FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRONICA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRONICA

Tema: timer 555

Profesor del Curso: Moscoso Sánchez Jorge

Integrantes: LUCAS FRTEL DARWIN JORGE 1213220162

FERNANDEZ VILCHEZ STEVE 060593- I

ZAVALETA BUENO ROMEL 100731-H

CARBAJAL CERNA ANIBAL 1123220439

HERRERA SEGURA JONATHAN 040596-B

Ciclo: 2 curso: circuitos digitales

2013

2. MARCO TEÓRICO

Timer 555

El 555 es un circuito integrado cuya función principal es producir pulsos de temporización con precisión, entre sus funciones secundarias están la de oscilador, divisor de frecuencia, modulador o generador.

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

El 555 tiene diversas aplicaciones, como: Control de sistemas secuenciales, divisor de frecuencias, modulación por ancho de pulso, generación de tiempos de retraso, repetición de pulsos, etc.

Descripción de las pines del 555

1. Tierra o masa: ( Ground ) Conexión a tierra del circuito en general.

2. Disparo: ( Trigger ) Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se Quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

3. Salida: (Output) Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monostable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de aplicación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla # 4 (reset).

4 .Reset: Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida # 3 a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".

5.Control de voltaje: ( Control ) Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la practica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la patilla # 3 está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por las resistencias y condensadores conectados externamente al 555) . El voltaje aplicado a la patilla # 5 puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en la configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un capacitor de 0.01uF para evitar las interferencias.

6.Umbral: ( Threshold) Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida (Pin # 3) a nivel bajo bajo. 7.Descarga: ( Discharge ) Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

8.V+: También llamado Vcc, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Hay versiones militares de este integrado que llegan hasta 18 Voltios

Funcionamiento

Se alimenta de una fuente externa conectada entre sus terminales 8 (+Vcc) y 1(GND) tierra; el voltaje de la fuente va desde los 5 voltios hasta 15 voltios de corriente continua, la misma fuente se conecta a un circuito pasivo RC, que proporciona por medio de la descarga de su capacitor una señal de voltaje que está 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 (TRIGGER) que es la entrada de un comparador.

La terminal 6 (THRESHOLD) 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.

La terminal 5(CONTROL VOLTAGE) se dispone para producir modulación por anchura de pulsos, la descarga del condensador exterior se hace por medio de la terminal 7 (DISCHARGE), 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 (RESET) 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.

3. PROCESO EXPERIMENTAL

Circuito Astable Básico:

Si se usa en este modo el circuito su principal característica es una forma de onda rectangular a la salida, en la cual el ancho de la onda puede ser manejado con los valores de ciertos elementos en el diseño.

Para esto debemos aplicar las siguientes formulas:

TA = 0.693 * (R1+R2) * C1 TB = 0.693 * (R2*C1)

Donde TA es el tiempo del nivel alto de la señal y TB es el tiempo del nivel bajo de la señal.

Estos tiempos dependen de los valores de R1 y R2. Recordemos que el periodo es = 1/f.

La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula: f = 1/(0.693 * C1 * (R1 + 2 * R2))

Circuito Monoestable

En este caso el timmer 555 en su modo monoestable funcionará como un circuito de un tiro. Dentro del 555 hay un transistor que mantiene a C1 descargado inicialmente. Cuando un pulso negativo de disparo se aplica a terminal 2, el flip-flop interno se setea, lo que quita el corto de C1 y esto causa una salida alta (un high) en el terminal 3 (el terminal de salida). La salida a través del capacitor aumenta exponencialmente con la constante de tiempo:

t = R1 * C1

Cuando el voltaje a través de C1 iguala dos tercios de Vcc el comparador interno del 555 se resetea el flip-flop, que entonces descarga el capacitor C1 rápidamente y lleva al terminal de salida a su estado bajo (low). El circuito e activado con un impulso de entrada que va en dirección negativa cuando el nivel llega a un tercio de Vcc. Una vez disparado,

el circuito permanece en ese estado hasta que pasa el tiempo de seteo, aun si se vuelve a disparar el circuito. La duración del estado alto (high) es dada por la ecuación:

T= 1.1 * (R1*C1)

El intervalo es independiente del voltaje de Vcc. Cuando el terminal reset no se usa, debe atarse alto para evitar disparos espontáneos o falsos.

4. APLICACIONES

El Timer 555 se puede funcionar de la siguiente forma:

Temporizador. Oscilador. Divisor de frecuencia. Modulador de frecuencia. Generador de señales triangulares

Ejemplo Temporizador:

CIRCUITO TEMPORIZADOR AJUSTABLE 1-10 MINUTOS

Este circuito es un temporizador que se inicia cuando se pone en marcha al conectar su alimentación (al actuar el interruptor de alimentación). Un diodo LED verde (green) luce indicando que la temporización está en progreso. Cuando se alcanza el periodo de temporización, el LED verde deja de lucir, y luce el LED rojo (red), a la vez que comienza a sonar el zumbador (beeper). El periodo de temporización es ajustable mediante el potenciómetro de 1 M, y puede ser ajustado aproximadamente entre 1 y 10 minutos con los componentes indicados en el esquema. Usted puede marcar los tiempos en una escala dibujada en la caja que albergue el circuito alrededor del eje del potenciómetro.

Tenga en cuenta que los periodos de tiempo son sólo aproximados. Con componentes perfectos, la temporización debería ser de 4½ minutos, pero prácticamente se amplía hasta unos 10 minutos debido a que el condensador de temporización de 220 µF pierde carga lentamente. Esto es un problema típico de los condensadores electrolíticos, pero además unos condensadores pierden más que otros. Además, el valor de los condensadores electrolíticos puede llegar a diferir en un ±30% del valor que tienen marcado.

5. CONCLUSIONES

Duty Cicle

El ciclo de trabajo (Duty Cicle) de una onda del pulso es la proporción del tiempo que gasta alta a la duración total del estado alto y bajo.

Con este circuito el Duty Cycle puede conseguirse con cualquier valor que deseemos. Si R1 = R2 entonces tendremos un Duty Cycle del 50%. Si R1 > R2 entonces el Duty Cycle será mayor que el 50%, y si R1 < R2 entonces tendremos un Duty Cycle menor que el 50%.

¿Por qué Trigger tiene prioridad sobre Thershold en el Timer NE555?

El Trigger estable el inicio del tiempo de retardo (Monoestable) , mientras que el Thershold regula el tiempo mediante el uso de condensadores y resistencias.

6. BIBLIOGRAFIA

http://www.instructables.com/id/555-Timer/step7/555-Timer-Astable-Mode-Duty-Cycle/

http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/555.htm

Fundamentos de Sistemas Digitales, Thomas L. Floyd. Novena Edición, pp (448-454).