Revisión actual - 13:33 15 jul 2015

Descripción pines

555 Pinout por tInductiveload - Disponible bajo la licencia Dominio público vía Wikimedia Common

Pin 1 - GND
Pin 2 - Trigger (Disparo)
- Cuando la tensión Trigger < 1/3 de VCC el pin 3 - Output se pone a nivel HIGH (VCC) y el pin 7 - Discharge se pone en alta impedancia
Pin 3 - Output
- Por este pin podemos y el circuito de salida puede ser fuente o drenador de hasta 200 mA o circuitos de accionamiento TTL
Pin 4 - Reset
- Es una entrada de lógica negada
- Cuando se activa Reset el pin 3 - Output pasa a LOW (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 de los comparadores (IC1 e IC2)
  - 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
- Sino se utiliza se coloca un condensador de 100nF a massa
- Es útil para hacer modulaciones, controles de frecuencia por tensión
- Sirve para eliminar el ruido de la fuente de potencia y minimiza el ruido en el voltaje de umbral
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)
- Va conectado a un transistor interno
- Cuando tenemos HIGH en el pin 3 - Output, en la base del transistor tenemos 0V, lo que hace que el transistor esté en corte. Entonces el pin 7 - Discharge está en alta impedancia
- Cuando tenemos LOW en el pin 3 - Output, en la base del transistor tenemos VCC, lo que hace que el transistor esté en saturación. Entonces el pin 7 - Discharge se conecta a GND
Pin 8 - VCC

Resumen Pines

Trigger	Umbral	Output	Discharge
< de 1/3Vcc		HIGH	Alta impedancia
	> de 2/3Vcc	LOW	GND

Modos de operación

Aestable
- Circuito capaz de cambiar de un estado a otro sin intervencion externa
- No puede permanecer indefinidamente en un estado
Biestable
- Circuito capaz de cambiar de un estado a otro pero con intervencion externa
- Puede permanecer indefinidamente en un estado
Monoestable
- 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

Partes del 555

555 Bloc Diagramt por BlanchardJ - Disponible bajo la licencia Dominio público vía Wikimedia Common

Parte A
- 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
Parte 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
Parte C
- 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
Parte D
- 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
Parte E
- Es un inversor que niega la salida negada del biestable
- Puede llegar a tolerar 200mA

Explicación de los modos de operación

Monoestable

Diagrama 555 en configuración monoestable

Formas de onda en configuracion monoestable

Estados

Estado inicial
- El condensador se encuentra descargado
- El pin 2 - Trigger está en estado HIGH (1)
- La salida del IC2 es LOW (0) $\to V_{C C} > 1 / 3 V_{C C}$
- La salida de IC1 no importa
- El biestable, no importaR y el valor de S=0→Q¯=1
  - No importa el valor de $R$ porque sea $R = 1 S = 0$ o $R = 0 S = 0$ es la misma $\bar{Q}$
- El pin 3 - Output está a nivel LOW (0)
- El pin 7 - Discharge se conecta a GND debido a que $\bar{Q} = 1$ 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) $\to 1 / 3 V_{C C} > 0 (p i n 2)$
- El biestable tiene $S = 1 \to \bar{Q} = 0$ (R sólo puede ser 0 porque si fuera 1 tendriamos un estado ambiguo y en Consideraciones vemos como evitarlo)
- El pin 3 - Output será HIGH $\to$ 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 $V_{C} < 2 / 3 V_{C C}$ estaremos en un estado estable
- La salida de IC1 es LOW (0) $\to V_{C} < 2 / 3 V_{C C}$
- La salida de IC2 es HIGH (1) $\to 1 / 3 V_{C C} > 0 (p i n 2)$
- El biestable tiene $R = 0 S = 1 \to \bar{Q} = 0$
- El pin 3 - Output será HIGH (1)
- El pin 7 - Discharge continua en alta impedancia durante todo el estado
Vuelta al estado inicial
- Cuando $V_{C} > 2 / 3 V_{C C}$
- La salida del IC1 es HIGH (1) $\to V_{C} > 2 / 3 V_{C C}$
- La salida del IC2 es LOW (0) $\to V_{C C} > 1 / 3 V_{C C}$
- El biestable tiene $R = 1 S = 0 \to \bar{Q} = 0$
- El pin 3 - Output será LOW (0)
- El pin 7 - Discharge se conecta a GND debido a que $\bar{Q} = 1$ 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 $T o n = 1.1 R C$
Es recomendable de que $T t r i g g e r ⩽ \frac{T o n}{4}$ . 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

Diagrama 555 en configuracion aestable

Formas de onda en configuracion aestable

Estados

Ton o salida en HIGH
- Condensador empieza a cargarse a traves de $R_{A} y R_{B}$
- Cuando $V_{C} < 1 / 3 V_{C C}$
- La salida de IC1 es LOW (0) $\to V_{C} < 2 / 3 V_{C C}$
- La salida de IC2 es HIGH (1) $\to V_{C} < 1 / 3 V_{C C}$
- El biestable tiene $R = 0 S = 1 \to \bar{Q} = 0$
- EL pin 3 - Output será HIGH
- El transistor entra en saturación y el pin 7 - Discharge entra en alta impedancia
Toff o salida en LOW
- Cuando $V_{C} > 2 / 3 V_{C C}$
- La salida de IC1 es HIGH (1) $\to V_{C} > 2 / 3 V_{C C}$
- La salida de IC2 es LOW (0) $\to V_{C} > 1 / 3 V C C$
- El biestable tiene $R = 1 S = 0 \to \bar{Q} = 1$
- 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 $R_{B}$

Consideraciones

La carga del condensador se hace a traves de RA+RB y la descarga solo a traves de RB, por lo tanto el tiempo de carga y descarga es diferente, generando una onda asimétrica
- Teniendo esta configuración $T_{o n} > T_{o f f}$
Para calcular $T_{o n} = 0.693 \cdot C \cdot (R_{A} + R_{B})$
Para calcular $T_{o f f} = 0.693 \cdot C \cdot R_{B}$
El periodo de la señal se calcula $T = T_{o n} + T o f f$
La frecuencia de la señal se calcula $f = \frac{1}{T} = \frac{1.44}{(R_{A} + 2 R_{B}) \cdot C}$
El duty cycle es $δ = \frac{T_{o n}}{T} \to \frac{R_{A} + R_{B}}{R_{A} + 2 R_{B}} \cdot 100$
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 $R_{A} = R_{B} \to$ duty cycle = 67%
Si ponemos una $R_{B} > > R_{A}$ el valor de $R_{A}$ no importará mucho en el tiempo de cargado y el duty cycle será del 50%

Aestable Improved

Diagrama 555 en configuracion aestable con una modificación $T_{o n} < T_{o f f}$

Consideraciones

Esta modificación sirve para poder tener una forma de onda en que $T_{o n}$ es más pequeño que $T_{o f f}$
Con esta configuración lo que se hace es que al cargarse el condensador lo hace a través de $R_{A}$ y luego de $D_{1}$ , ya no pasa por $R_{B}$
La descarga del condensador se mantiene como el circuito anterior
$D_{2}$ se pone para asegurar que el condensador se cargará saltandose $R_{B}$
La nueva función de carga es $T_{o n} = 0.693 \cdot C \cdot R_{A}$
El duty cycle pasa a $\frac{R_{A}}{R_{A} + R_{B}}$
Para tener un duty cycle menor a 50% $\to R_{A} < < R_{B}$

Aestable 50% Duty Cycle

Diagrama 555 en configuración aestable con un duty cycle del 50%

Consideraciones

$R_{B}$ se conecta entre el pin 2 - Trigger y el pin 3 - Output
Ahora el condensador se carga/descarga a través de la misma resistencia, $R_{B}$
Cuando el pin 3 - Output está en HIGH el condensador se carga a través de $R_{B}$
Cuando el pin 3 - Output está en LOW el condensador se descarga
$R_{A}$ está para cargar el condensador al $V_{C C}$
El $T_{o n}$ y el $T_{o f f}$ (son iguales) se calculan $T = 0.693 \cdot C \cdot (2 R_{B})$

@@ Línea 5: / Línea 5: @@
 *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
+**Cuando la tensión  Trigger < 1/3 de VCC el pin 3 - Output se pone a nivel HIGH (VCC) y el pin 7 - Discharge se pone en alta impedancia
 *Pin 3 - Output
+**Por este pin podemos <b>y el circuito de salida puede ser fuente o drenador de hasta 200 mA o circuitos de accionamiento TTL</b>
 *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
+**Cuando se activa Reset el pin 3 - Output pasa a LOW (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
+**Se utiliza para modificar los niveles de tensión de referencia de los comparadores (IC1 e IC2)
+***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
+**Sino se utiliza se coloca un condensador de 100nF a massa
 **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)
+**Va conectado a un transistor interno
+**Cuando tenemos HIGH en el pin 3 - Output, en la base del transistor tenemos 0V, lo que hace que el transistor esté en corte. Entonces el pin 7 - Discharge está en alta impedancia
+**Cuando tenemos LOW en el pin 3 - Output, en la base del transistor tenemos VCC, lo que hace que el transistor esté en saturación. Entonces el pin 7 - Discharge se conecta a GND
 *Pin 8 - VCC
 <br>
+== Resumen Pines ==
+{| class="wikitable"
+!Trigger || Umbral || Output || Discharge
+|-
+|< de 1/3Vcc || || HIGH || Alta impedancia
+|-
+| || > de 2/3Vcc || LOW || GND
+|}
 = Modos de operación =
@@ Línea 74: / Línea 85: @@
 === Estados ===
 *Estado inicial
+**El condensador se encuentra descargado
 **El pin 2 - Trigger está en estado HIGH (1)
-**La salida de IC2 es entonces LOW (0) <math>\rightarrow</math> 1/3 VCC < 1 (HIGH)
+**La salida del IC2 es LOW (0) <math>\rightarrow V_{CC} > 1/3V_{CC}</math>
-**El condensador se encuentra descargado
+**La salida de IC1 no importa
-**La salida de IC1 es EXPLICACION DE IC1
+**El biestable, no importa<math>R</math> y el valor de <math> S=0 \rightarrow \bar{Q}=1</math>
-**EXPLICACION BIESTABLE
+***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 entonces HIGH (1) <math>\rightarrow</math> 1/3VCC > 0 (LOW)
+**La salida de IC2 es HIGH (1) <math>\rightarrow 1/3V_{CC} > 0\ (pin 2)</math>
-**EXPLICACION IC1
+**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 biestable tiene <math>R=0\ S=1 \rightarrow\bar{Q} = 0</math>
 **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
-**El condensador se empieza a cargar a traves de R
+**Se empieza a cargar el condensador
 *Estado estable
-**Ahora por el pin 6 - Threshold entra la tensión que hay en el condensador. Esta tensión se compara en IC1 con 2/3 de VCC
+**Mientras que <math>V_C < 2/3 V_{CC}</math> estaremos en un estado estable
-**En el momento en que <math>V_C = 2/3 V_{CC}</math> el IC1 pasará a HIGH (1)
+**La salida de IC1 es LOW (0) <math>\rightarrow V_C < 2/3V_{CC}</math>
-**Como el pulso en el pin 2 - Trigger a vuelo a HIGH (1) la salida de IC2 es LOW (0)
+**La salida de IC2 es HIGH (1) <math>\rightarrow 1/3V_{CC} > 0\ (pin2)</math>
-**El biestable tiene <math>R=1\ S=0 \rightarrow \bar{Q}=1</math>
+**El biestable tiene <math>R=0\ S=1 \rightarrow \bar{Q}=0</math>
-**El pin 3 - Output será LOW
+**El pin 3 - Output será HIGH (1)
-**Por el pin 7 - Discharge se descarga el condensador debido a que la salida del biestable a saturado el transistor
+**El pin 7 - Discharge continua en alta impedancia durante todo el estado
-**El circuito vuelve a un estado estable hasta que se active otra vez el pin 2 - Trigger
+*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 ===
@@ Línea 108: / Línea 127: @@
 [[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 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
+*[http://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555_oscillator.html 555 Oscillator Tutorial]
-*http://www.pcbheaven.com/circuitpages/LED_PWM_Dimmer/
+*[http://grupo5laboratorio.blogspot.com.es/p/lm-555-modo-astable-el-lm555-es-un.html Explicación breve pero completa del 555 en astable - LM 555 Configuración astable (TP 3)]
-*http://www.pcbheaven.com/userpages/LED_driving_and_controlling_methods/index.php?topic=worklog&p=4
+*[http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/LM555.html#3 LM555 and LM556 Timer Circuits] - Muy completa, varios circuitos 555
+*[http://www.hispavila.com/3ds/tutores/lm555.html Explicación muy completa del 555 por V. García]
 *http://www.pcbheaven.com/wikipages/555_Theory/
 *http://hispavila.com/3ds/lecciones/lecc7.htm
 *http://www.unicrom.com/TUT_555.ASP

Diferencia entre revisiones de «555»

Revisión actual - 13:33 15 jul 2015

Sumario

Descripción pines

Resumen Pines

Modos de operación

Partes del 555

Explicación de los modos de operación

Monoestable

Estados

Consideraciones

Aestable

Estados

Consideraciones

Aestable Improved

Consideraciones

Aestable 50% Duty Cycle

Consideraciones

Biestable

Enlaces

Menú de navegación

Diferencia entre revisiones de «555»

Revisión actual - 13:33 15 jul 2015

Descripción pines

Resumen Pines

Modos de operación

Partes del 555

Explicación de los modos de operación

Monoestable

Estados

Consideraciones

Aestable

Estados

Consideraciones

Aestable Improved

Consideraciones

Aestable 50% Duty Cycle

Consideraciones

Biestable

Enlaces

Menú de navegación

Buscar