555

Descripción pines

• Pin 1 - GND
• Pin 2 - Trigger (Disparo)
  • Cuando la tensión es menor que 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
  • Cuando se activa Reset el pin 3 (Output) pasa a 0V y en pin 7 (Discharge) queda a masa
• 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

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

• 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 la entrada positiva (Umbral - pin 6) se supera 2/3 de VCC envia un 1 a la entrada R del biestable del bloque C
  • En IC2 si hay un voltaje mas grande que 2/3 de VCC por el pin 2 Disparo 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
• Parte E
  • Es un inversor que niega la salida negada del biestable
  • Puede llegar a tolerar 200mA

Explicación de los modos de operación

Monoestable

Imagen del circuito

• Estados
  • Estado inicial
    • Entrada Trigger (pin 2) a 1
    • El comparador IC2 compara 1/3 de VCC con VCC (el 1 en el pin 2). La salida de IC2 es 0 debido a que la parte negativa es mas alta que la positiva de IC2
    • El Set del biestable es 0 Que pasa con el Reset, porque es 0?
    • La salida negada del biestable es 1 lo que el transitor entra en saturacion conectando el pin 7 con GND
    • El condensador se comporta como un cortocircuito al estar conectado por sus dos bornes a GND
  • Estado de disparo
    • La entrada Trigger la bajamos a 0 durante un instante (luego vuelve a 1)
    • La salida del comparador IC2 sera 1 porque 1/3 VCC es mas grande que 0
    • La salida negada del biestable es 0 porque Set es 1
    • El transistor entra en corte y el pin 7 se comporta como una entrada de alta impedancia. El condensador se carga a traves de la resistencia y VCC
    • El condensador se carga con una constante de tiempo = RC (un condensador se carga en 5 constantes de tiempo)
  • Estado estable
    • En el momento que el condensador se esta cargando el pin 7 se conecta con el pin 6 haciendo que el comparador IC1 compare 2/3 de VCC con la V del condensador
    • Cuando la V del condensador es mas grande que 2/3 de VCC por el comparador IC1 sale un 1 haciendo que la entrada Reset del biestable sea 1
    • La salida negada del biestable pasa a 1 y el transistor entra en saturacion haciendo que el condensador se descargue

Imagen de las formas de onda

Consideraciones

• Para calcular el tiempo HIGH del pin 3 se utiliza Ton = 1.1RC
• Es recomendable de quqe el tiempo del disparo sea menor o igual a Ton dividido entre 4. Si el disparo esta en HIGH demasiado tiempo tendremos en el biestable que Set es igual a 1 y Reset es igual a 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 3.3megaohmio