bastante amplio.

En la figura 4, los limitadores de tensión son los dos diodos D1 y D2, su punto común como se aprecia es conectado a la base de un transistor mediante un divisor de tensión, y la salida del seguidor de emisor, nos da la señal que utilizaremos para el contador, no obstante, se ha intercalado un inversor o puerta trigger para escuadrar al máximo dicha señal.

Anteriormente vimos cómo detectar y escuadrar los impulsos que posteriormente se han de contar. Ahora, trataremos el que es el corazón del contador propiamente dicho, es decir, la parte del circuito que se encarga de contar, almacenar y acumular cada pulso al siguiente de la cuenta anterior y si es el caso cambiar de decada.

El circuito básico que se use, dependerá de la tecnología disponible, esto lo podemos apreciar mejor en la tabla siguiente:

Atendiendo a que la velocidad es muy importante y en cualquier momento se puede requerir esta capacidad, nos centraremos en la opción de la serie 74HCTLS192 o en su defecto por la 74LS192 ya que se trata del mismo dispositivo, lo único que cambia es el consumo, la tensión de trabajo y poco más.

El dispositivo 74HCTLS192, constituye un contador asíncrono reversible con entrada paralela, preparado para efectuar el conteo decimal en código binario BCD.

Para cargar las salidas a un determinado estado, se aplican los datos a las entradas Da, Db, Dc y Dd y se aplica el nivel bajo L a la patilla 11 ' load', esta operación de carga es independiente del reloj y del estado del contador.

En la figura 1, se muestra la disposición de las patillas como se puede ver.

Fig. 1
 

El circuito se completará añadiendo 3 puertas NAND correspondientes a un 74HCTLS00, una de ellas conectada como inversor y unos pocos elementos como 1 pulsador 4 preselectores, 1 conmutador y unas resistencias de 1k5 y ¼ W. También se puede hacer que el contador se ponga a una determinada cuenta de forma automática

Fig. 2 Esquema del contador para 1 dígito.

Como se desprende del circuito para incrementar el número de dígitos, tan solo habrá que añadir tantos contadores como dígitos se deseen y conectarlos en serie, prescindiendo de las subsiguientes puertas de los nuevos contadores y conectando todas las patillas de carga al mismo pulsador de igual forma que las patillas de PAC.

Por otra parte se encuentran los convertidores de BCD a 7 segmentos, compuesto por un dispositivo de la serie CMOS por ser el más tipico al igual que por ser compatible con los HCT.