El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en la generación de temporizadores, pulsos y oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete.
Fue introducido en 1971 por Signetics, el 555 sigue siendo de uso generalizado debido a su facilidad de uso, precio bajo y la estabilidad. Muchas empresas los fabrican en versión de transistores bipolares y también en CMOS de baja potencia. A partir de 2003, se estimaba que mil millones de unidades se fabricaban cada año. Este circuito suele ser utilizado para trabajos sencillos como trabajos escolares, debido a su bajo costo y facilidad de trabajar con él.
Descripción de las conexiones:
- GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra (masa).
- Disparo (normalmente la 2): Es donde se establece el inicio del tiempo de retardo si el 555 es configurado como monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando esta patilla tiene menos 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, estable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 V. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reinicio (normalmente la 4).
- Reinicio (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 alimentación para evitar que el temporizador se reinicie.
- 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 -1.7 V) hasta casi 0 V (aprox. 2 V menos). Así es posible modificar los tiempos. Puede también configurarse para, por ejemplo, generar pulsos en rampa.
- Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para poner la salida a nivel 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 terminal donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 V hasta 16 V.
Multivibrador monoestable
Los multivibradores son osciladores de relajación no sinusoidales que pueden ser de tres tipos, a saber, multivibradores astables, multivibradores monoestables y multivibradores biestables.
Es un hecho bien conocido que todos los sistemasExhiben la tendencia natural a estar en sus estados estables. Sin embargo, incluso se pueden diseñar los circuitos que cambiarán a un estado inestable cuando se activen externamente. El período de tiempo durante el cual el sistema permanece en este cuasi estable depende del diseño y puede modificarse cambiando los valores de los componentes del circuito asociados. Al completar este intervalo de tiempo definido, estos circuitos recuperarán su estado estable de manera espontánea, es decir, no necesitan ningún tipo de desencadenante para esta acción. Este tipo de circuitos pueden ser referidos como Multivibradores monoestables Como poseen un solo estado estable. Por el mismo motivo, incluso se conocen como multivibradores One Shot, multivibradores Single Shot, multivibradores Single Swing o multivibradores y Univibrators de retardo.
Generalmente, circuitos multivibradores monoestables.se compone de dos conjuntos de componentes, a saber, pasivos (resistencias y condensadores) y activos (transistores o circuitos integrados o 555 IC temporizadores). La figura 1 muestra un circuito de este tipo diseñado con dos transistores de unión bipolar (BJT) Q1 y Q2, un condensador C y cuatro resistencias RC1, RC2, R1 y R2. La frecuencia de la señal de salida generada por ellos puede variarse variando los valores de los condensadores y las resistencias presentes en el circuito.
Inicialmente, el sistema mostrado estará en su estado estable en el que el transistor Q1 será cutoff mientras q2 Estará en saturación. Como resultado, el coleccionista de Q2 se cortará a tierra debido a que la salida será baja. Además en este estado, la placa derecha del condensador C será de 0.7 V, ya que está conectada a la base de Q2, mientras que la carga en su placa izquierda irá aumentando gradualmente hacia VCC. Al aplicar el gatillo a la base de Q1, se encenderá, causando el flujo de corriente a través de RC1. Como resultado, el terminal colector de Q1 así como la placa izquierda del condensador C se cortocircuitará a tierra. Esto hace que el capacitor se descargue, mientras se apaga Q2 durante todo el período de ciclo de descarga. Este estado apagado de Q2 no es más que el estado astable o cuasi estable, en el que la salida del circuito aumenta.
Sin embargo durante este tiempo, Q1 solo permanece en su estado ON, ya que tiene su base conectada al punto de alto voltaje, el colector de Q2. A continuación, el ciclo se repite encendiendo Q2 y apagando Q1, una vez que el condensador se descarga completamente.
En este tipo de circuitos, la duración deLa constante de tiempo RC del diseño decide la salida que permanece alta antes de que el circuito vuelva a su estado estable. La expresión matemática para el tren de pulsos generado por multivibrador monoestable está dado por T = 0.693 R1DO. Además, debe observarse que, en estos diseños, el intervalo de tiempo entre los impulsos de disparo sucesivos debe mantenerse mayor en comparación con el de la constante de tiempo RC. Esto se debe a que, si no es así, la salida seguirá siendo alta cuando se aplique el siguiente impulso de disparo, lo que dará lugar a resultados insatisfactorios.
Multibradores monoestables producir una onda cuadrada perfecta en su salida comosu salida no se refiere a la carga del condensador. Estos son casi la mitad del tamaño de los multivibradores astable y su diseño es simple y económico. Como resultado, se utilizan ampliamente como temporizadores, circuitos de retardo, circuitos cerrados, divisores de frecuencia, etc. y también para generar pulsos de duración fija sensibles a algún evento externo, para controlar la frecuencia de la salida del circuito analógico, para sincronizar la línea. y la velocidad de fotogramas de las emisiones de televisión, para regenerar pulsos antiguos y desgastados en los sistemas informáticos y de telecomunicaciones, y para moderar las melodías de varias octavas en el caso de los órganos electrónicos.
Multivibrador biestable
Multivibradores biestables son los multivibradores que dependen de laDisparadores externos para cambiar entre sus dos estados estables permisibles. Estos circuitos también se conocen como Circuitos de activación o Circuitos de Eccles Jordon o Circuitos de alternancia de escala de 2 o Binarios o, más popularmente, como Flip-Flops, que forman los componentes básicos de los sistemas digitales secuenciales. Estos circuitos pueden diseñarse de diferentes maneras, por ejemplo, pueden componerse de transistores o circuitos integrados Op-Amps o 555 IC junto con componentes pasivos, las resistencias. La Figura 1 muestra un circuito de este tipo diseñado con dos transistores de unión bipolar NPN (BJT) Q1 y Q2 y cuatro resistencias RC1, RC2, R1 y R2.
Inicialmente, consideremos que el interruptor SPDT está en la posición 1, que a su vez conecta a tierra la base del transistor Q1. Como resultado, Q1 estará APAGADO (región de corte) mientras que su colector se mantendrá en VCC, debido a que la salida en O1 irá alto Este avance hacia adelante desvía la unión BE del transistor Q2, encendiéndolo (en modo de operación de saturación). Debido a esto, la corriente de colector fluye a través de la resistencia de colector RC2, cortocircuitando el terminal colector de Q2 al suelo. Así, para este caso, la salida en O2 terminal baja
Este estado del circuito se mantiene sin cambios paraun período de tiempo indefinido, a menos que se active externamente. En este caso, el acto de cambiar la posición del interruptor de 1 a 2 actúa como un disparador externo para el circuito. Una vez hecho esto, la base del transistor Q2 será puesto a tierra, apagándolo (región de corte). Esto también hace que la VCC para aparecer en el terminal colector de Q2, lo que a su vez da como resultado un alto rendimiento en O2 terminal. Además, en este estado, Q1 se encenderá (entra en modo de operación de saturación) ya que tiene su base conectada al terminal colector de Q2 a través de R2. Debido a esto, el terminal colector de Q1 será cortocircuitado a tierra, causando la salida en el terminal O1 ir bajo Este estado del circuito se mantiene nuevamente hasta que se active nuevamente.
A partir de la explicación presentada, se pueden concluir los dos puntos siguientes sobre la naturaleza de los circuitos biestables.
- Los circuitos biestables no se activan automáticamente, ya que dependen de las entradas de activación provistas por el usuario para cambiar su estado.
- En estos circuitos, las formas de onda de salida obtenidas en el terminal O1 y O2 Son complementarios entre sí, siempre.
Además, cabe señalar que el desencadenamiento enEl caso del circuito biestable se experimenta más convenientemente por medios electrónicos que mecánicamente. Este tipo de activación puede ser de naturaleza asimétrica o simétrica. En el caso de un disparo asimétrico, el disparo para cada uno de los transistores se obtiene de fuentes separadas y es independiente entre sí. A continuación, el disparo simétrico puede ser cualquiera de los siguientes tipos: disparo de base simétrico o disparo de colector simétrico o disparo híbrido simétrico.
Estos circuitos biestables se utilizan como memoria.dispositivos de almacenamiento, circuitos de temporización, divisores de frecuencia, conmutadores electrónicos de palanca, circuitos de conteo, registros de desplazamiento, generadores de pulsos de reloj, controladores de relé e incluso en el campo del radar y las comunicaciones.
MULTIVIBRADOR ASTABLE
En electrónica, un astable es un circuito multivibrador que no tiene ningún estado estable, lo que significa que posee dos estados inestables entre los que conmuta, permaneciendo en cada uno de ellos un tiempo determinado. Este tipo de circuitos fue desarrollado por Abraham y Bloch que lo denominaron «multivibrador» dado que la forma de onda de la oscilación vibra en múltiples frecuencias (la fundamental y los armónicos impares). La frecuencia de conmutación depende, en general, de la carga y descarga de condensadores. Entre sus múltiples aplicaciones se cuentan la generación de ondas periódicas (generador de reloj) y de trenes de pulsos.
Funcionamiento:
En la Figura 1 se muestra el esquema de un multivibrador astable realizado con componentes discretos. El funcionamiento de este circuito es el siguiente:
Al aplicar la tensión de alimentación (Vcc), los dos transistores iniciaran la conducción, ya que sus bases reciben un potencial positivo a través de las resistencias R-2 y R-3, pero como los transistores no serán exactamente idénticos, por el propio proceso de fabricación y el grado de impurezas del material semiconductor, uno conducirá antes o más rápido que el otro.
Supongamos que es TR-1 el que conduce primero. En estas condiciones el voltaje en su colector estará próximo a 0 voltios, por lo que C-1 comenzará a cargarse a través de R-2, creando al principio una muy pequeña diferencia de potencial entre sus placas y, por tanto, trasladando el voltaje próximo a 0 hasta la base de TR-2, que se pondrá en corte. Cuando el voltaje en C-1 alcance los 0,6 V, TR-2 comenzará a conducir, pasando la salida a nivel bajo (tensión próxima a 0V). C-1, que se había cargado vía R-2 y unión base-emisor de TR-2, se descargará ahora provocando el bloqueo de TR-1.
C-2 comienza a cargarse vía R-3 y al alcanzar la tensión de 0,6 V provocará nuevamente la conducción de TR-1, la descarga de C-1, el bloqueo de TR-2 y el pase a nivel alto (tensión próxima a Vcc (+) de la salida Y).
A partir de aquí la secuencia se repite indefinidamente, dependiendo los tiempos de conducción y bloqueo de cada transistor de las relaciones R-2/C-1 y R-3/C-2. Estos tiempos no son necesariamente iguales, por lo que pueden obtenerse distintos ciclos de trabajo actuando sobre los valores de dichos componentes.
EL BLOG DE LUIS ESPINOZA 