Cuando diseñamos ciertos circuitos como circuitos digitales, microcontrolados, contadores, temporizadores y un sin fin de ellos, necesitamos una señal que sea periódica y que nos sirva como señal de reloj. Esta señal hace que el circuito funcione correctamente y en tiempo adecuado. Y es que: ¡muchos circuitos son síncronos!



¿Qué es una señal de reloj?

Se define una señal de reloj como una señal digital binaria que oscila entre valor alto y bajo de manera (normalmente) periódica con forma cuadrada y ciclo de trabajo del 50% (duty cycle).

Esta señal se suele representar con los símbolos SCK o CLK.

PCB con pin SCK
PCB con pin SCK

Como norma general la señal de reloj se utiliza para sincronizar el procesamiento de datos de varios dispositivos que deban trabajar juntos o para controlar el contador de programa de un procesador. Por esto cuando enlazamos dos dispositivos, por ejemplo, microcontroladores mediante un BUS síncrono como pueda ser SPI o i2C, aparece siempre un cable de reloj. Así la comunicación se realiza de manera correcta y efectiva.

Un valor con relevancia potencial en las señales de reloj es la frecuencia característica de dicha señal, ya que define el tiempo que ocurre entre flancos.

Como norma general en una señal de reloj no nos interesa si está en nivel alto o en nivel bajo, si no que buscamos la sincronización cuando se producen flancos de subida (rising), de bajada (falling) o ambos. Es decir, cuando se produce un cambio de nivel.

¿Cómo crear una señal de reloj?

Cristal en Arduino
Cristal en Arduino

Existen muchas formas de crear esta señal, un ejemplo muy fácil de verificar es cuando usamos un microcontrolador. Debido a que ejecuta instrucciones de manera secuencial necesita de la existencia de reloj que le indique cuando debe avanzar a la siguiente instrucción. Lo hace mediante la señal de reloj generada por un cristal que podemos encontrar junto al micro. En la siguiente imagen vemos un cristal de 16 MHz que se usa en la placa Arduino UNO.

Sin embargo, en esta ocasión vamos a tratar el uso de un 555 timer para generar la señal de reloj en la podemos jugar con su frecuencia.

En algunos tutoriales anteriores aprendíamos las dos configuraciones estrella del 555: la configuración astable y la configuración monoestable y para entender este circuito te invito a que al menos eches un vistazo a esta última configuración.



Lista de componentes


Montar el circuito

Como ya habrás podido observar por la poca cantidad de componentes de los que disponemos, montar el circuito no va a ser demasiado complicado. Pero, que su sencillez no te lleve a engaño, disponer de un circuito como este nos puede ayudar en más de una ocasión.

Señal de reloj con 555 en protoboard
Señal de reloj con 555 en protoboard

En esta configuración, la frecuencia de la señal de salida depende del potenciómetro y del condensador C1 de 1nF y es que con estos valores obtendremos una señal cuya frecuencia podrá oscilar entre 300 Hz y 14 KHz. Cuanto mas grande sea la resistencia del potenciómetro más bajo podremos llegar, es decir, menor podrá ser la frecuencia.

Señal de reloj con 555
Señal de reloj con 555

Te animo a que si tienes cualquier duda lo preguntes en los comentarios un poco más abajo y que compartas con todos aquellos a los que creas que le puede interesar este artículo.



Enrique Gómez

Ingeniero Electrónico Industrial y Automático, amante de la comunicación audiovisual y de la divulgación ingenieril y científica. Friki de Star Wars, cuenta más de lo que parece. Puedes saber más sobre mi y sobre mis trabajos en enrique.rinconingenieril.es

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David A. Osso

Entonces podría llegar a ser el reemplazo de algún cristal este circuito ? Nos especificarías cuales podría llegar a reemplazar? Desde ya gracias por tu respuesta.

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