El 555 

Indice

Introducción y características. Funcionamiento monoestable. Funcionamiento astable.

 

Introducción y características

El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador.

Sus características más destacables son:

Temporización desde microsegundos hasta horas. Modos de funcionamiento:

o Monoestable.o Astable.

Aplicaciones:o Temporizador.o Oscilador.o Divisor de frecuencia.o Modulador de frecuencia.o Generador de señales triangulares.

Pasemos ahora a mostrar las especificaciones generales del 555 (Vc = disparo):

 

Especificaciones generales del 555

Vcc 5-Voltios

10-Voltios

15-Voltios

Notas

Frecuencia máxima (Astable) 500-kHz a 2-MHz Varia con el Mfg y el

diseño

Nivel de tensión Vc (medio) 3.3-V 6.6-V 10.0-V Nominal

Error de frecuencia (Astable) ~ 5% ~ 5% ~ 5% Temperatura 25° C

Error de temporización (Monoestable)

~ 1% ~ 1% ~ 1% Temperatura 25° C

Máximo valor de Ra + Rb 3.4-Meg 6.2-Meg 10-Meg  

Valor mínimo de Ra 5-K 5-K 5-K  

Valor mínimo de Rb 3-K 3-K 3-K  

Reset VH/VL (pin-4) 0.4/<0.3 0.4/<0.3 0.4/<0.3  

Corriente de salida (pin-3) ~200ma ~200ma ~200ma  

A continuación se mostrarán los modos de funcionamiento que posee este circuito integrado. En los esquemas se hace referencia al patillaje del elemento, al igual que a las entradas y salidas de cada montaje.

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Funcionamiento monoestable

Cuando la señal de disparo está a nivel alto (ej. 5V con Vcc 5V) la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de reposo.

Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto (Vcc) hasta transcurrido el tiempo determinado por la ecuación:

T = 1.1*Ra*C

Es recomendable, para no tener problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).

NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización.

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Funcionamiento astable

En este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia:

F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]

La señal cuadrada tendrá como valor alto Vcc (aproximadamente) y como valor bajo 0V.

Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las fórmulas:

Salida a nivel alto: T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C Salida a nivel bajo: T2 = 0.693*Rb*C

Circuito integrado 555

NE555 de Signetics en un dual in line package.

El circuito integrado 555 es un circuito integrado de bajo costo y de grandes usos en variadas

aplicaciones. Inicialmente fue desarrollado por la firmaSignetics

Índice

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1 Historia

2 Descripción de las terminales del Temporizador 555

o 2.1 Multivibrador Astable

o 2.2 Multivibrador monoestable

3 Enlaces externos

Historia[editar · editar código]

Fotografía del interior del 555, 1978.

En 1970, Hans Camenzind, un ingeniero nacido en Suiza, quién después de terminar su educación

secundaria viajó a Estados Unidos para realizar los estudios de ingeniería, se tomó un mes de

vacaciones de su empleo en Signetics (ahora Philips) para escribir un libro, pero en vez de volver al final

de las vacaciones, le pidió a la compañía que lo contratase como consultor durante un año, para usar

los principios del oscilador controlado por tensión o VCO en el desarrollo de un circuito integrado

temporizador; esta idea no era del agrado del departamento de ingeniería de Signetics, pero

afortunadamente a Art Fury, el hombre de mercadeo de la empresa, la idea le entusiasmó y le dio el

contrato a Camenzind, quien después de seis meses, completó el diseño final (los primeros diseños no

hacían uso de redes RC para la temporización y por ello preveían un circuito integrado de 14 pines

(mucho más complejo y caro), el 555 fue pionero en muchos aspectos, no solo fue el primer circuito

integrado temporizador, también fue el primero en venderse desde su salida al mercado a bajo precio

(U$ 0,75), cosa nunca hecha hasta entonces por ningún productor de semiconductores. Cabe acotar

que por las diferencias entre Camenzind y el departamento de ingeniería de Signetics, el proyecto

durmió durante un año antes de ser finalmente producido en masa por Signetics.

El temporizador fue introducido en el mercado en el año 1972 por esta misma fábrica con el nombre:

SE555/NE555 y fue llamado "The IC Time Machine" (El Circuito Integrado Máquina del Tiempo). Este

circuito tiene muy diversas aplicaciones, y aunque en la actualidad se emplea más su remozada

versión CMOS desarrollada por Dave Bingham en Intersil, se sigue usando también la versión bipolar

original, especialmente en aplicaciones que requieran grandes corrientes de parte de la salida del

temporizador.

Descripción de las terminales del Temporizador 555[editar · editar

código]

Pines del 555.

GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente "tierra ó masa".

Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si

el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por

debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si

se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo

pase a alto otra vez.

Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que

esté conectado como monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje

de alimentación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con

la ayuda de la patilla de reset (normalmente la 4).

Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a

nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el

555 se "resetee".

Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador

de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio)

hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la salida

esmultivibrador astable y como multivibrador monoestable. Puede también configurarse para por

ejemplo generar formas de onda tipo Rampa.

Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la

salida (Pin # 3) a nivel bajo bajo

Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo

utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

Voltaje de alimentación (VCC) (normalmente la 8): es el pin donde se conecta el voltaje de

alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo).

Multivibrador Astable[editar · editar código]

Esquema de la aplicación de multivibrador astable del 555.

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 siguientes:

 [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).

CORRECCIÓN: Para realizar un ciclo de trabajo igual al 50% se necesita colocar el resistor R1 entre la

fuente de alimentación y la terminal 7; desde la terminal 7 hacia el condensador se coloca un diodo con

el ánodo apuntando hacia el condensador, después de esto se coloca un diodo con el cátodo del lado

del condensador seguido del resistor R2 y este conjunto de diodo y resistor en paralelo con el primer

diodo, además de esto los valores de los resistores R1 y R2 tienen que ser de la misma magnitud.

Multivibrador monoestable[editar · editar código]

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 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.