Comprendiendo el temporizador 555 ic

555 Timer IC es uno de los IC más utilizados entre estudiantes y aficionados. Hay una gran cantidad de aplicaciones de este circuito integrado, principalmente utilizado como vibradores como, MULTIVIBRADOR ASTABLE, MULTIVIBRADOR MONOSTABLE y MULTIVIBRADOR BISTABLE. Aquí puede encontrar algunos circuitos basados ​​en 5555 IC. Este tutorial cubre diferentes aspectos del 555 Timer IC y explica su funcionamiento en detalle. Entonces, primero entendamos qué son los vibradores asestables, monoestables y biestables.

MULTIVIBRADOR ASTABLE

Esto significa que no habrá un nivel estable en la salida. Entonces la salida oscilará entre alta y baja. Este carácter de salida inestable se utiliza como salida de reloj o de onda cuadrada para muchas aplicaciones.

MULTIVIBRADOR MONOSTABLE

Esto significa que habrá un estado estable y un estado inestable. El usuario puede elegir el estado estable entre alto o bajo. Si la salida estable se selecciona alta, el temporizador siempre intenta poner alta en la salida. Entonces, cuando se da una interrupción, el temporizador baja por un corto tiempo y, dado que el estado bajo es inestable, pasa a alto después de ese tiempo. Si el estado estable se elige bajo, con la interrupción, la salida sube por un corto tiempo antes de llegar a bajo.

MULTIVIBRADOR BISTABLE

Esto significa que ambos estados de salida son estables. Con cada interrupción, la salida cambia y permanece allí. Por ejemplo, la salida se considera alta ahora con la interrupción baja y permanece baja. Con la siguiente interrupción, aumenta.

Características importantes del 555 Timer IC

NE555 IC es un dispositivo de 8 pines. Las características eléctricas importantes del temporizador son que no debe funcionar por encima de 15 V, lo que significa que el voltaje de la fuente no puede ser superior a 15 V. En segundo lugar, no podemos extraer más de 100 mA del chip. Si no sigue estos, IC se quemará y dañará.

Explicación de trabajo

El temporizador consta básicamente de dos bloques de construcción principales y son:

1.Comparadores (dos) o dos amplificadores operacionales

2.Un flip-flop SR (configurar flip-flop de reinicio)

Como se muestra en la figura anterior, solo hay dos componentes importantes en el temporizador, son el comparador y el flip-flop. Entendamos qué son los comparadores y las chanclas.

Comparadores: el comparador es simplemente un dispositivo que compara los voltajes en los terminales de entrada (terminales inversores (- VE) y no inversores (+ VE)). Entonces, dependiendo de la diferencia en el terminal positivo y el terminal negativo en el puerto de entrada, se determina la salida del comparador.

Por ejemplo, considere que el voltaje del terminal de entrada positivo es + 5V y el voltaje del terminal de entrada negativo es + 3V. La diferencia es, 5-3 = + 2v. Dado que la diferencia es positiva, obtenemos el voltaje máximo positivo en la salida del comparador.

Para otro ejemplo, si el voltaje del terminal positivo es + 3V y el voltaje del terminal de entrada negativo es + 5V. La diferencia es + 3- + 5 = -2V, ya que la diferencia de voltaje de entrada es negativa. La salida del comparador será voltaje pico negativo.

Si, por ejemplo, considere el terminal de entrada positivo como ENTRADA y el terminal de entrada negativo como REFERENCIA como se muestra en la figura anterior. Entonces, la diferencia de voltaje entre INPUT y REFERNCE es positiva, obtenemos una salida positiva del comparador. Si la diferencia es negativa, obtendremos negativo o tierra en la salida del comparador.

Flip-Flop: El flip-flop es una celda de memoria, puede almacenar un bit de datos. En la figura podemos ver la tabla de verdad del flip-flop SR.

Hay cuatro estados en un flip-flop para dos entradas; sin embargo, necesitamos comprender solo dos estados del flip-flop para este caso.

S	R	Q	Q '(barra Q)
0	1	0	1
1	0	1	0

Ahora, como se muestra en la tabla, para las entradas de configuración y reinicio obtenemos las salidas respectivas. Si hay un pulso en el pin establecido y un nivel bajo en el reinicio, entonces el flip-flop almacena el valor uno y coloca la lógica alta en el terminal Q. Este estado continúa hasta que el pin de reinicio recibe un pulso mientras que el pin de configuración tiene una lógica baja. Esto restablece el flip-flop para que la salida Q sea baja y este estado continúa hasta que el flip-flop se establece nuevamente.

De esta forma, el flip-flop almacena un bit de datos. Aquí otra cosa es que la barra Q y Q son siempre opuestas.

En un temporizador se juntan el comparador y el flip-flop.

Considere que se suministran 9V al temporizador, debido al divisor de voltaje formado por la red de resistencias dentro del temporizador como se muestra en el diagrama de bloques; habrá voltaje en los pines del comparador. Entonces, debido a la red del divisor de voltaje, tendremos + 6V en el terminal negativo del comparador. Y + 3V en el terminal positivo del segundo comparador.

Otra cosa es que una salida del comparador esté conectada para restablecer el pin del flip-flop, por lo que si la salida del comparador uno pasa de baja a alta, el flip-flop se restablecerá. Y, por otro lado, la salida del segundo comparador está conectada al pin de configuración del flip-flop, por lo que si la salida del segundo comparador va alta desde baja, el flip-flop establece y almacena UNO.

Ahora, si observamos con atención, para un voltaje inferior a + 3V en el pin de disparo (entrada negativa del segundo comparador), la salida del comparador baja desde alta como se discutió anteriormente. Este pulso establece el flip-flop y almacena un valor uno.

Ahora, si aplicamos un voltaje superior a + 6V en el pin de umbral (entrada positiva del comparador uno), la salida del comparador va de baja a alta. Este pulso restablece el flip-flop y el almacenamiento flip-flip a cero.

Otra cosa sucede durante el reinicio del flip-flop, cuando se reinicia, el pin de descarga se conecta a tierra cuando Q1 se enciende. El transistor Q1 se enciende porque la barra Q está alta en el reinicio y está conectada a la base Q1.

En una configuración estable, el condensador conectado aquí se descarga durante este tiempo y, por lo tanto, la salida del temporizador será baja durante este tiempo. almacene uno y la salida será alta.

En una configuración estable como se muestra en la figura, La frecuencia de la señal de salida depende de las resistencias RA, RB y el condensador C. La ecuación se da como, Frecuencia (F) = 1 / (Periodo de tiempo) = 1,44 / ((RA + RB * 2) * C).

Aquí RA, RB son valores de resistencia y C es el valor de capacitancia. Al poner los valores de resistencia y capacitancia en la ecuación anterior, obtenemos la frecuencia de la onda cuadrada de salida.

El tiempo lógico de alto nivel se da como, TH = 0,693 * (RA + RB) * C

El tiempo lógico de nivel bajo se da como, TL = 0.693 * RB * C

La relación de trabajo de la onda cuadrada de salida se da como Ciclo de trabajo = (RA + RB) / (RA + 2 * RB).

555 Diagrama de clavijas del temporizador y descripciones

Ahora, como se muestra en la figura, hay ocho pines para un 555 Timer IC, a saber, 1.Tierra.

2. Gatillo.

3.Salida.

4.Restablecer.

5.Control

6. Umbral.

7.Descarga

8.Potencia o Vcc

Pin 1. Tierra: este pin no tiene ninguna función especial. Está conectado a tierra como de costumbre. Para que el temporizador funcione, este pin debe y debe estar conectado a tierra.

Pin 8. Power o VCC: este pin tampoco tiene una función especial. Está conectado a voltaje positivo. Para que el temporizador funcione, este pin debe estar conectado a un voltaje positivo de rango de + 3.6v a + 15v.

Pin 4. Restablecer: Como se mencionó anteriormente, hay un flip-flop en el chip del temporizador. La salida de flip-flop controla la salida del chip en el pin3 directamente.

El pin de reinicio está conectado directamente al MR (reinicio maestro) del flip-flop. En la observación podemos observar un pequeño círculo en el MR de flip-flop. Esta burbuja representa que el pin MR (reinicio maestro) es un disparador BAJO activo. Eso significa que para que el flip-flop restablezca el voltaje del pin MR debe ir de ALTO a BAJO. Con esta lógica de reducción, el flip-flop apenas se baja a BAJO. Entonces la salida pasa a BAJA, independientemente de los pines.

Este pin está conectado a VCC para que el flip-flop deje de reiniciarse.

Pin 3. SALIDA: Este pin tampoco tiene una función especial. Este pin se extrae de la configuración PUSH-PULL formada por transistores.

La configuración push-pull se muestra en la figura. Las bases de dos transistores están conectadas a la salida flip-flop. Entonces, cuando aparece lógica alta en la salida del flip-flop, el transistor NPN se enciende y aparece + V1 en la salida. Cuando la lógica que apareció en la salida del flip-flop es BAJA, el transistor PNP se enciende y la salida baja a tierra o aparece –V1 en la salida.

Así, cómo se usa la configuración push-pull para obtener una onda cuadrada en la salida mediante la lógica de control del flip-flop. El propósito principal de esta configuración es recuperar la carga del flip-flop. Bueno, el flip-flop obviamente no puede entregar 100 mA en la salida.

Bueno, hasta ahora discutimos los pines que no alteran la condición de salida en ninguna condición. Los cuatro pines restantes son especiales porque determinan el estado de salida del chip del temporizador, discutiremos cada uno de ellos ahora.

Pin 5. Pin de control : El pin de control se conecta desde el pin de entrada negativo del comparador uno.

Considere por un caso que el voltaje entre VCC y TIERRA es 9v. Debido al divisor de voltaje en el chip como se observa en la figura 3 de la página 8, el voltaje en el pin de control será VCC * 2/3 (para VCC = 9, voltaje del pin = 9 * 2/3 = 6V).

La función de este pin para dar al usuario el control directo sobre el primer comparador. Como se muestra en la figura anterior, la salida del comparador uno se alimenta al reinicio del flip-flop. En este pin podemos poner un voltaje diferente, digamos si lo conectamos a + 8v. Ahora lo que sucede es que el voltaje del pin UMBRAL debe alcanzar + 8V para restablecer el flip-flop y arrastrar la salida hacia abajo.

Para un caso normal, la salida V bajará una vez que el capacitor se cargue hasta 2 / 3VCC (+ 6V para suministro de 9V). Ahora, puesto que ponemos un voltaje diferente en el pin de control (comparador uno negativo o comparador de reinicio).

El capacitor debe cargarse hasta que su voltaje alcance el voltaje del pin de control. Debido a esta fuerza de carga del condensador, cambia el tiempo de encendido y apagado de la señal. Entonces, la salida experimenta un cambio diferente en la ración arrancada.

Normalmente, este pin se baja con un condensador. Para evitar interferencias de ruido no deseado con el trabajo.

Pin 2. TRIGGER: El pin de disparo se arrastra desde la entrada negativa del comparador dos. La salida del comparador dos está conectada al pin SET del flip-flop. Con el comparador de dos salidas altas, obtenemos un alto voltaje en la salida del temporizador. Entonces podemos decir que el pin de disparo controla la salida del temporizador.

Ahora aquí lo que hay que observar es que el voltaje bajo en el pin de disparo fuerza el voltaje de salida alto, ya que está en la entrada inversora del segundo comparador. El voltaje en el pin de disparo debe ir por debajo de VCC * 1/3 (con VCC 9v como se supone, VCC * (1/3) = 9 * (1/3) = 3V). Por lo tanto, el voltaje en el pin de activación debe ser inferior a 3 V (para un suministro de 9 V) para que la salida del temporizador sea alta.

Si este pin está conectado a tierra, la salida siempre será alta.

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 comparador1.

Aquí la diferencia de voltaje entre el pin UMBRAL y el pin CONTROL determina la salida del comparador 2 y, por lo tanto, la lógica de reinicio. Si la diferencia de voltaje es positiva, el flip-flop se reinicia y la salida baja. Si la diferencia es negativa, la lógica en el pin SET determina la salida.

Si el pin de control está abierto. Entonces, un voltaje igual o mayor que VCC * (2/3) (es decir, 6 V para un suministro de 9 V) restablecerá el flip-flop. Entonces la salida baja.

Entonces, podemos concluir que el voltaje del pin UMBRAL determina cuándo la salida debe bajar, cuando el pin de control está abierto.

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 se reinicia el flip-flop, el pasador de descarga se tira a tierra. Debido a que Qbar será alto cuando Q sea bajo, entonces el transistor Q1 se enciende cuando la base del transistor tiene energía.

Este pin generalmente descarga el condensador en la configuración ASTABLE, por lo que el nombre DESCARGA.