Temporizador 555 como oscilador monoestable
Teoría de operación
La Fig. muestra la configuración básica del 555 como oscilador monoestable.
El circuito utiliza una resistencia R y un condensador C para su funcionamiento. Como se observa en la figura, el condensador está conectado en el pin 6 y es utilizado como la entrada al comparador de voltaje 1.
La teoría de operación es como sigue: Cuando la entrada en el pin 2 (Disparo) está en alto hace que el flip-flop esté en alto. Esto satura al transistor y esto hace que el condensador se descargue a través de dicho transistor. Este está permanece hasta que en la entrada aparezca un pulso negativo. El pulso negativo produce que ahora en la entrada R del flip-flop se establezca, produciendo que ahora en su salida se tenga un estado en bajo. Esta salida en bajo produce que el transistor ahora esté en corte y el condensador se cargue a través de la resistencia R.
La anchura del pulso de salida depende del tiempo en que tarda el condensador en cargarse a través de la resistencia R. Cuanto mayor sea la constante de tiempo RC, mayor será el tiempo que permanece la salida en tiempo alto.
Considerando que el voltaje inicial en el capacitor es 0V y el final es 2Vcc/3, se tiene:
Despejando para obtener el valor T, obtenemos:
Ejemplo de análisis
Ejemplo: Se tiene un 555 configurado como oscilador monoestable. Se tiene que Vcc es de 12V, la resistencia es de R = 33kΩ y el condensador de 33μF. ¿Cuál es la tensión de disparo mínima que produce un impulso de salida? ¿Cuál es la máxima tensión en el condensador?, y ¿Cuál es la anchura del impulso de salida?
Solución: El impulso de disparo en la entrada cae desde los 12V a una tensión inferior de VL, es decir, Vcc/3, por tanto:
Después del impulso de disparo, el condensador se carga a través de R, desde un valor de 0V hasta un máximo de VH, es decir 2Vcc/3, tenemos entonces:
La anchura del pulso de salida es T:
Ejemplo: ¿Cuál es la anchura del pulso en el circuito anterior si la resistencia cambia a 2.2MΩ?
Solución: Utilizando la fórmula de T, tenemos:
Ejercicios propuestos
Ejercicio 1: Calcule el tiempo en alto del pulso de salida de un 555 configurado como monoestable que tiene una R de 10KΩ y un C de 10μF.
Ejercicio 2: Calcule el tiempo en alto del pulso de salida de un 555 configurado como monoestable que tiene una R de 2.2KΩ y un C de 100μF.
Ejercicio 3: Diseñe un oscilador monoestable con un pulso de salida de 1 segundo.
Ejercicio 4: Diseñe un oscilador monoestable con un pulso de salida de 100 ms.