Cómo configurar un IC temporizador 555

El temporizador 555 se introdujo hace más de 40 años. Debido a su relativa simplicidad, facilidad de uso y bajo costo, se ha utilizado en miles de aplicaciones y todavía está ampliamente disponible. Aquí describimos cómo configurar un circuito integrado estándar 555 para realizar dos de sus funciones más comunes: como temporizador en modo monoestable y como oscilador de onda cuadrada en modo astable.

El juego de tutoriales del temporizador 555 incluye:

555 Señales y Pinout (DIP de 8 pines)

La Figura 1 muestra las señales de entrada y salida del temporizador 555 tal como están organizadas alrededor de un paquete doble en línea estándar de 8 pines (DIP).

Pin 1 – Tierra (GND) Este pin está conectado a la tierra del circuito.

Pin 2 – Gatillo (TRI)
Un voltaje bajo (menos de 1/3 del voltaje de suministro) aplicado momentáneamente a la entrada del disparador hace que la salida (pin 3) suba. La salida permanecerá alta hasta que se aplique alto voltaje a la entrada de umbral (pin 6).

Pin 3 – Salida (SALIDA)
En la salida de estado bajo, el voltaje estará cerca de 0V. En la salida de estado alto, la tensión será 1,7 V menor que la tensión de alimentación. Por ejemplo, si la tensión de alimentación es de 5 V, la tensión de salida alta será de 3,3 voltios. La salida puede generar o absorber hasta 200 mA (el máximo depende de la tensión de alimentación).

555 Asignación de pines del temporizadorFigura 1: 555 señales y asignación de pines

Pin 4 – Restablecer (RES)
Un voltaje bajo (menos de 0,7 V) aplicado al pin de reinicio hará que la salida caiga (pin 3). Esta entrada debe permanecer conectada a Vcc cuando no esté en uso.

Pin 5 – Control de voltaje (CON)
Puede controlar la tensión de umbral (pin 6) a través de la entrada de control (que se establece internamente en 2/3 de la tensión de alimentación). Puede variarlo del 45% al ​​90% de la tensión de alimentación. Esto le permite variar la duración del pulso de salida en modo monoestable o la frecuencia de salida en modo astable. Cuando no esté en uso, se recomienda conectar esta entrada a la tierra del circuito a través de un capacitor de 0.01uF.

Pin 6 – Umbral (TRE)
En modo astable y monoestable, el voltaje a través del capacitor de sincronización se monitorea a través de la entrada de umbral. Cuando el voltaje en esta entrada excede el valor umbral, la salida pasa de alto a bajo.

Pin 7 – Descarga (DIS)
cuando el voltaje a través del condensador de sincronización excede el valor umbral. El condensador de sincronización se descarga por esta entrada.

Pin 8 – Tensión de alimentación (VCC)
Este es el terminal positivo de la tensión de alimentación. El rango de voltaje de suministro generalmente está entre + 5V y + 15V. El intervalo de sincronización RC no variará mucho en el rango de voltaje de suministro (alrededor de 0.1%) en modo astable o monoestable.

Circuito monoestable

La Figura 2 muestra el circuito monoestable del temporizador 555 básico.

555 Asignación de pines del temporizadorFigura 2: Circuito multivibrador monoestable básico 555.

Con referencia al diagrama de tiempo en la Figura 3, un pulso de bajo voltaje aplicado a la entrada del disparador (pin 2) cambia el voltaje de salida en el pin 3 de bajo a alto. Los valores de R1 y C1 determinan cuánto tiempo permanecerá alta la salida.

Cronograma para 555 en modo monoestableFigura 3: Cronograma del 555 en modo monoestable.

Durante el intervalo de tiempo, el estado de la entrada de activación no tiene ningún efecto sobre la salida. Sin embargo, como se muestra en la Figura 3, si la entrada del disparador aún es baja al final del intervalo de tiempo, la salida seguirá siendo alta. Asegúrese de que el pulso de activación sea más corto que el intervalo de tiempo deseado. El circuito de la Figura 4 muestra una forma de lograr esto electrónicamente. Produce un pulso de corta duración cuando S1 está cerrado. R1 y C1 se eligen para producir un pulso de disparo que es mucho más corto que el intervalo de sincronización.

Circuito de disparo de bordeFigura 4: Circuito de disparo por flanco.

Como se muestra en la Figura 5, configurar el Pin 4 (Restablecer) en bajo antes de que finalice el intervalo de tiempo detendrá el temporizador.

Reinicio del temporizadorFigura 5: Restablecimiento del temporizador antes de que finalice el intervalo de tiempo.

El reinicio debe volver al nivel alto antes de que se pueda activar otro intervalo de tiempo.

Cálculo del intervalo de tiempo
Utilice la siguiente fórmula para calcular el intervalo de tiempo para un circuito monoestable:

T = 1,1 * R1 * C1

Donde R1 es la resistencia en ohmios, C1 es la capacitancia en faradios y T es el intervalo de tiempo. Por ejemplo, si utiliza una resistencia de 1 M ohmios con un condensador de 1 micro Faradio (0,000001 F), el intervalo de tiempo será de 1 segundo:

T = 1,1 * 1000000 * 0,000001 = 1,1

Elección de componentes RC para funcionamiento monoestable
1. Primero, elija un valor para C1.
(El rango disponible de valores de condensadores es pequeño en comparación con los valores de resistencia. Es más fácil encontrar un valor de resistencia correspondiente para un condensador dado).

2. A continuación, calcule el valor de R1 que, en combinación con C1, producirá el intervalo de tiempo deseado.

R1 =
T
1.1 * C1

Evite el uso de condensadores electrolíticos. Su valor de capacidad real puede variar significativamente de su valor nominal. Además, tienen fugas de carga, lo que puede dar lugar a valores de sincronización inexactos. En su lugar, utilice un condensador de menor valor y una resistencia de mayor valor.

Para temporizadores estándar 555, use valores de resistencia de sincronización entre 1K ohmios y 1M ohmios.

Ejemplo de circuito monoestable
La Figura 6 muestra un circuito multivibrador monoestable 555 completo con un disparador de un solo borde. El interruptor de cierre S1 inicia el intervalo de retardo de 5 segundos y enciende el LED1. Al final del intervalo de tiempo, el LED1 se apagará. Durante el funcionamiento normal, el interruptor S2 conecta el pin 4 a la tensión de alimentación. Para detener el cronómetro antes del final del intervalo de tiempo, establezca S2 en la posición “Reset” que conecta el pin 4 a tierra. Antes de comenzar otro intervalo de tiempo, debe regresar S2 a la posición “Temporizador”.

Interruptor de reinicio del circuito del temporizador 555 completoFigura 6: Interruptor de reinicio del circuito del temporizador completo 555.

Circuito estable

La figura 7 muestra el circuito básico astable 555.

Circuito multivibrador astable básico 555.Figura 7: Circuito multivibrador astable 555 básico.

En modo astable, el condensador C1 se carga a través de las resistencias R1 y R2. Mientras se carga el condensador, la salida es alta. Cuando el voltaje en C1 alcanza 2/3 del voltaje de suministro, C1 se descarga a través de la resistencia R2 y la salida baja. Cuando el voltaje a través de C1 cae por debajo de 1/3 del voltaje de suministro, C1 se hace cargo de la carga, la salida se vuelve alta nuevamente y el ciclo se repite.

El diagrama de tiempos de la Figura 8 muestra la salida del temporizador 555 en modo astable.

Temporizador 555 en modo Astable.Figura 8: temporizador 555 en modo Astable.

Como se muestra en la Figura 8, la conexión a tierra del pin de reinicio (4) detiene el oscilador y establece la salida a baja. Devolver el pin de reinicio a alto reinicia el oscilador.

Cálculo de período, frecuencia y ciclo de trabajo La Figura 9 muestra 1 ciclo completo de una onda cuadrada generada por un circuito astable 555.

Onda cuadrada astable un ciclo completo.Figura 9: Onda cuadrada estable de un ciclo completo.

El período (tiempo requerido para completar un ciclo) de la onda cuadrada es la suma de los tiempos de salida alto (Th) y bajo (Tl). Es decir:

T = Th + Tl

donde T es el período, en segundos.

Puede calcular los tiempos de salida altos y bajos (en segundos) utilizando las siguientes fórmulas:

Th = 0,7 * (R1 + R2) * C1
Tl = 0,7 * R2 * C1

o, utilizando la fórmula siguiente, puede calcular el período directamente.

T = 0,7 * (R1 + 2 * R2) * C1

Para encontrar la frecuencia, simplemente tome la inversa del período o use la siguiente fórmula:

f = 1
T
= 1,44
(R1 + 2 * R2) * C1

Donde f está en ciclos por segundo o hercios (Hz).

Por ejemplo, en el circuito astable de la figura 7, si R1 es de 68K ohmios, R2 es de 680K ohmios y C1 es 1 micro Faradio, la frecuencia es de aproximadamente 1 Hz:

= 1,44
(68000 + 2 * 680000) * 0,000001
= 1,00 Hz

El ciclo de trabajo es el porcentaje de tiempo que la salida es alta durante un ciclo completo. Por ejemplo, si la salida es alta durante Th segundos y baja durante T1 segundos, entonces el ciclo de trabajo (D) es:

D = mi
Th + Tl
* 100

Sin embargo, solo necesita conocer los valores de R1 y R2 para calcular el ciclo de trabajo.

D = R1 + R2
R1 + 2 * R2
* 100

C1 se carga a través de R1 y R2, pero solo se descarga a través de R2, por lo que el ciclo de trabajo será superior al 50 por ciento. Sin embargo, puede obtener un ciclo de trabajo muy cercano al 50% eligiendo una combinación de resistencias para la frecuencia deseada, de modo que R1 sea mucho más pequeño que R2.

Por ejemplo, si R1 es 68,000 ohmios y R2 es 680,000 ohmios, el ciclo de trabajo será aproximadamente 52%:

D = 68000 + 680000
68000 + 2 * 680000
* 100 = 52,38%

Cuanto menor sea el R1 en comparación con el R2, más cercano será el ciclo de trabajo al 50%.

Para obtener un ciclo de trabajo inferior al 50%, conecte un diodo en paralelo con R2.

Elección de componentes RC para funcionamiento estable
1. Primero elija C1.
2. Calcule el valor total de la combinación de resistencias (R1 + 2 * R2) que producirá la frecuencia deseada.

(R1 + 2 * R2) = 1,44
f * C1

3. Seleccione un valor para R1 o R2 y calcule el otro valor. Por ejemplo, digamos (R1 + 2 * R2) = 50K y selecciona una resistencia de 10K para R1. Entonces R2 debe ser una resistencia de 20K ohmios.

Para un ciclo de trabajo cercano al 50%, seleccione un valor para R2 que sea significativamente mayor que R1. Si R2 es grande en comparación con R1, inicialmente puede ignorar R1 en sus cálculos. Por ejemplo, suponga que el valor de R2 será 10 veces R1. Utilice esta versión modificada de la fórmula anterior para calcular el valor de R2:

Luego, divide el resultado entre 10 o más para encontrar el valor de R1.

Para temporizadores estándar 555, use valores de resistencia de sincronización entre 1K ohmios y 1M ohmios.

Ejemplo de circuito estable

La Figura 10 muestra un oscilador de onda cuadrada 555 con una frecuencia de aproximadamente 2 Hz y un ciclo de trabajo de aproximadamente el 50%. Cuando el interruptor SPDT S1 está en la posición “Start”, la salida alterna entre el LED 1 y el LED 2. Cuando S1 está en la posición “Stop”, el LED 1 permanece encendido y el LED 2 permanece apagado.

Circuito oscilador de onda cuadrada 555 completo con interruptor de encendido / apagado.Figura 10: Circuito completo de oscilador cuadrado 555 con interruptor de encendido / apagado.

Versiones de bajo consumo

El 555 estándar tiene algunas características indeseables para los circuitos alimentados por batería. Requiere una tensión de funcionamiento mínima de 5 V y una corriente de alimentación en reposo relativamente alta. Durante las transiciones de salida, produce picos de corriente de hasta 100 mA. Además, su polarización de entrada y los requisitos de corriente de umbral establecen un límite en el valor máximo de la resistencia de sincronización, que limita el intervalo de tiempo máximo y la frecuencia astable.

Las versiones CMOS de bajo consumo del temporizador 555, como el 7555, el TLC555 y el CSS555 programable, se han desarrollado para proporcionar un rendimiento mejorado, especialmente en aplicaciones que funcionan con baterías. Son compatibles con los pines de dispositivos estándar, tienen un rango de voltaje de suministro más amplio (por ejemplo, 2V a 16V para el TLC555) y requieren una corriente de operación significativamente menor. También son capaces de producir frecuencias de salida más altas en modo astable (1-2 MHz dependiendo del dispositivo) e intervalos de tiempo significativamente más largos en modo monoestable.

Estos dispositivos tienen una capacidad de corriente de salida baja en comparación con el 555 estándar. Para cargas superiores a 10 – 50 mA (según el dispositivo), deberá agregar un circuito de refuerzo de corriente entre la salida 555 y la carga.

Para más información

Piense en esto como una breve introducción al temporizador 555. Para obtener más información, asegúrese de estudiar la hoja de datos del fabricante para la pieza específica que está utilizando. Además, como comprobará una rápida búsqueda en Google, no hay escasez de información y proyectos dedicados a este CI en la web. Por ejemplo, el siguiente sitio web proporciona más detalles sobre las versiones estándar y CMOS del temporizador 555.


Durante casi dos décadas, Phil Kane fue un escritor técnico en la industria del software y ocasionalmente escribió artículos para revistas apasionadas por la electrónica. Tiene una licenciatura en tecnología de ingeniería electrónica con especialización en ciencias de la computación. Phil siempre ha estado interesado en la ciencia, la electrónica y la exploración espacial. Le gusta diseñar y fabricar dispositivos electrónicos, y le gustaría mucho ver al menos uno de estos dispositivos en su camino hacia la Luna o Marte algún día.

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