Introducción al Temporizador 555
Introducción
El circuito integrado LM555, CA555, NE555, o simplemente 555 es un circuito analógico utilizado en la generación de señales temporizadas. Este fue introducido por primera vez por Signetics Corporation. El 555 es un circuito que trabaja principalmente en dos modos de operación: el primero es el modo monoestable, es decir, a su salida genera un estado estable, y el modo astable, que a su salida genera una salida no estable.
Diagrama funcional
En la Fig. 1 se muestra el diagrama funcional del 555. Para entender el funcionamiento del 555 debemos entender, en primera instancia, el funcionamiento de cada uno de los bloques que lo conforman.
El temporizador, como se observa en la Fig. 1, contiene un divisor de voltaje, dos comparadores de voltaje, un flip-flop tipo RS y un transistor de conmutación npn. A continuación veremos el funcionamiento de cada uno de los elementos constitutivos.
Divisor de voltaje
Dado que el divisor de voltaje contiene tres resistencias, R1, R2 y R3, se tienen dos divisores de voltaje, uno superior y uno inferior.
El voltaje del divisor superior está dado por la fórmula:
El voltaje del divisor inferior está dado por la fórmula:
Comparador de voltaje
El comparador de voltaje, como su nombre lo indica, compara dos voltajes de entrada. Una de sus entradas es llamada entrada inversora (denotada con el símbolo menos), y otra entrada llamada no inversora (denotada con el símbolo más).
Si el voltaje ingresado en la entrada inversora es mayor que el ingresado por la entrada no inversora, entonces en la salida se tendrá un voltaje de 0 V, por el contrario, sí el voltaje en la entrada inversora es menor que el ingresado en la entrada no inversora, se tendrá en la salida un voltaje de Vcc.
El flip-flop RS
Un flip-flop RS es un circuito que a su salida entrega uno de dos estados, uno alto o uno bajo. La Fig. muestra una forma de construir un flip-flop con compuertas lógicas.
El flip-flop RS tiene dos salidas, cuyos valores son complementarios; mientras uno está en estado alto, el otro está en estado bajo. En la tabla se muestra el comportamiento del flip-flop.
| S | R | Q | ~Q |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | No cambia | |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | No permitido | |
El circuito RC
Un elemento importante a la hora de realizar el análisis o diseño de circuitos utilizando el 555 es el uso del circuito RC. Considerando condiciones iniciales diferentes a cero, el voltaje del capacitor está dado por:
