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El circuito 555


El 555 es un circuito integrado que incorpora dentro de si dos comparadores de voltaje, un flip flop, una etapa de salida de corriente, divisor de voltaje resistor y un transistor de descarga. Dependiendo de como se interconecten estas funciones utilizando componentes externos es posible conseguir que dicho circuito realiza un gran numero de funciones tales como la del multivibrador astable y la del circuito monoestable.

Este integrado se puede aplicar a diversas aplicaciones, tales como:

· Control de sistemas secuenciales

· Generación de tiempos de retraso

· Divisor de frecuencias

· Modulación por anchura de pulsos

· Repetición de pulsos

· Generación de pulsos controlados por tensión, etc.

Los circuitos multivibradores son utilizados para generar ondas digitales de forma continua o discontinua controlada por una fuente externa. Un multivibrador astable es un oscilador cuya salida varia entre dos niveles de voltaje a una razón determinada por el circuito RC. Un multivibrador monoestable produce un pulso que comienza cuando el circuito recibe la señal o disparo, la duración del pulso es controlada por el circuito RC.

Dentro del 555 se encuentra una red de resistencias que forman el divisor de voltaje fijo en 1/3 Vcc y 2/3 Vcc los puntos de comparación de los dos comparadores internos. Dependiendo de las señales que se aplican desde el exterior se puede lograr que los comparadores cambien de estado a diferentes niveles de voltaje, lo cual provoca que el Flip Flop cambie el estado de salida y/o active el transistor de descarga.

Algunas especificaciones que se deben de considerar cuando se use el 555 son:
 

· La corriente máxima de salida es de 200 mA cuando la terminal (3) de salida se encuentra conectada directamente a tierra. 
· Los retardos de tiempo de ascenso y descenso son idénticos y tienen un valor de 100 nseg.

· La fuente de alimentación puede tener un rango que va desde 4.5 Volts hasta 16 Volts de CD.

· Los valores de las resistencias R1 y R2 conectadas exteriormente van desde 1W hasta 100 kW para obtener una corrimiento de temperatura de 0.5% a 1% de error en la precisión, el valor máximo a utilizarse en la suma de las dos resistencias es de 20 MW .

· El valor del capacitor externo contiene únicamente las limitaciones proporcionadas por su fabricante.

· La temperatura máxima que soporta cuando se están soldando sus terminales es de 330 centígrados durante 19 segundos.

· La disipación de potencia o transferencia de energía que se pierde en la terminal de salida por medio de calor es de 600 mW.

Diagrama interno del CI 555 y funcionamiento


Se alimenta de una fuente externa conectada entre sus terminales (8) positiva y (1) tierra; el valor de la fuente de alimentación se extiende desde 4.5 Volts hasta 16.0 Volts de corriente continua, la misma fuente exterior se conecta a un circuito pasivo RC exterior, que proporciona por medio de la descarga de su capacitor una señal de voltaje que esta en función del tiempo, esta señal de tensión es de 1/3 de Vcc y se compara contra el voltaje aplicado externamente sobre la terminal (2) que es la entrada de un comparador.

La terminal (6) se ofrece como la entrada de otro comparador, en la cual se compara a 2/3 de la Vcc contra la amplitud de señal externa que le sirve de disparo.

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Diagrama esquematico del CI 555

La terminal (5) se dispone para producir modulación por anchura de pulsos, la descarga del condensador exterior se hace por medio de la terminal (7), se descarga cuando el transistor (NPN) T1, se encuentra en saturación, se puede descargar prematuramente el capacitor por medio de la polarización del transistor (PNP) T2.

Se dispone de la base de T2 en la terminal (4) del circuito integrado 555, si no se desea descargar antes de que se termine el periodo, esta terminal debe conectarse directamente a Vcc, con esto se logra mantener cortado al transistor T2 de otro modo se puede poner a cero la salida involuntariamente, aun cuando no se desee.

La salida esta provista en la terminal (3) del microcircuito y es además la salida de un amplificador de corriente (buffer), este hecho le da más versatilidad al circuito de tiempo 555, ya que la corriente máxima que se puede obtener cuando la terminal (3) sea conecta directamente al nivel de tierra es de 200 mA.

La salida del comparador "A" y la salida del comparador "B" están conectadas al Reset y Set del FF tipo SR respectivamente, la salida del FF-SR actúa como señal de entrada para el amplificador de corriente (Buffer), mientras que en la terminal (6) el nivel de tensión sea más pequeño que el nivel de voltaje contra el que se compara la entrada Reset del FF-SR no se activará, por otra parte mientras que el nivel de tensión presente en la terminal 2 sea más grande que el nivel de tensión contra el que se compara la entrada Set del FF-SR no se activará.

Generador de pulsos


Un multivibrador es un circuito generador de pulsos que produce una salida de onda rectangular. Los multivibradores astables también se denominan multivibradores autónomos. El multivibrador astable genera un flujo continuo de pulsos. Los multivibradores biestables también se denominan flip flops. El multivibrador biestable esta siempre en uno de dos estados estables (set o reset). La idea básica de un multivibrador biestable se muestra en la gráfica de abajo, donde el pulso de entrada produce en la salida un cambio de nivel bajo a alto.

Los multivibradores monoestables también se denominan multivibradores de un disparo (one-shot). Cuando se dispara el monoestable, el multivibrador genera un pulso de corta duración.
 

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Los generadores de pulsos sirven para producir un tren periódico de pulsos de igual amplitud. En ellos la duración del tiempo de encendido de un pulso puede ser independiente del tiempo entre pulsos. Sin embargo, si el tren de pulsos tiene la propiedad de estar encendido el 50 por ciento del tiempo, y apagado el otro 50 por ciento del tiempo, a la onda se le llama onda cuadrada. Se puede considerar que los generadores de onda cuadrada son una clase especial de generadores de pulsos.

Para describir la salida de los generadores de pulsos y las aplicaciones de ellos se debe presentar primero la terminología asociada con los pulsos. El primer grupo de términos denota las características de los pulsos rectangulares ideales. El segundo grupo de términos da los índices de desviación de la forma y la periodicidad de los pulsos ideales.

Los términos que caracterizan un tren de pulsos periódicos ideales incluyen los siguientes: