MODO ASTABLE

El 555 es un integrado muy útil, pudiendo ser configurado en varias modalidades. Una de estas modalidades es la del multivibrador astable, para lo cual el circuito oscila a una frecuencia y ciclo de trabajo configurables mediante resistencias y condensadores externos. La versatilidad de este integrado de tecnología bipolar, es que las frecuencias y ciclos de trabajo resultantes, no dependen de la fuente de alimentación.

La circuitería interna del 555 según National Semiconductors, es la siguiente:

El 555 puede operar a partir de 4.5V hasta 18V y puede manejar corrientes de salida de hasta 200 mA.

El diagrama de conexión es el siguiente:

Es un circuito integrado bastante popular, clasificado como de aplicación específica. Su mayor aplicación es como temporizador, generador de señales, modulación ...El primer modelo apareció en 1971, fabricado por Signetics Corporation como SE555/NE555 con tecnología TTL, posteriormente Motorola lo fabricó con tecnología CMOS con la denominación MC1455. Al ser un componente que se hizo indispensable en muchos circuitos otros fabricantes decidieron construirlo. Observa en la tabla siguiente los fabricantes actuales de este circuito y la denominación característica de cada uno.

DESCRIPCION DEL PATILLAJE DEL CIRCUITO INTEGRADO 555

La descripción de los pines de un 555 se refiere al de encapsulado DIP-8, el más común, aunque igualmente dicha disposición, también es válida para los SOIC-8.

PATILLA 1.- Masa(GND). En ella se conecta el polo positivo de la fuente de alimentación.

PATILLA 2.- Entrada de disparo (Trigger). Es la entrada del circuito. Por ella se introducen las señales para excitarlo.

PATILLA 3.- Salida (Output). Cuando está activada proporciona una tensión aproximadamente igual a la de alimentación.

PATILLA 4.- Reset. Permite la interrupción del ciclo de trabajo. Cuando no se usa se conecta al positivo de la alimentación.

PATILLA 5.- Tensión de Control (Control Voltage). Esta tensión debe ser 1/3 de la de alimentación. Cuando no se usa, se debe conectar un condensador de 10nF entre este y tierra.

PATILLA 6.- Umbral (Threshold). Esta tensión debe ser 2/3 de la de alimentación. Permite finalizar el ciclo de trabajo.

PATILLA 7.- Descarga (Discharge). En este pin se conecta el condensador exterior que fija la duración de la temporización. 

PATILLA 8.- Alimentación (V+ o Vcc). Conexión de la alimentación de 4,5 a 16v, respecto de masa.

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, según las fórmulas siguiente

[segundos]

y

[segundos]

La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la

fórmula: 

el período es simplemente: También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia variable, debemos variar la capacidad de condensador, ya que si el cambio lo hacemos mediante los resistores R1 y/o R2, también cambia el ciclo de trabajo o ancho de pulso (D) de la señal de salida según la siguiente expresión:

Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que ésta se vuelve a repetir (Tb - Ta).Si se requiere una señal cuadrada donde el ciclo de trabajo D sea del 50%, es decir que el tiempo t1 sea igual al tiempo t2, es necesario añadir un diodo en paralelo con R2 según se muestra en la figura. Ya que, según las fórmulas, para hacer   sería necesario que R1 fuera cero, lo cual en la práctica no funcionaría.

MODO MONOESTABLE

En este caso el circuito entrega a su salida un solo pulso de un ancho establecido por el diseñador.El esquema de conexión es el que se muestra. La fórmula para calcular el tiempo de duración (tiempo en el que la salida está en nivel alto) es:

 [s]

 [segundos]Nótese que es necesario que la señal de disparo, en la terminal #2 del 555, sea de nivel bajo y de muy corta duración para iniciar la señal de salida.

En condiciones de reposo Cl se encuentra descargado, de esta forma la salida está a nivel bajo, yaque la entrada de disparo se ha de encontrar a un nivel superior a 1/3 Vcc• Cuando la tensión en la patilla 2 (disparo) cae por debajo de dicho nivel, por efecto de un pulso negativo, la salida pasa nivel alto y el transistor de descarga se sitúa en corte; C1 se empieza a cargar a través de R ,hasta que la tensión en la entrada de umbral sea igual c superior a 2/3 Vcc, momento en el que el biestable cambiará de estado por efecto de su entrada R y permanecerá en él hasta la aparición de un nuevo pulso en VD. El tiempo que tarde Cl en cargarse vendrá determinado por :

t = 1,1RC1

 

APLICACIONES DEL CIRCUITO 555

ALARMA PARA AUTOMÓVILSe utilizan 2 IC. 555 o 1 IC 556 (tiene dos temporizadores en uno sola integrado)  El primer 555 provee el tiempo necesario de retardo para "armar" el circuito (salir del carro) y permite también el tiempo de retardo para entrar al auto y desactivar la alarma.Este tiempo depende de los valores de Ra y Ca.Alarma para Auto con 555Cuando el tiempo dado por el primer temporizador termina, sin que la alarma se apague, éste activa el segundo temporizador que a su vez activa la sirena por un tiempo que depende de los valores de Rb y Cb.Inmediatamente después de la activación inicial de la alarma, el SCR previene que le segundo temporizador se dispare.Después del tiempo de salida dado por el primer temporizador, el segundo temporizador podrá ser activado por cualquiera de los censores, o por el primero, después del tiempo de retardo de entrada.

CONTROL AUTOMÁTICO DE LUCESEste circuito le ayudará a encender luces automáticamente a la hora en que la luz del día desaparezca. Perfecto para iluminar lugares solos, la luz de jardín, etc.El temporizador 555 se comporta como un comparador. Mientras la entrada (nivel de voltaje) de la patilla # 2 esté por debajo de un nivel que es necesario para disparar el temporizador, la salida (patilla # 3) estará nivel alto activando el Relay que conectará a su vez la lámpara o bombillo que dará la Luz.El elemento que causa que el nivel de voltaje en la patilla de entrada (patilla #2) varíe es la resistencia dependiente de la luz (LDR). Esta variación se da al pasar de día a noche y así se inicia la activación de la luz. Este circuito utiliza un transformador, 2 diodos rectificadores y un condensador electrolítico para obtener el voltaje en corriente continuanecesaria para que el 555 funcione. Este voltaje es de aproximadamente 16 voltios. El potenciómetro de 100K es necesario para ajustar el nivel de luz que hará que el circuito funcione bien.

CONTROL DE TEMPERATURA CON 555Este circuito mantendrá la temperatura de la habitación a un nivel agradable que depende del termistor (resistencia que varía su valor de acuerdo a la temperatura). Si sube la temperatura más rápido gira el ventilador. Hay que cuidar de que la temperatura no tenga siempre al ventilador al máximo. Esto se controla variando, si es necesario, la resistencia de 2.7 K.  El temporizador está conectado como oscilador  y al frecuencia base es establecida por las 2 resistencias de 100 K y elcondensador de 0.047 µF

El termistor, al variar el valor de su resistencia dependiendo de la temperatura ambiente, varía el valor del nivel devoltaje que se aplica a la patilla # 5 (control) del 555.Esto causa que la frecuencia a la que oscila el temporizador se modifique de su valor base establecido.La salida de este oscilador (patilla # 3 del 555) es aplicada a un transistor que a su vez maneja el pequeño motor eléctrico de ventilador de 12 Voltios.

METRONOMO

El metrónomo es un equipo auxiliar para estudiantes de música, el cual genera una secuencia rítmica sonora a diferentes cadencias que ayuda a llevar la secuencia rítmica de la música.

El circuito anterior permite variar la frecuencia rítmica entre 30 y 120 pulsos por minuto. Esta frecuencia se ajusta variando el potenciómetro R3 y el volumen de este ajustando el potenciómetro R4.

Este circuito es una versión modificada del multivibrador astable estándar, donde en este caso, la red principal de tiempos de carga y descarga de C1 es manejada utilizando la propia salida (pin 3) del 555.

GENERADOR DUAL DE TONOS

En el circuito de la fig. 6.5 se presenta un generador de tonos dual, el cual puede funcionar como un entretenido juguete musical. Dos 555 configurados como multivibradores astables, y funcionando como osciladores en la banda de audio, alimentan por separado cada una de las dos cornetas.

Un potenciómetro dual de 100KΩ es utilizado para variar la frecuencia de ambos osciladores simultáneamente. Los rangos de frecuencia de los osciladores es controlada por interruptores electrónicos formados por los transistores Q1,Q2, Q3 y Q4, los cuales sirven para seleccionar los condensadores de tiempo para ambos multivibradores.Presionando los interruptores S1y/o S2 se obtiene múltiples combinaciones de sonidos. En este circuito solo se muestran 2 rangos de frecuencias, pudiendo ampliar su funcionamiento con solo agregar más interruptores y transistores que permitan mayor variación de frecuencias.

GENERADOR DUAL DE TONOSEn el circuito de la fig. 6.5 se presenta un generador de tonos dual, el cual puede funcionar como un entretenido juguete musical.Dos 555 configurados como multivibradores astables, y funcionando como osciladores en la banda de audio, alimentan por separado cada una de las dos cornetas.

Un potenciómetro dual de 100KΩ es utilizado para variar la frecuencia de ambos osciladores simultáneamente. Los rangos de frecuencia de los osciladores es controlada por interruptores electrónicos formados por los transistores Q1,Q2, Q3 y Q4, los cuales sirven para seleccionar los condensadores de tiempo para ambos multivibradores.Presionando los interruptores S1y/o S2 se obtiene múltiples combinaciones de sonidos. En este circuito solo se muestran 2 rangos de frecuencias, pudiendo ampliar su funcionamiento con solo agregar más interruptores y transistores que permitan mayor variación de frecuencias.

SIRENA DE POLICIA BRITÁNICA

se presenta un generador de tonos alternados, el cual emite un sonido similar al de las sirenas de la policía Británica.La modulación de la frecuencia se puede variar ajustando R2 y la frecuencia del tono ajustando R5, pudiendo así obtener múltiples combinaciones de sonidos. El primer 555 (IC1) está configurado como multivibrador astable a una frecuencia de 1 Khz y IC2 también como astable pero a una frecuencia mayor, de unos pocos Khz.

El 555 (IC1) modula al 555 (IC2) utilizando una onda cuadrada en el pin 5 de control de voltaje de IC2. La salida de IC2 alimenta una corneta de 8Ω. Los diodos D1, D2 y D3 funcionan como protecciones contra inversiones de polaridad y corrientes inversas generadas por la corneta (carga inductiva).Se pueden crear múltiples variaciones de sonidos y tonos como sirenas de policía americana utilizando un seguidor emisor y tomando la señal de diente de sierra de IC1( carga y descarga del condensador de tiempo) para alimentar el terminal de control de voltaje (pin 5) de IC2.

SIRENA DE ALERTA ROJA

Otro simpático circuito que genera un sonido similar a la señal de ALERTA ROJA de la nave espacial de la serie de TV “ viaje a las estrellas”

El periodo de modulación es variado modificando la resistencia R2 y la frecuencia o tono de la sirena variando la resistencia R6. El diodo D1 y el condensador C2 garantizan que el multivibrador no sea afectado por cambios de voltaje producto de las características inductivas de la corneta.

CONCLUCION DE RENE BENITO LOZA

Son circuitos para varias aplicaciones y su función es oscilar dentro del mismo su señal para dar su función correcta mediante sus modalidades para lo cual nececita de componentes como resistencias y condenzadores externos.

El circuito 555 puede funcionar con un voltaje mayor a 4.5 v hasta con un voltaje de 18 v con algunas corrientes de hasta 200 miliamperes. Una de las grandes aplicaciones del 555, debido a que puede manejar 200 mA de salida, es la de generar tonos audibles, tal como una sirena.

El 555 es un integrado sumamente versátil, pudiendo ser configurado para trabajar en un rango muy amplio de frecuencias y configurado correctamente, puede trabajar con ciclos de trabajo de casi 0% al 100%.

CONCLUCION DE MANUEL ALEJANDRO VERGARA RIOS

El 555 es un circuito integrado cuya función principal es producir pulsos de temporización con precisión, entre sus funciones secundarias están la de oscilador, divisor de frecuencia, modulador o generador. sobre todo aplicaciones que tengan que ver con la temporización. Se caracteriza por trabajar de modo astable (que no tiene

ningún estado estable ) y momoestable (consistente en que al recibir una excitación exterior, cambia de estado y se mantiene en él durante un periodo que viene determinado por una constante

de tiempo. Transcurrido dicho período, la salida del monoestable vuelve a su estado original.) su operacion y funcionamiento depende unicamente de los componestes que se integren

a este es decir segun el valor de las recistecias y capasitores etc con los que integre y la interconecion