Circuito 555

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LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES II
OPERACIÓN DEL 555 COMO ASTABLE

INTRODUCCION
El 555 es un integrado muy útil, pudiendo ser configurado en varias modalidades. Una de estas modalidades es la del multivibrador astable, para lo cual el circuito oscila a una frecuencia y ciclo de trabajo configurables mediante resistencias y condensadores externos. La versatilidad de este integrado detecnología bipolar, es que las frecuencias y ciclos de trabajo resultantes, no dependen de la fuente de alimentación.

La circuitería interna del 555 según National Semiconductors, es la siguiente:

[pic]
El 555 puede operar a partir de 4.5V hasta 18V y puede manejar corrientes de salida de hasta 200 mA.
El diagrama de conexión es el siguiente:

[pic]

Modo Astable del 555

A continuación,se muestra el circuito para que el 555 funcione en modo astable:
[pic]

La frecuencia, depende los valores de RA, RB y CT y se evalúa mediante la siguiente fórmula: [pic]
Para que se cumpla esta expresión, el valor de RB debe ser menor de RA/2, sino el circuito no puede oscilar, porque el voltaje en el pin 2 (TRIGGER) del 555 nunca alcanzaría el nivel de disparo (1/3 de Vcc).

En estecircuito, el ciclo de trabajo depende de los valores de RA y RB y se calcula así:
[pic]

En este circuito, no es posible alcanzar una onda simétrica pura. Lo que se puede hacer para alcanzar una onda cuyo ciclo de trabajo sea lo más cercano al 50%, RA debe ser una resistencia mucho mayor al de RB.

Si se desea obtener ciclos de trabajo del 50%, se deben conectar dos diodos, tal como se muestraen la siguiente figura:
[pic]
El condensador Ct, se carga ahora solamente a través de RA porque el diodo D1 cortocircuita a la resistencia RB durante el tiempo de carga del condensador. La descarga de Ct se realiza a través de RB únicamente. En estas condiciones, el ciclo de trabajo del circuito está dado por:
[pic]
Así en este circuito, para obtener un ciclo de trabajo de 50%, RA debe serigual a RB.

Ahora, para producir las distintas frecuencias, se deben escoger los condensadores apropiados:
- Para 1 Hz escogemos un condensador de 100 (F.
- Para 10 Hz escogemos un condensador de 10 (F.
- Para 100 Hz escogemos un condensador de 1 (F.
- Para 1 KHz escogemos un condensador de 0.1 (F.

Luego, los valores de las resistencias serán:

[pic]

[pic]

[pic][pic]

[pic]
Estos son los resultados obtenidos en el laboratorio:

|TEORICO |PRACTICO |
|FRECUENCIA |FRECUENCIA |CICLO DE TRABAJO |
|1 Hz|0.9Hz |(50% |
|10Hz |10.1Hz |(50% |
|100Hz |98Hz |(50% |
|1 KHz|1.09KHz |(50% |

El ciclo de trabajo, en todo momento, se mantuvo estable y muy aproximado al 50%, esto debido, a que las resistencias no eran exactamente iguales.
Otra configuración alternativa para obtener un circuito de ciclo de trabajo del 50%, propuesto por National Semiconductors es:
[pic]
El circuitocompleto capaz de seleccionar entre las cuatro frecuencias distintas es el siguiente:

[pic]
La parte del multivibrador, ya ha sido estudiada, entonces nos queda la parte que selecciona los distintos condensadores. Para esto se utilizó un selector digital: el 4051B, el cual es un Mux/Demux que puede manejar señales analógicas y cuyo funcionamiento está ampliamente explicado en su datasheet...
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