pre informe circuitos electronicos

7/24/2019 Pre Informe circuitos electronicos

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SANCHEZ SILVA RONALD MISCAEL 20111276I

EXPERIMENTO N 18

CIRCUITO TEMPORIZADOR: TIMER 555.

1. INFORMACIN SOBRE EL CIRCUITO TEMPORIZADOR LM 555 Y SUS

HOJAS DE ESPECIFICACIONES.

EL TEMPORIZADOR 555.- Es el circuito integrado de temporizacin ms comnmente

usado. Este circuito puede funcionar en dos modos: monoestable (un estado estable) o

astable (sin estados estables). En modo monoestable produce retardos de tiempo muy

precisos que van desde microsegundos a horas. En modo astable produce seales

rectangulares con ciclos de trabajo variables.

FIGURA 1: hoja de especificaciones del circuito temporizador LM555.


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2. EXPLIQUE EL FUNCIONAMIENTO DEL 555 A PARTIR DE SU DIAGRAMA DE

BLOQUES.

FIGURA 2: Diagrama de bloques del temporizador 555

3. EXPLIQUE LOS MODOS DE OPERACIN DEL 555:

FUNCIONAMIENTO EN MODO MONOESTABLE

La figura 3 muestra un temporizador 555 funcionando en modo monoestable. El circuito tiene

una resistencia R y un condensador C externos. La tensin del condensador se utiliza como

tensin umbral conectado al pin 6. Cuando la seal de disparo llega al pin 2, el circuito produce

un pulso de salida rectangular en el pin 3.

Este es el funcionamiento terico. Inicialmente Qesta a nivel alto. Esto satura al transistor y

descarga el condensador al conectarlo a tierra. El circuito permanecer en este estado hasta

que reciba una seal de disparo. Debido al divisor de tensin, los puntos de conmutacin son

los hallados anteriormente: PCS = 2VCC/3 y PCI = VCC/3.

Cuando la entrada de disparo cae por debajo de VCC/3, el comparador inferior reinicializa el

flip-flop. Como Qcambia a nivel bajo, el transistor pasa a corte, permitiendo que se cargue el

condensador. En este momento, Q cambia a nivel alto. El condensador se carga

exponencialmente. Cuando la tensin de este sea ligeramente superior a 2VCC/3, elcomparador superior pone a nivel alto al flip-flop. Este nivel alto de Qsatura al transistor, lo

que descarga casi instantneamente al condensador. Al mismo tiempo, Q vuelve a nivel bajo y

el pulso de salida termina. Q permanecer en este estado hasta que aparezca una nueva seal

de disparo.

La salida complementaria Q aparece en el pin 3. La anchura del pulso rectangular depende del

tiempo que tarde en cargarse el condensador a travs de la resistencia R. La constante de

tiempo ser mayor cuanto ms tiempo tarde el condensador en alcanzar la tensin 2V CC/3. En

una constante de tiempo el condensador se cargara en un 63.2% de V CC. Como 2VCC/3 es

equivalente a un 66.7% de VCC, la tensin que alcanza el condensador es ligeramente inferior a


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esta. Resolviendo esta ecuacin de carga exponencial, es posible conseguir la siguiente

ecuacin para la anchura del pulso:

= 1,1()

Figura 3: Temporizador LM555 , modo monoestable

La figura 4 muestra un diagrama esquemtico para un circuito 555 en modo monoestable

como normalmente aparece. Solo se muestran los pines y los componentes externos.

Obsrvese como el pin 4 (reset) est conectado a VCC. Como se discuti anteriormente, esto

previene que el pin 4 acte sobre el circuito. En algunas aplicaciones, el pin 4 se pone a tierra

para suspender temporalmente el funcionamiento. Cuando se conecta de nuevo a la tensin,

se reanuda el funcionamiento.

El pin 5 (control) es una entrada especial que puede usarse para cambiar el PCS, lo que cambia

la anchura del pulso. Conectando el pin 5 a tierra a travs de un condensador de desacoplo, se

previene perdidas por ruido electromagntico que interfieran en el funcionamiento del 555.

FIGURA 4: Circuito temporizador monoestable.

En resumen, el temporizador 555 en modo monoestable produce un nico pulso con una

anchura que vendr determinada por los valores de R y C externas en la figura 4. El pulso


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comenzara con el flanco de bajada de la seal de disparo. El funcionamiento con un solo

disparo tiene numerosas aplicaciones en circuitos digitales y de conmutacin.

FUNCIONAMIENTO EN MODO ASTABLE:

Generar retardos desde milisegundos a horas es comn en muchas aplicaciones. El

temporizador 555 tambin puede utilizarse como multivibrador de oscilacin libre. En este

modo, se requieren dos resistencias externas y un condensador para establecer la frecuencia

de oscilacin.

La figura 5 muestra el temporizador 555 conectado en funcionamiento astable. Los puntos de

conmutacin son los mismos que en modo monoestable:

=2

3

=

3

Cuando Qesta a nivel bajo, el transistor esta en corte y el condensador se carga a travs de la

resistencia total de:

= +

FIGURA 5: Temporizador LM555 en modo astable.

Debido a ello, la constante de tiempo de carga es (R 1 + R2)C. Como el condensador est

cargado, la tensin umbral del pin 6 aumenta.

Con el tiempo, la tensin umbral superara el valor de 2VCC/3. Entonces, el comparador superior

activa el flip-flop. Con Q a nivel alto, el transistor se satura y pone a tierra al pin 7. El

condensador se descarga a travs de R2. La constante de descarga ser R

2C. Cuando la tensin


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del condensador alcance un valor ligeramente inferior a VCC/3, el comparador inferior har

reset en el flip-flop.

La figura 6 muestra la forma de onda. El condensador de temporizacin tiene una tensin

exponencial creciente y decreciente entre los valores PCS y PCI. La salida es una seal

rectangular que oscila entre 0 y VCC. Como la constante de tiempo de carga es mayor que la de

descarga, la salida no es simtrica. Dependiendo de las resistencias R1y R2, el ciclo de trabajo

est entre 50% y 100%.

FIGURA 6. Forma de onda del condensador y de la salida en funconamiento astable

Analizando las ecuaciones de carga y descarga, se obtienen las siguientes ecuaciones. La

anchura del pulso viene dada por:

= 0.693(+ )

El periodo de la seal de salida es:

= 0.693(+ 2)

Con la inversa del periodo se obtiene la frecuencia:

=1.44

(+ 2)

Dividiendo la anchura del pulso entre el periodo se obtiene el ciclo de trabajo:

= + 2

FIGURA 7. Multivibrador astable


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La figura 7 presenta al temporizador 555 como generalmente aparece en un circuito elctrico.

Observe como el pin 4 (reset) est conectado a la tensin de alimentacin y como el pin 5

(control) est conectado a tierra a travs de un condensador de desacoplo.

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