Manual de usuario Timmer 555
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El Timer 555-556.doc
Tama帽o
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Tipo
Proyectos Electr贸nicos
Marca Modelo
ci 555 556
Chasis
555 com temporizador
El 555 tiene diversas aplicaciones, como: Control de sistemas secuenciales, divisor de frecuencias, modulación por ancho de pulso, generación de tiempos de retraso, repetición de pulsos, etc.
Funcionamiento:
Se alimenta de una fuente externa conectada entre sus terminales 8 (+Vcc) y 1(GND) tierra; el voltaje de la fuente va desde los 5 voltios hasta 15 voltios de corriente continua, la misma fuente se conecta a un circuito pasivo RC, que proporciona por medio de la descarga de su capacitor una señal de voltaje que esta en función del tiempo, esta señal de tensión es de 1/3 de Vcc y se compara contra el voltaje aplicado externamente sobre la terminal 2 (TRIGGER) que es la entrada de un comparador. La terminal 6 (THRESHOLD) se ofrece como la entrada de otro comparador, en la cual se compara a 2/3 de la Vcc contra la amplitud de señal externa que le sirve de disparo. La terminal 5(CONTROL VOLTAGE) se dispone para producir modulación por anchura de pulsos, la descarga del condensador exterior se hace por medio de la terminal 7 (DISCHARGE), se descarga cuando el transistor
(NPN) T1, se encuentra en saturación, se puede descargar prematuramente el capacitor por medio de la polarización del transistor (PNP) T2. Se dispone de la base de T2 en la terminal 4 (RESET) del circuito integrado 555, si no se desea descargar antes de que se termine el periodo, esta terminal debe conectarse directamente a Vcc, con esto se logra mantener cortado al transistor T2 de otro modo se puede poner a cero la salida involuntariamente, aun cuando no se desee. La salida esta provista en la terminal (3) del microcircuito y es además la salida de un amplificador de corriente (buffer), este hecho le da más versatilidad al circuito de tiempo 555, ya que la corriente máxima que se puede obtener cuando la terminal (3) sea conecta directamente al nivel de tierra es de 200 mA. La salida del comparador "A" y la salida del comparador "B" están conectadas al Reset y Set del FF tipo SR respectivamente, la salida del FFSR actúa como señal de entrada para el amplificador de corriente (Buffer), mientras que en la terminal 6 el nivel de tensión sea más pequeño que el nivel de voltaje contra el que se compara la entrada Reset del FF-SR no se activará, por otra parte mientras que el nivel de tensión presente en la terminal 2 sea más grande que el nivel de tensión contra el que se compara la entrada Set del FF-SR no se activará. Circuito estable básico: Si se usa en este modo el circuito su principal característica es una forma de onda rectangular a la salida, en la cual el ancho de la onda puede ser manejado con los valores de ciertos elementos en el diseño. Para TA TB
esto
debemos
=
0.693 =
aplicar * 0.693
las
siguientes
(R1+R2) *
formulas: *
C1 (R2*C1)
Donde TA es el tiempo del nivel alto de la señal y TB es el tiempo del nivel bajo de la señal. Estos tiempo dependen de los valores de R1 y R2. Recordemos que el periodo es = 1/f. La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula: f = 1/(0.693 * C1 * (R1 + 2 * R2))
Circuito monoestable: En este caso el timmer 555 en su modo monoestable funcionará como un circuito de un tiro. Dentro del 555 hay un transistor que mantiene a C1 descargado inicialmente. Cuando un pulso negativo de disparo se aplica a terminal 2, el flip-flop interno se setea, lo que quita el corto de C1 y esto causa una salida alta (un high) en el terminal 3 (el terminal de salida). La salida a través del capacitor aumenta exponencialmente con la constante de tiempo: t
=
R1
*
C1
Cuando el voltaje a través de C1 iguala dos tercios de Vcc el comparador interno del 555 se resetea el flip-flop, que entonces descarga el capacitor C1 rápidamente y lleva al terminal de salida a su estado bajo (low). El circuito e activado con un impulso de entrada que va en dirección negativa cuando el nivel llega a un tercio de Vcc. Una vez disparado, el circuito permanece en ese estado hasta que pasa el tiempo de seteo, aun si se vuelve a disparar el circuito. La T=
duración
del
estado 1.1
alto
(high)
es
dada *
por
la
ecuación: (R1*C1)
El intervalo es independiente del voltaje de Vcc. Cuando el terminal reset no se usa, debe
atarse alto para evitar disparos espontรกneos o falsos.
El desarrollo matemรกtico para obtener el valor de los componentes es el siguiente: Adoptamos para el calculo:
C1=22µF. R1=10 KΩ. Ya que la frecuencia es de 1 Hz tenemos un periodo de T=1s.(T es el periodo de la señal generada) T= 1/(0.693×(R1+2R2)×C1) entonces de esta expresión despejamos R2 y tenemos el valor de R2=27795.5 y adoptamos su valor en R2=28 KΩ. Este valor es el que fijamos en el preset con la ayuda de un multímetro, midiendo la resistencia del mismo.
Conexionado: Pines del encapsulado del 555 Diagrama de conexionado de los componentes y el integrado:
El pin N° 3 señalado en esta imagen es el que a su salida proporciona la señal de onda cuadrada de 1 Hz, o sea que este sera el pin que alimente el "clock" de por ejemplo un contador o de un flipflop.
Implementación del circuito en una proto-board:
El condensador Ct, se carga ahora solamente a través de RA porque el diodo D1 cortocircuita a la resistencia RB durante el tiempo de carga del condensador. La descarga de Ct se realiza a través de RB únicamente. En estas condiciones, el ciclo de trabajo del circuito está dado por: Así en este circuito, para obtener un ciclo de trabajo de 50%, RA debe ser igual a RB. Ahora, para producir las distintas frecuencias, se deben escoger los condensadores apropiados:
Para 1 Hz escogemos un condensador de 100
F.
Para 10 Hz escogemos un condensador de 10
F.
Para 100 Hz escogemos un condensador de 1
F.
Para 1 KHz escogemos un condensador de 0.1
F.
CONCLUSIONES
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%.
Para aplicaciones que requieran de mayor precisión, una de las recomendaciones, es de utilizar condensadores de tantalio, para así evitar las corrientes de fuga características de los condensadores electrolíticos.
Para medir las frecuencias de 1Hz, y 10Hz, no fue posible usar el osciloscopio o el multímetro, puestos que éstos instrumentos, no son capaces de medirlas. Para medir 1Hz, se utilizó un cronómetro externo, y para medir 10Hz, se utilizó el osciloscopio, pero la medición resultó dificultosa.
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.