Edición de «555»

= Descripción pines =
[[Archivo: 555_Pinout.svg]]<br>
[https://commons.wikimedia.org/wiki/File:555_Pinout.svg 555 Pinout] por [//commons.wikimedia.org/wiki/User:Inductiveload tInductiveload] - Disponible bajo la licencia Dominio público vía [https://commons.wikimedia.org/wiki/ Wikimedia Common]<br>
<br>
*Pin 1 - GND
*Pin 2 - Trigger (Disparo)
**Cuando la tensión  Trigger < 1/3 de VCC el pin 3 - Output se pone a nivel alto (VCC) y el pin 7 - Discharge se pone en alta impedancia
*Pin 3 - Output
*Pin 4 - Reset
**Es una entrada de lógica negada
**Cuando se activa Reset el pin 3 - Output pasa a 0V y en pin 7 - Discharge queda a masa
**Sino se va a usar se conecta a VCC
*Pin 5 - Control
**Se utiliza para modificar los niveles de tensión de referencia
**Es útil para hacer modulaciones, controles de frecuencia por tensión
**Sino se utiliza se coloca un condensador de 100nF a massa
**Por lo general se conecta un condensador de desacoplo en tre el pin y GND de 10nF
**Sirve para eliminar el ruido de la fuente de potencia y minimiza el ruido en el voltaje de umbral
**Una resistencia de 10k entre el pin 5 y el pin 8 cambia el voltaje umbral de 0.5Vcc y el voltaje de disparo a 0.25Vcc
*Pin 6 - Threshold (Umbral)
**Cuando la tensión Threshold > 2/3 de VCC el pin 3 - Output y el pin 7 - Discharge se ponen a 0V
*Pin 7 - Discharge (Descarga)
*Pin 8 - VCC
<br>

= Modos de operación =
*<b>Aestable</b>
**Circuito capaz de cambiar de un estado a otro sin intervencion externa
**No puede permanecer indefinidamente en un estado
*<b>Biestable</b>
**Circuito capaz de cambiar de un estado a otro pero con intervencion externa
**Puede permanecer indefinidamente en un estado
*<b>Monoestable</b>
**Necesita un pulso externo para cambiar de estado
**Pasado un período de tiempo vuelve al estado anterior
**No se puede mantener el estado activo indefinidamente
**Comúnmente conocido como Timer
<br>
= Partes del 555 =
[[Archivo: NE555_Bloc_Diagram.svg|450px]]<br>
[https://en.wikipedia.org/wiki/File:NE555_Bloc_Diagram.svg 555 Bloc Diagramt] por [https://commons.wikimedia.org/wiki/User:BlanchardJ BlanchardJ] - Disponible bajo la licencia Dominio público vía [https://commons.wikimedia.org/wiki/ Wikimedia Common]<br>
<br>
*<b>Parte A</b>
**Tenemos tres resistencias del mismo valor haciendo un divisor de tension
**En el pin de Control tenemos 2/3 de VCC, que ademas es la entrada negativa del comparador IC1
**En la entrada positiva del comparador IC2 tenemos 1/3 de VCC
*<b>Parte B</b>
**Son dos comparadores
**En IC1 si por el pin 6 - Umbral entra más de 2/3 de VCC se envia un 1 a la entrada R del biestable del bloque C
**En IC2 si por el pin 2 - Disparo  entra menos de 1/3 de VCC se envia un 1 a la entrada S del biestable del bloque C
*<b>Parte C</b>
**Es un biestable RS
**Si R=1 -> Q es igual a 0
**Si S=1 -> Q es igual a 1
**Si R=0 y S=0 la salida no cambia
**Si el pin 4 Reset es HIGH reseteamos el biestable
*<b>Parte D</b>
**Es un transistor controlado por la salida negada del biestable
**Cuando la salida negada del biestable es 1 el transistor conecta el pin 7 - Descarga con el pin 1 - GND
**Cuando Q negado es 0 el pin 7 - Descarga queda en alta impedancia
*<b>Parte E</b>
**Es un inversor que niega la salida negada del biestable
**Puede llegar a tolerar 200mA
<br>

= Explicación de los modos de operación =
== Monoestable ==
[[Archivo: 555_Monoestable.svg]]<br>
Diagrama 555 en configuración monoestable<br>
<br>
[[Archivo: 555_Monoestable_Onda.svg]]<br>
Formas de onda en configuracion monoestable<br>
<br>
=== Estados ===
*Estado inicial
**El condensador se encuentra descargado
**El pin 2 - Trigger está en estado HIGH (1)
**La salida del IC2 es LOW (0) <math>\rightarrow V_{CC} > 1/3V_{CC}</math>
**La salida de IC1 no importa
**El biestable, no importa<math>R</math> y el valor de <math> S=0 \rightarrow \bar{Q}=1</math>
***No importa el valor de <math>R</math> porque sea <math>R=1 S=0</math>o<math>R=0 S=0</math> es la misma <math>\bar{Q}</math> 
**El pin 3 - Output está a nivel LOW (0)
**El pin 7 - Discharge se conecta a GND debido a que <math>\bar{Q}=1</math> y por lo tanto el transitor entra en saturacion
*Estado de disparo
**El pin 2 - Trigger pasa a estado LOW (0) durante un instante, luego vuelve a HIGH (1)
**La salida de IC2 es HIGH (1) <math>\rightarrow 1/3V_{CC} > 0\ (pin 2)</math>
**El biestable tiene <math>S=1 \rightarrow\bar{Q} = 0</math> (R sólo puede ser 0 porque si fuera 1 tendriamos un estado ambiguo y en [[555#Consideraciones|Consideraciones]] vemos como evitarlo)
**El pin 3 - Output será HIGH <math>\rightarrow</math> el inversor transforma el LOW en HIGH
**El pin 7 - Discharge pasa a alta impedancia debido a que el transistor entra en corte al recibir 0V por la base
**Se empieza a cargar el condensador
*Estado estable
**Mientras que <math>V_C < 2/3 V_{CC}</math> estaremos en un estado estable
**La salida de IC1 es LOW (0) <math>\rightarrow V_C < 2/3V_{CC}</math>
**La salida de IC2 es HIGH (1) <math>\rightarrow 1/3V_{CC} > 0\ (pin2)</math>
**El biestable tiene <math>R=0\ S=1 \rightarrow \bar{Q}=0</math>
**El pin 3 - Output será HIGH (1)
**El pin 7 - Discharge continua en alta impedancia durante todo el estado
*Vuelta al estado inicial
**Cuando <math>V_C > 2/3 V_{CC}</math>
**La salida del IC1 es HIGH (1) <math>\rightarrow V_C > 2/3V_{CC}</math>
**La salida del IC2 es LOW (0) <math>\rightarrow V_{CC} > 1/3V_{CC}</math>
**El biestable tiene <math>R=1\ S=0 \rightarrow \bar{Q}=0</math>
**El pin 3 - Output será LOW (0)
**El pin 7 - Discharge se conecta a GND debido a que <math>\bar{Q}=1</math> y por lo tanto el transitor entra en saturacion
**El condensador se descarga por el pin 7 - Discharge
**El circuito vuelve a un estado inicial hasta que se active otra vez el pin 2 - Trigger

=== Consideraciones ===
*Para calcular el tiempo HIGH del pin 3 se utiliza <math>T{on} = 1.1RC</math>
*Es recomendable de que <math>T{trigger} \leqslant \frac{T{on}}{4}</math>. Si el disparo esta en HIGH demasiado tiempo tendremos en el biestable que Set=1 y Reset=1 haciendo que la salida tenga un valor desconocido
*Los tiempos estan en segundos, el C en faradios y la R en ohmios
*El valor del condensador debe estar en unos márgenes, entre 470pF y 170uF
*El valor de la resistencia debe estar entre unos márgenes, 1Kohmio y 3.3Mohmio

== Aestable ==
[[Archivo: 555_Aestable.svg]]<br>
Diagrama 555 en configuracion aestable<br>
[[Archivo: 555_Aestable_Onda.svg | 553px]]<br>
Formas de onda en configuracion aestable<br>
<br>
=== Estados ===
*<math>T_{on}</math> o salida en <b>HIGH</b>
**Condensador empieza a cargarse a traves de <math>R_A\ y\ R_B</math>
**Cuando <math>V_C < 1/3V_{CC}</math>
**La salida de IC1 es LOW (0) <math>\rightarrow V_C < 2/3V_{CC}</math>
**La salida de IC2 es HIGH (1) <math>\rightarrow V_C < 1/3V_{CC}</math>
**El biestable tiene <math>R=0\ S=1 \rightarrow \bar{Q}=0</math>
**EL pin 3 - Output será HIGH
**El transistor entra en saturación y el pin 7 - Discharge entra en alta impedancia
*<math>T_{off}</math> o salida en <b>LOW</b>
**Cuando <math>V_C > 2/3V_{CC}</math>
**La salida de IC1 es HIGH (1) <math>\rightarrow V_C > 2/3 V_{CC}</math>
**La salida de IC2 es LOW (0) <math>\rightarrow V_C > 1/3VCC</math>
**El biestable tiene <math>R=1\ S=0 \rightarrow \bar{Q}=1</math>
**EL pin 3 - Output será LOW
**El transistor entra en corte y por el pin 7 - Discharge se empieza a descargar el condensador a través de <math>R_B</math>
=== Consideraciones ===
*La carga del condensador se hace a traves de <math>R_A+R_B</math> y la descarga solo a traves de <math>R_B</math>, por lo tanto el tiempo de carga y descarga es diferente, generando una onda asimétrica
**Teniendo esta configuración <math>T_{on} > T_{off}</math>
*Para calcular <math>T_{on} = 0.693 \cdot C \cdot (R_A+R_B)</math>
*Para calcular <math>T_{off} = 0.693 \cdot C \cdot R_B</math>
*El periodo de la señal se calcula <math>T = T_{on}+T{off}</math>
*La frecuencia de la señal se calcula <math>f = \frac{1}{T} = \frac {1.44}{(R_A+2R_B)\cdot C}</math>
*El duty cycle es <math>\delta = \frac{T_{on}}{T} \rightarrow \frac{R_A+R_B}{R_A+2R_B} \cdot 100</math>
*El valor del condensador debe estar en unos márgenes, entre 470pF y 170uF
*El valor de la resistencia debe estar entre unos márgenes, 1Kohmio y 3.3Mohmio
*Si <math>R_A=R_B \rightarrow</math>duty cycle = 67%
*Si ponemos una <math>R_B >> R_A</math> el valor de <math>R_A</math> no importará mucho en el tiempo de cargado y el duty cycle será del 50%

== Aestable Improved ==
[[Archivo: 555_Aestable_Improved.svg]]<br>
Diagrama 555 en configuracion aestable con una modificación <math>T_{on} < T_{off}</math><br>
=== Consideraciones ===
*Esta modificación sirve para poder tener una forma de onda en que <math>T_{on}</math> es más pequeño que <math>T_{off}</math>
*Con esta configuración lo que se hace es que al cargarse el condensador lo hace a través de <math>R_A</math> y luego de <math>D_1</math>, ya no pasa por <math>R_B</math>
*La descarga del condensador se mantiene como el circuito anterior
*<math>D_2</math> se pone para asegurar que el condensador se cargará saltandose <math>R_B</math>
*La nueva función de carga es <math>T_{on} = 0.693 \cdot C \cdot R_A</math>
*El duty cycle pasa a <math>\frac {R_A}{R_A+R_B}</math>
*Para tener un duty cycle mas menor a 50% <math>\rightarrow R_A << R_B</math>

== Aestable 50% Duty Cycle ==
[[Archivo: 555_Aestable_50.svg]]<br>
Diagrama 555 en configuración aestable con un duty cycle del 50%<br>
=== Consideraciones ===
*<math>R_B</math> se conecta entre el pin 2 - Trigger y el pin 3 - Output
*Ahora el condensador se carga/descarga a través de la misma resistencia, <math>R_B</math>
*Cuando el pin 3 - Output está en HIGH el condensador se carga a través de <math>R_B</math>
*Cuando el pin 3 - Output está en LOW el condensador se descarga
*<math>R_A</math> está para cargar el condensador al <math>V_{CC}</math>
*El <math>T_{on}</math> y el <math>T_{off}</math> (son iguales) se calculan <math>T = 0.693 \cdot C \cdot(2R_B)</math>
<br>
== Biestable ==

= Enlaces =
*[http://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555_oscillator.html 555 Oscillator Tutorial]
*[http://grupo5laboratorio.blogspot.com.es/p/lm-555-modo-astable-el-lm555-es-un.html]
*http://www.pcbheaven.com/wikipages/555_Theory/
*http://hispavila.com/3ds/lecciones/lecc7.htm
*http://www.hispavila.com/3ds/tutores/lm555.html
*http://www.unicrom.com/TUT_555.ASP