Tuesday, February 5, 2013
El circuito integrado 555 / The integrated circuit 555
Posted by Juan Francisco | Tuesday, February 5, 2013 | Category:
Electronica
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El circuito integrado 555 es un circuito integrado de bajo costo y de grandes prestaciones. Inicialmente fue desarrollado por Signetics (ahora Philips). Fue introducido en el mercado en el año 1972 con el nombre: SE555/NE555 y fue llamado "The IC Time Machine" (El Circuito Integrado Máquina del Tiempo).
Entre las principales aplicaciones cabe destacar las de multivibrador estable y monoestable.
El circuito integrado 555 incorpora dentro de si dos comparadores de voltaje, un flip flop, una etapa de salida de corriente, divisor de voltaje resistor y un transistor de descarga. Dependiendo de como se interconecten estas funciones utilizando componentes externos es posible consequir que dicho circuito realiza un gran numero de funciones tales como la del multivibrador astable y la del circuito monoestable.
Al igual que sucede con el amplificador operacional 741, se trata de un circuito integrado que cubre un gran número de aplicaciones que, hasta su aparición, se realizaban con componentes discretos (resistencias, transistores, etc).
•pin1: (Masa) Terminal de alimentación a 0V.
•pin2: (Disparo) Cuando la tensión en este terminal sea inferior a 1/3 de Vcc, la tensión de salida conmuta a Vo = Vcc
•pin3: (Salida) Terminal en el que se obtiene la tensión que entrega el circuito.
•pin4: (Resset) Cuando la tensión aplicada en este terminal sea 0V, entonces Vo =0V.Para que este terminal no actúe se le ha de dotar de tensión igual a la de alimentación (Vcc)
•pin5: (Tensión de control) En este terminal se conecta un condensador de entre 10nF y 100 nF.
•pin6: (Umbral) Si la tensión aplicada supera los 2/3 de Vcc, la tensión de salida conmutará Vo = 0V.
•pin7: (Descarga) con la tensión de salida a nivel bajo, este terminal se comporta como un cortocircuito a masa, por lo que los condensadores que tenga conectados se descargarán.
•pin8: (Alimentación) Terminal de alimentación positiva (Vcc)
El 555 consta básicamente de dos amplificadores operacionales funcionando como comparadores y de unbiestable R-S.(Tal como se puede apreciar en las dos siguientes imagenes)
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Multivibrador Astable
Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La duración de estos tiempos dependen de los valores de R1, R2 y C.
- Una forma de modificar el valor de Ve sin tener que accionar un potenciómetro es usar la carga y descarga de un condensador a través de una resistencia
- Inicialmente el condensador está descargado (Ve = 0 v., S = 1, R =0, Q =1, Q¯ =0; el transistor está en corte) y comienza a cargarse a través de R1 y R2.(LED encendido)
- Cuando el condensador sobrepasa la tensión de 2/3 de Vcc S = 0, R =1, Q =0, Q¯ =1; el transistor pasa a saturación. A partir de este momento el condensador pasa a descargarse a través de R2 y el transistor (LED apagado)
- Cuando la tensión del condensador es menor que 1/3 de Vcc ( S = 1, R =0, Q =1, Q¯ =0;LED encendido), el transistor pasa a corte y comienza la carga de nuevo.
- El proceso se repite indefinidamente.
- El tiempo de carga del condensador es tc = 0,69·(R1+R2)·C y el tiempo de descarga del condensador es td = 0,69·R2·C
- La frecuencia de oscilación es de f = 1/t = 1/(tc+td)
Multivibrador monoestable
Esquema de la aplicación de multivibrador monoestable del 555.
En este caso el circuito entrega a su salida un solo pulso de un ancho establecido por la configuración inicial.
El esquema de conexión es el que se muestra.
Este circuito está diseñado para que una vez se haya actuado sobre el pulsador "P" (2), la salida (3) se accionara durante un intervalo de tiempo preestablecido. Pasado dicho tiempo, se desconectará automáticamente.
El valor de la temporización "T" depende de la velocidad de carga del condensador y ésta, a su vez, del valor de la resistencia y del propio condensador:
T = 1,1 R·C
Experimentos con el circuito integrado 555
Como temporizador monoestable:
Objetivo:
Conocer el funcionamiento del circuito integrado 555, actuando en un circuito típico de
aplicación llamado temporizador monoestable.
Paso a realizar
1. Montar el circuito que se muestra en la figura.
2. Conectar la alimentación y comprobar que inicialmente se ilumina el diodo Led 1,
mientras que diodo Led 2 permanece apagado porque la salida (Patilla 3) está a nivel bajo.
3. Accionar el pulsador D y observar que diodo Led 1 se apaga y diodo Led 2 se enciende durante untiempo fijado por la carga del condensador de 100μF, este tiempo se puede calcularmediante la formula: tiempo = 1.1xRC. Donde R será la resistencia conectada en serie
con el condensador y C, la capacidad del condensador. En este caso, R será la suma de
la resistencia de 10KΩ y el valor al que se encuentre ajustado el potenciómetro.
4. Cronometrar el tiempo que el diodo Led 2 permanece encendido, y comparar con los cálculos teóricos aplicando la formula anterior (T=1.1xRC).
Como multivibrador astable:
Objetivo:
Conocer el funcionamiento del circuito integrado 555, actuando en un circuito típico de
aplicación llamado multivibrador astable.
Paso a realizar:
1. Montar el circuito que se muestra en la figura.
2. Conectar el circuito y observar el funcionamiento intermitente de los diodos 1 y
diodo led 2 (función de multivibrador astable).
3. Determinar de forma teórica la frecuencia del astable. Sabiendo que: el condensador
cargará a 2/3 de su valor máximo y descargará a 1/3 de Vcc. El tiempo de carga, así
como el de descarga serán tiempo = 0.693xRC. Siendo R la resistencia total, distinta
según el condensador este en carga o descarga, (en la carga R1+R2 y en la descarga
R2) y C la capacidad del condensador conectado entre la patilla 7 y masa. Siendo el
periodo el tiempo total de sumar el tiempo de descarga y de carga.
Experimentos con el circuito integrado 555
Como temporizador monoestable:
Objetivo:
Conocer el funcionamiento del circuito integrado 555, actuando en un circuito típico de
aplicación llamado temporizador monoestable.
Paso a realizar
1. Montar el circuito que se muestra en la figura.
2. Conectar la alimentación y comprobar que inicialmente se ilumina el diodo Led 1,
mientras que diodo Led 2 permanece apagado porque la salida (Patilla 3) está a nivel bajo.
3. Accionar el pulsador D y observar que diodo Led 1 se apaga y diodo Led 2 se enciende durante untiempo fijado por la carga del condensador de 100μF, este tiempo se puede calcularmediante la formula: tiempo = 1.1xRC. Donde R será la resistencia conectada en serie
con el condensador y C, la capacidad del condensador. En este caso, R será la suma de
la resistencia de 10KΩ y el valor al que se encuentre ajustado el potenciómetro.
4. Cronometrar el tiempo que el diodo Led 2 permanece encendido, y comparar con los cálculos teóricos aplicando la formula anterior (T=1.1xRC).
Como multivibrador astable:
Objetivo:
Conocer el funcionamiento del circuito integrado 555, actuando en un circuito típico de
aplicación llamado multivibrador astable.
Paso a realizar:
1. Montar el circuito que se muestra en la figura.
2. Conectar el circuito y observar el funcionamiento intermitente de los diodos 1 y
diodo led 2 (función de multivibrador astable).
3. Determinar de forma teórica la frecuencia del astable. Sabiendo que: el condensador
cargará a 2/3 de su valor máximo y descargará a 1/3 de Vcc. El tiempo de carga, así
como el de descarga serán tiempo = 0.693xRC. Siendo R la resistencia total, distinta
según el condensador este en carga o descarga, (en la carga R1+R2 y en la descarga
R2) y C la capacidad del condensador conectado entre la patilla 7 y masa. Siendo el
periodo el tiempo total de sumar el tiempo de descarga y de carga.
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