Historia

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HISTORIA : En 1970, Hans Camenzind, un ingeniero nacido en Suiza el circuito 555 fue pionero en muchos aspectos, no solo fue el primer circuito integrado temporizador, también fue el primero en venderse desde su salida al mercado a bajo precio (U$ 0,75), cosa nunca hecha hasta entonces por ningún productor de semiconductores.El temporizador 555 fue introducido en el mercado en el año 1972 por y fue llamado El Circuito Integrado Máquina del Tiempo. Este circuito tiene muy diversas aplicaciones, y aunque en la actualidad se emplea más su remozada versión Óxido metálico complementario CMOS desarrollada por Dave Bingham en Intersil, se sigue usando también la versión bipolar original, especialmente en aplicaciones que requieran grandes corrientes de parte de la salida del temporizador.

Circuito integrado función :

Es un circuito que contiene ocho terminales y su  función es la de hacer señales con intervalos de tiempo plenamente cambiable. Normalmente se ocupa como temporizador y como productor de onda cuadrada.Los intervalos de tiempo del 555 se manejan precisamente colocando resistencias y condensadores al circuito. El circuito integrado en su interior contiene dentro dos comparadores de voltaje, también posee un flip flop, una etapa de salida de corriente, tiene un divisor de voltaje por resistor y un transistor de descarga. Esto depende de cómo se interconecten las funciones utilizando componentes externos para conseguir que el circuito pueda hacer un gran número de funciones tales como la del modo astable y modo multibrador monoestable. El 555 viene en paquete de ocho pines de doble línea. En el interior del chip hay un conjunto de circuitos que sirven como bloques de construcción para un interruptor electrónico de alta velocidad. En total, el CI tiene 28 transistores. No funciona como un temporizador por sí mismo, sino que depende de un puñado de condensadores y resistencias externas para ello; la forma en la que estén conectados estos componentes externos determinará lo que el 555 hará. El 555 tiene un componente hermano, el 556, que combina dos temporizadores independientes de 555 en un paquete de 14 pines.

Descripcion general.

El circuito integrado 555 es un dispositivo altamente estable utilizado para la generacion de señales de pulsos. En la figura se muestra su distribucion funcional de pines y las dos formas más comunes de presentación las cuales son las más usuales: el encapsulado de doble fila o DIP ( Dual- in line package ) y el metálico.

La presentación DIP de 8 pines es la más común. El encapsulado metálico se utiliza principalmente en aplicaciones militares e industriales. También esta disponible en encapsulado de montaje superficial, con la referencia LM555CM de national.

El chip consta internamente de 23 transistores, 2 diodos y 12 resistencias. Opera con tensiones de alimentación desde 4.5 V hasta 18 V y puede manejar corrientes de salida hasta de 200 mA, una capacidad suficiente para impulsar directamente entradas TTL, LED, zumbadores, bobinas de rele, parlantes piezoeléctricos y otros componentes.

Asociado con unos pocos componentes externos (resistencias y condensadores, principalmente) el 555 se puede utilizar para generar trenes de pulsos, temporizar eventos y otras aplicaciones, tanto análogas como digitales. En esta lección estudiaremos sus dos modos básicos de operación: el astable o reloj y el monoestable o temporizador.

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En el modo astable , el circuito entrega un tren continuo de pulso y en el monoestable suministra un pulso de determinada duración. La frecuencia y el ancho del pulso se programan externamente mediante resistencias y condensadores adecuados.

Otro modo de operación importante es como modulador de ancho de pulsos. En este caso, el chip trabaja en el modo monoestable pero la duración del pulso se controla mediante un voltaje externo aplicado al pin 5.

Antes de proceder al estudio detallado del 555, es conveniente conocer algunas de sus características eléctricas más importante. Estos y otros parámetros son de gran utilidad para los diseñadores de circuitos. Una información más amplia se obtiene consultando manuales y hojas de datos (data sheets) de los fabricantes.

Componentes internos : consta de 23 transistores , 2 diodos , 12 resistencias

Terminales :

tierra (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra.

Disparo (normalmente la 2): 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.

Salida (normalmente la 3): 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 alimentación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset (normalmente la 4).

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

Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por los resistores y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a la patilla de control de voltaje 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 condensador de 0.01μF para evitar las interferencias.

Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

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

Bloque de función : El 555 contiene un puñado de bloques de construcción electrónicos

que tú configuras para obtener resultados diferentes. Tiene un flip-flop, que tiene dos

estados eléctricos estables, encendido y apagado y cuando envías un impulso eléctrico

en el flip-flop, cambia los estados. Dos comparadores también producen señales

eléctricas de salida "On" (Encendido) y "Off" (Apagado). Si un voltaje de entrada cruza un

umbral, el circuito se enciende o apaga dependiendo de que el voltaje aumente o

disminuya. Por último, el 555 tiene una etapa de salida electrónica capaz de realizar la

conducción de dispositivos externos o circuitos con hasta 200 miliamperios de corriente.

Funcionamiento .

Circuito básico monostable : El monoestable es un circuito multivibrador que realiza una

función secuencial consistente en que al recibir una excitación exterior, cambia de estado

y se mantiene en él durante un periodo que viene determinado por una constante de

tiempo. Transcurrido dicho periodo de tiempo, la salida del monoestable vuelve a su

estado original. Por tanto, tiene un estado estable (de aquí su nombre) y un estado casi

estable.Se encuentran monoestables integrados en varias familias lógicas,

tanto TTL (9601, 74121 y otros) como CMOS (4047, 4528, ...). Son circuitos que

comprenden parte analógica, que es la generación del pulso, y parte digital, que

proporciona varias funciones lógicas entre las entradas y las salidas digitales.La precisión

de la temporización depende de la parte analógica, que suele consistir en un generador

de corriente que carga un condensador C (externo) y un comparador de tensión. Muchas

veces el generador de corriente sólo es una resistencia R (externa o interna) conectada a

Vcc. La duración del pulso es función de RC, aunque la dependencia exacta depende del

modelo. Entonces, las tolerancias de R y C aparecen directamente como errores en la

duración del pulso, así como sus variaciones con la temperatura. Además es la parte más

sensible al ruido.

Funcionamiento del monostable : La salida del circuito es inicialmente cero, el transistor está saturado y no permite la carga del condensador C1. Pero al pulsar SW1 se aplica una tensión baja en el terminal de disparo TRIGGER, que hace que el biestable RS cambie y en la salida aparezca un nivel alto. El transistor deja de conducir y permite que el condensador C1 se cargue a través de la resistencia R1. Cuando la tensión en el condensador supera los 2/3 de la tensión de alimentación, el biestable cambia de estado y la salida vuelve a nivel cero.

R2 esta entre 1k y 3,3 M, el valor mínimo de C1 es de 500pf.

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Tipos de monostable : Restaurable o resetable: Una entrada de reset permite interrumpir el pulso en

cualquier momento, dejando el dispositivo preparado para un nuevo disparo. Redisparable (retriggerable): Permite reiniciar el pulso con un nuevo disparo antes

de completar la temporización. Digamos que se tiene un temporizador de 4 ms, pero a los 2 ms de iniciado el pulso se realiza un nuevo disparo; la duración que se obtiene es de 2 + 4 = 6 ms. Los monoestables no redisparables sólo permiten el disparo cuando no existe ninguna temporización en curso. Es decir, en el ejemplo anterior ignoraría el segundo disparo y se obtendría un pulso de 4 ms solamente.

Monoestable-Multivibrador: Son monoestables dobles (Dos, normalmente independientes) en la misma cápsula que permiten su conexión de forma que el fin del pulso generado por uno de ellos dispara al otro. Permiten el control preciso e independiente de los tiempos alto y bajo de la señal de salida.

Para temporizaciones largas, se añaden contadores a un multivibrador que prolongan la duración del pulso. Por ejemplo, el ICM7242.

Circuito básico astable :

utilizando en este modo el circuito su principal característica es producir una onda rectangular a la salida, el ancho de la onda puede ser manejado con los valores de los elementos en el diseño. 

Su funcionamiento :Al conectarse la alimentación, el condensador está descargando y la salida del 555 pasa a nivel alto hasta que el condensador, que se ira cargando, alcanza los 2/3 de la tensión de alimentación, la salida del biestable RS pasa a nivel 1, y la salida del 555 a cero y el condensador C1 empezará a descargarse por medio de la resistencia RB. Cuando la tensión del condensador C1 llega a 1/3 de la alimentación, empezará a cargarse, y así ordenadamente mientras se siga la alimentación.

RA toma valores entre 1k y 10M, RB<RA

Circuito astable con onda simétrica :

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En este circuito astable se puede obtenerse una onda simétrica; el modo de obtenerlo es que el condensador se demore el mismo tiempo en cargarse que en descargarse, los caminos de carga y descarga tienen que ser iguales y se separan con dos diodos. El condensador C2 evita fluctuaciones de tensión en la entrada de control.

Carasteristicast

Este Circuito Integrado (C.I.) es para los experimentadores y aficionados, un dispositivo barato con el cual pueden hacer muchos proyectos. Este temporizador es tan versátil que se puede utilizar

para modular una señal en Amplitud Modulada (A.M.) Aplicaciones:

Es un muy versátil .Temporizador.Oscilador.Divisor de frecuencia.Modulador de frecuencia.Generador de señales triangulares.

Contiene variedad de componentes. : resistencia , transistores , diodos

condenzadores Una de las grandes aplicaciones del 555, debido a quepuede manejjarr 2000 mA de salida, es la de generar tonosaudibles, tal como una sirena..

El circuito puede alimentarse con tensión continua comprendida entre 5 y 15 voltios, aunque hay versiones que admiten tensiones de alimentación hasta 2 V., pero no son de uso corriente. Si se alimenta a 5V es compatible con la familia TTL.

ores, 2 diodos, y 12 (3 de 5k)