Funcionamiento del LM 555
Diagrama de Bloques Interno:
El funcionamiento y las posibilidades de este circuito se pueden comprender estudiando el diagrama de bloques. Básicamente se compone de dos amplificadores operacionales montados como comparadores, un circuito biestable del tipo RS del que se utiliza su salida negada, un buffer de salida inversor que puede entregar o absorber una corriente de 200mA. y un transistor que se utiliza para descarga del condensador de temporización.
Una red de tres resistencias iguales fija los niveles de referencia en la entrada inversora del primer operacional, y en la no inversora del segundo operacional, a 2/3 y 1/3 respectivamente de la tensión de alimentación.
Cuando la tensión en el terminal umbral (THRESHOLD) supera los 2/3 de la tensión de alimentación, su salida pasa a nivel lógico "1", que se aplica a la entrada R del biestable, con lo cual su salida negada, la utilizada en este caso, pasa a nivel "1", saturando el transistor y comenzando la descarga del condensador, al mismo tiempo, la salida del 555 pasa a nivel "0".
Pasemos ahora al otro amplificador operacional, si la tensión aplicada a la entrada inversora, terminal de disparo (TRIGGER), desciende por debajo de 1/3 de la tensión de alimentación, la salida de este operacional pasa a nivel alto, que se aplica al terminal de entrada S del biestable RS, con lo que su salida se pone a nivel bajo, el transisor de descarga deja de conducir y la salida del 555 pasa a nivel lógico alto.
La gama de aplicaciones del circuito se incrementa, pues se dispone de un terminal de reset, activo a nivel bajo, que se puede utilizar para poner a nivel bajo la salida del 555 en cualquier momento.
Oscilador astable
Uno de los usos más frecuentes del NE555 es como oscilador astable. En esta configuración, el circuito produce en su pin de salida , una onda cuadrada, con una amplitud igual a la tensión de alimentación. La duración de los periodos alto y bajo de la señal de salida pueden ser diferentes. El nombre de “astable” proviene de la característica de esta configuración, en la que la salida no permanece fija en ninguno de los dos estados lógicos, si no que fluctúa entre ambos en un tiempo que llamaremos T.
El periodo de tiempo T de la señal de salida es igual al la suma de los tiempos en estado alto TC por “TIEMPO DE CARGA ” y bajo Td " tiempo de descarga ". En general, en lugar de utilizar el tiempo T como parámetro, utilizaremos la frecuencia F de la señal de salida, igual a 1/T
El periodo de tiempo T de la señal de salida es igual al la suma de los tiempos en estado alto TC por “TIEMPO DE CARGA ” y bajo Td " tiempo de descarga ". En general, en lugar de utilizar el tiempo T como parámetro, utilizaremos la frecuencia F de la señal de salida, igual a 1/T
Calculo de los componentes
Para un ciclo de trabajo de un 60% ,el tiempo de carga debe guardar una relacion de 6/4 sobre el tiempo de descarga , elegimos dos tiempos que cumplan con tal condición
ejemplo
600 ms de carga y 400 ms de tiempo de descarga
con estos tiempos podemos sacar el periodo de la señal
TC + TD = T
con el periodo podemos sacar la frecuencia
T = 1/ f
La frecuencia nos sirve para sacar del grafico el capacitor
Ya con el capacitor podemos calcular las resistencias vamos a tomar como ejempplo un C = 10uF
TD = 0,693 . R2 . C
Despejamos R2
R2 = TD/(0,693 . C)
reemplazando
R2 = 400ms/(0.693 . 10uF)
R2 = 57K
Ya con R2 podemos despejar de la formula del tiempo de carga R1
TC = 0,693 . (R1+R2) . C
DESPEJANDO
R1 = TC/ 0,693.C -R2
Reemplazando
R1 = 600ms/ 0,693.10uF - 57K
R1= 30K
de esta forma ya calculamos todos los componente para armar un 555 en configuracion astable
otros ejemplos:
Funcionamiento de las tablas , con una frecuencia de 1 KHZ
