El modo multivibrador estable del temporizador 555 IC también se denomina modo de funcionamiento libre o autoactivación. A diferencia del modo multivibrador monoestable, no tiene ningún estado estable, tiene dos estados cuasi estables (ALTO y BAJO). No se requiere disparo externo en el modo Astable, intercambia automáticamente sus dos estados en un intervalo particular, por lo tanto genera una forma de onda rectangular. Esta duración de tiempo de salida ALTA y BAJA ha sido determinada por las resistencias externas (R1 y R2) y un condensador (C1). El modo Astable funciona como un circuito oscilador, en el cual la salida oscila a una frecuencia particular y genera pulsos en forma de onda rectangular.
Usando el temporizador 555 IC, podemos generar una duración de tiempo precisa de salida ALTA y BAJA, desde microsegundos hasta horas, por eso 555 es un IC muy popular y versátil. Antes de pasar a continuación, debe conocer el IC del temporizador 555 y sus PIN, aquí está la breve descripción de sus PIN.
Pin 1. Tierra: Este pin debe estar conectado a tierra.
Pin 2. TRIGGER: El pin de disparo se arrastra desde la entrada negativa del comparador dos. La salida del comparador inferior está conectada al pin SET del flip-flop. Un pulso negativo (<Vcc / 3) en este Pin establece el Flip flop y la salida pasa a High.
Pin 3. SALIDA: Este pin tampoco tiene una función especial. Este es el pin de salida donde está conectada la carga. Se puede utilizar como fuente o sumidero y conducir hasta 200 mA de corriente.
Pin 4. Reset: Hay un flip-flop en el chip del temporizador. El pin de reinicio está conectado directamente al MR (reinicio maestro) del flip-flop. Este es un pin activo bajo y normalmente conectado a VCC para evitar un reinicio accidental.
Pin 5. Pin de control: El pin de control se conecta desde el pin de entrada negativo del comparador uno. El ancho del pulso de salida se puede controlar aplicando voltaje en este pin, independientemente de la red RC. Normalmente, este pin se baja con un condensador (0.01uF), para evitar interferencias de ruido no deseadas con el funcionamiento.
Pin 6. UMBRAL: El voltaje del pin de umbral determina cuándo reiniciar el flip-flop en el temporizador. El pin de umbral se extrae de la entrada positiva del comparador superior. Si el pin de control está abierto, entonces un voltaje igual o mayor que VCC * (2/3) restablecerá el flip-flop. Entonces la salida baja.
Pin 7. DESCARGA: Este pin se extrae del colector abierto del transistor. Dado que el transistor (en el que se tomó el pin de descarga, Q1) conectó su base a Qbar. Siempre que la salida baja o el flip-flop se reinicia, el pin de descarga se tira a tierra y el capacitor se descarga.
Pin 8. Energía o VCC: Está conectado a voltaje positivo (+ 3.6v a + 15v).
Operación del modo multivibrador Astable del temporizador 555 IC:
- Cuando se enciende inicialmente la energía, el voltaje de la clavija de disparo está por debajo de Vcc / 3, lo que hace que la salida del comparador inferior sea ALTA y CONFIGURA el flip flop y la salida del chip 555 en ALTA.
- Esto hace que el transistor Q1 esté APAGADO, porque Qbar, Q '= 0 se aplica directamente a la base del transistor. Cuando el transistor está APAGADO, el condensador C1 comienza a cargarse y cuando se carga a un voltaje superior a Vcc / 3, la salida del comparador inferior se vuelve BAJA (el comparador superior también está en BAJO) y la salida del flip flop sigue siendo la misma que la anterior (salida 555 permanece ALTO).
- Ahora, cuando la carga del condensador llega a un voltaje superior a 2 / 3Vcc, entonces el voltaje del extremo no inversor (Umbral PIN 6) se vuelve más alto que el extremo inversor del comparador. Esto hace que la salida del comparador superior sea ALTA y reinicia el flip flop, la salida del chip 555 se vuelve BAJA.
- Tan pronto como la salida de 555 sea BAJA significa Q '= 1, entonces el transistor Q1 se pone en ON y cortocircuita el condensador C1 a tierra. Entonces, el condensador C1 comienza a descargarse al suelo a través del PIN de descarga 7 y la resistencia R2.
- A medida que el voltaje del capacitor desciende por debajo de 2/3 Vcc, la salida del comparador superior se vuelve BAJA, ahora SR Flip flop permanece en el estado anterior ya que ambos comparadores son BAJOS.
- Durante la descarga, cuando el voltaje del capacitor desciende por debajo de Vcc / 3, esto hace que la salida del comparador inferior sea ALTA (el comparador superior permanece BAJO) y establece el flip flop nuevamente y la salida 555 se vuelve ALTA.
- El transistor Q1 se apaga y nuevamente el condensador C1 comienza a cargarse.
Esta carga y descarga del condensador continúa y se genera una onda de salida oscilante rectangular para. Mientras el capacitor se carga, la salida del 555 es ALTA, y mientras el capacitor se descarga, la salida será BAJA. Entonces esto se llama modo Astable porque ninguno de los estados es estable y 555 automáticamente intercambia su estado de ALTO a BAJO y de BAJO a ALTO, por lo que se llama Multivibrador de ejecución libre.
Ahora la duración de SALIDA ALTA y SALIDA BAJA está determinada por las Resistencias R1 y R2 y el condensador C1. Esto se puede calcular usando las siguientes fórmulas:
Tiempo alto (segundos) T1 = 0,693 * (R1 + R2) * C1
Tiempo bajo (segundos) T2 = 0,693 * R2 * C1
Período de tiempo T = Tiempo alto + Tiempo bajo = 0.693 * (R1 + 2 * R2) * C1
Frecuencia f = 1 / Periodo de tiempo = 1 / 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1 = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Ciclo de trabajo: El ciclo de trabajo es la relación entre el tiempo durante el cual la salida es ALTA y el tiempo total.
Ciclo de trabajo%: (Tiempo ALTO / Tiempo total) * 100 = (T1 / T) * 100 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2) * 100
También puede utilizar esta calculadora estable con temporizador 555 para calcular los valores anteriores.
Aquí está la demostración práctica del modo Astable del 555 IC timer, donde hemos conectado un LED a la salida del 555 IC. En este circuito multivibrador astable 555, el LED se encenderá y apagará automáticamente con una duración determinada. El tiempo de encendido, el tiempo de apagado, la frecuencia, etc. se pueden calcular utilizando las fórmulas anteriores.
La figura anterior muestra el diagrama de circuito multivibrador astable del temporizador 555. Puede encontrar muchos circuitos y aplicaciones usando el modo astable en 555 circuitos de temporizador.