Aquí hay un comparador de frecuencia digital para osciladores que indica el resultado a través de una pantalla de 7 segmentos y un diodo emisor de luz (LED). Cuando el recuento de frecuencia de un oscilador es inferior a «8», el LED correspondiente permanece apagado. Tan pronto como el recuento llegue a «8», el LED se encenderá y la pantalla de 7 segmentos mostrará «8».
Este circuito de demostración utiliza dos temporizadores NE555 configurados como osciladores astables de funcionamiento libre, cuyas frecuencias deben compararse.
El circuito de la parte del comparador de frecuencia digital comprende dos IC de contador de décadas 74LS90 (IC2 e IC6), dos IC de controlador de pantalla de 7 segmentos 74LS47 (IC3 e IC7), flip-flop de configuración / restablecimiento 74LS74 (IC4), compuerta 74LS00 NAND (IC8 ) y dos pantallas de 7 segmentos (DIS1 y DIS2). Los osciladores astables de funcionamiento libre construidos alrededor de los temporizadores son las fuentes de frecuencia para los contadores correspondientes.
Cuando se conecta la alimentación al circuito, el capacitor de temporización C1 comienza a cargarse a través de la resistencia R1 y el potenciómetro VR1. Cuando el voltaje del capacitor alcanza 2 / 3Vcc, el comparador interno de IC1 activa el flip-flop y el capacitor comienza a descargarse a tierra a través de VR1. Cuando el voltaje del capacitor alcanza 1 / 3Vcc, se activa el comparador inferior de IC1 y el capacitor comienza a cargar nuevamente. Se repite el ciclo de carga-descarga. Eso significa que el condensador se carga y descarga periódicamente entre dos tercios y un tercio de la fuente de alimentación (Vcc). La salida del NE555 es alta durante la carga y baja durante la descarga del condensador C1.
El otro oscilador (IC5) funciona de manera similar. La frecuencia del oscilador puede variar mediante el potenciómetro (VR1 o VR2). Los pines de salida (pin 3) de los osciladores (IC1 e IC5) están conectados a los respectivos contadores de décadas (IC2 e IC6) a través del conmutador DPDT.
IC2 e IC6 cuentan los ocho ciclos iniciales. IC 74LS90 es un contador de décadas de ondulación de 4 bits. Consiste en una sección dividida por dos y un contador de sección dividida por cinco. Cada sección tiene una entrada de reloj separada. La entrada de la sección dividir por cinco (CP1) está conectada externamente a la salida P (pin 12) de la sección dividir por dos (CP0). Cuando la sección dividir por dos recibe pulso de reloj, se convierte en un contador dividir por diez.
El contador de décadas 74LS90 se restablece mediante un pulso alto en sus pines 2 y 3. Inicialmente, los pines 2 y 3 son empujados hacia abajo por la resistencia R2. Las salidas P a S de IC2 están conectadas a las entradas A a D de IC3. El pin 11 (S) de IC2 también está conectado al pin 3 de IC4 (A) para proporcionar el pulso de reloj. El recuento se muestra en la pantalla de 7 segmentos.
El decodificador / controlador de 7 segmentos (74LS47) acepta cuatro decimales codificados en binario (8421), genera sus complementos internamente y decodifica los datos con siete compuertas AND / OR que tienen la salida de colector abierto para controlar los segmentos de visualización directamente . Cada salida de controlador de segmento es capaz de hundir una corriente de 40 mA en el estado «encendido». Los pines 3, 4 y 5 del controlador de pantalla están conectados a Vcc para deshabilitar la entrada de supresión de ondulación (RBI), la entrada de supresión (BI) / salida de supresión de ondulación (RBO) y la prueba de la lámpara (LT).
IC3 proporciona datos de segmento a la pantalla de 7 segmentos a través de resistencias limitadoras de corriente R3 a R9 (cada 220 ohmios). IC 74LS74 (IC4) controla el pin de reinicio (RST) del NE555. Es un flip-flop de tipo D dual con entradas directas claras y configuradas y salidas complementarias. Los datos de entrada se transfieren a las salidas en el borde positivo del pulso del reloj. Como la salida Q está conectada a la entrada de datos D, los flip-flops funcionan en modo alternar.
Inicialmente, los pines de reinicio 1 y 13 de los flip-flops son elevados a través de la resistencia R10. Cuando el pin de reinicio de cualquier flip-flop recibe un pulso bajo de la puerta NAND N2 de IC8, el flip-flop se reinicia y su salida Q aumenta. Al recibir un pulso de reloj, las salidas Q y Q del flip-flop se ponen altas y bajas, respectivamente, y el LED se enciende. La baja salida de IC4 restablece los osciladores. La señal de reinicio se deriva con la ayuda de las puertas NAND N3 y N4.
Cuando se presiona el interruptor S2, tanto los osciladores como los contadores respectivos comienzan a funcionar. Tan pronto como cualquiera de los contadores cuente ‘8’, la pantalla correspondiente muestra ‘8’ y el LED se ilumina. Esto significa que el oscilador tiene una frecuencia más alta. Ahora ambos contadores dejan de contar porque la salida del flip-flop baja para restablecer los osciladores astables.
En caso de que las frecuencias de ambos osciladores astables sean las mismas, ambas pantallas muestran «8» y LED1 y LED2 brillan al mismo tiempo.
