555 monoestable

Con el circuito integrado 555 es posible construir un multivibrador monostable que produce un pulso de ancho definido por el diseñador en la salida cada vez que el voltaje TRIGGER en la entrada cae por debajo de VCC/3.

El esquema del multivibrador monoestable con un 555 sería el siguiente:

Dependiendo el ancho del pulso en nivel alto de la siguiente fórmula:

T(segundos) = 1.1 x R1 x C1

El comportamiento con un R1 = 27k, y C1 = 100uF (T=27000 * 0.0001F *1.1 = 2.97 segundos sin contar con la tolerancia de la resistencia), es el siguiente, siendo la señal amarilla la entrada, y la verde la salida:

Como vemos, mientras la salida se encuentra a nivel alto es posible activar la entrada multiples veces sin que esto afecte al ancho del pulso de la salida.

Para más información acerca del integrado 555:

Como utilizar un 555 con leds Circuito integrado 555 - Wikipedia, la enciclopedia libre

Datasheets:

El datasheet del NE555 de fairchild, que trae aplicaciones interesantes: NE555.pdf

NE555 Datasheet pdf - Timer - Philips

Detalle del chip:

Si me he dejado algún detalle, o hay algo incorrecto en el post, por favor avisadme.

Editado por ajo en 25-Jun-2008 a las 01:58.

Funcionamiento del multivibrador astable con un 555

Este tipo de funcionamiento del temporizador 555 se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito y que se repite en forma continua.

El esquema de conexión y las formas de onda de entrada y salida del multivibrador astable se muestran en los gráficos más adelante.

La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo T1 y en un nivel bajo un tiempo T2.

Los tiempos de duración, tanto en nivel alto como en nivel bajo, dependen de los valores de las resistores: R1 y R2 y del capacitor C1.

Conexión y onda de salida del multivibrador astable con temporizador 555

- Las tiempos de los estados alto y bajo de la omda de salida se muestran en las siguientes fórmulas:

T1 = 0.693 x (R1+R2) x C1(en segundos)

T2 = 0.693 x R2 x C1(en segundos)

- La frecuencia de oscillación de la onda de salida está dada por la fórmula:

f = 1 / [0.693 x C1 x (R1 + 2 x R2)]

- El período es: T = 1/f

Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal, desde un punto cualquiera en la forma de onda de la salida hasta que éste se vuelve a repetir. Ver (Tb - Ta), en el gráfico arriba a la derecha.

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Circuito integrado 555. Configuración como multivibrador monoestable y astable.

oct 15

Publicado por MrChunckuee

Todos saben que el 555 es un circuito integrado bastante utilizado y conocido por todos ya que tiene cientos de aplicaciones. El temporizador 555 es un dispositivo versátil y muy utilizado, porque puede ser configurado de dos modos distintos, bien como multivibrador monoestable o como multivibrador astable (ósea como oscilador). Un multivibrador astable no tiene estado estable y varia, por tanto una y otra vez entre dos estados inestables, sin utilizar un circuito de disparo externo.

En la siguiente figura se muestra la configuración del integrado.

Funcionamiento como monoestable.

Para configurar un 555 como monoestable no redisparable, se utilizan una resistencia y un condensador externo, tal como se muestra en el siguiente diagrama, el periodo

de salida se determina mediante la constante de tiempo (Ct), que se calcula a partir de R1 y C1, como lo describe la siguiente ecuación:

Ct = 1.1*R1*C1

Sutiliza un condensador de desacoplo C2, para evitar la aparición de ruido que pudiera afectar los niveles umbral y de disparo, como podemos encontrar en el datasheet del circuito se utiliza un capacitor de 0.01µF, se debe mencionar que se activa con flancos de bajada.

Como se aprecia en el circuito anterior se utiliza un capacitor de 10µF y una resistencia de 1MΩ. Sustituyendo en nuestra ecuación tenemos que: Ct = (1.1) (1MΩ) (10µF) = 11seg. Que es el tiempo que tardara encendido nuestra carga conectada en la salida antes de cambiar de estado.

Funcionamiento como astable.

En la siguiente imagen se ve un 555 conectado como multivibrador astable. Observe que, en este caso, la entrada (Pin # 2) está conectada a la entrada de disparo (Pin # 6). Los componentes externos R1, R2, y C1 conforman la red de temporización que determina la frecuencia de oscilación. El condensador C2 de 0.01uF conectado a la entrada de control (Pin # 5) sirve únicamente para desacoplar y no afecta en absoluto al funcionamiento del resto del circuito, si se desea se puede omitir.

La frecuencia de oscilación viene dada por la siguiente fórmula:

F= 1.44/ [(R1 + 2*R2)*C1]

El ciclo de trabajo depende de los valores de R1 y R2 y puede ser ajustado seleccionando diferentes resistencias, dado que C1 se carga a través de R1 + R2 y se descarga únicamente a través de R2, se puede conseguir ciclos de trabajo de un mínimo del 50% aproximadamente, si R2>>R1, de forma que los tiempos de carga y descarga sean aproximadamente iguales.

LABORATORIO DE ELECTRONICA IIIPRACTICA No. 8

MULTIVIBRADOR MONOESTABLE Y ASTABLE DISCRETO

OBJETIVO

Aplicando las técnicas estudiadas en la teoría de esta asignatura, el alumno diseñará un multivibrador monoestable y otro astable, para en el transcurso de esta práctica comprobar el adecuado funcionamiento de su diseño. Así mismo, comprobar el comportamiento de estos circuitos usando el programa de SPICE, para comparar el resultado de estas simulaciones con los resultados prácticos obtenidos en esta práctica y los esperados teóricamente.

MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO

EQUIPO:

Osciloscopio de doble canal, Generador de señales, Multímetro, Fuente de voltaje, cables coaxiales para el osciloscopio (RG59, perfectamente conectorizados), cables caimán-caimán y banana-caimán (perfectamente conectorizados).

DISPOSITIVOS:

Cuatro transistores 2N2222 o BC547Dos diodos 1N914Nueve resistencias por determinarCuatro capacitores por determinar

CALCULOS Y ACTIVIDADES PREVIAS A LA PRACTICA

1. Diseñar el circuito multivibrador monoestable de la Figura 1, para los siguientes parámetros: IRC=10mA, FSS=2, VCC=5V, VBEC=0.1V, PW=20uS.

2. Diseñar el circuito multivibrador astable de la figura 3, para que cumpla con los siguientes parámetros: IRC=10mA, FSS=2, VCC=5V, VBEC=0.1V, Frecuencia de operación = 10 KHz, con un ciclo de trabajo del 50%.

DESARROLLO

1. MULTIVIBRADOR MONOESTABLE: Armar el circuito de la figura 1 y sin aplicar señal alguna en "T", medir las salidas en Q: ______________ y /Q: ________________

Aplicar ahora una señal de 0 a 5V en "T", con un período de 100uS y ciclo de trabajo de 50% y obtener las gráficas que se indican en la figura 2. Dejar en el canal 1 la señal "T" y en el canal 2 poner alternativamente las señales indicadas en la figura 2.

2. MULTIVIBRADOR ASTABLE: Armar el circuitode la figura 3. El circuito debera estar oscilando y para comprobar esto, medir las señales que se indican en las gráficas de la figura 4: Conectar al canal 1 del osciloscopio la señal Q y con el canal 2 medir las señales que se indican en las gráficas de la figura 4.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es el estado estable de Q1 y Q2 para el Monoestable de la figura 1?

2. ¿Por qué oscila el circuito de la figura 3?.

PROBLEMAS

1. Usando el programa de SPICE, introducir el circuito de la figura 1 y obtener las gráficas de voltaje en VT, VQ, V/Q, VB1, VB2, VD2, IB2, ID1 y ID2. Dar interpretación a estas gráficas y comparar contra lo obtenido en la práctica y lo esperado teóricamente.

2. Usando el programa de SPICE, introducir el circuito de la figura 3 y obtener las gráficas de voltaje en VQ y V/Q, VB1, VB2. Dar interpretación a estas gráficas y comparar contra lo obtenido en la práctica y lo esperado teóricamente.

LABORATORIO DE ELECTRONICA III

PRACTICA No. 7MULTIVIBRADOR BIESTABLE

DISCRETO

OBJETIVO

En esta práctica, el alumno diseñará un multivibrador biestable tipo RS modificandolo después, para convertirlo en uno tipo T. Deberá comprobar la teoría de funcionamiento de este circuito midiendo las gráficas de comportamiento en los principales puntos del circuito y reforzando los resultados obtenidos, con la simulación de estos mismos circuitos en SPICE.

MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO

EQUIPO:

Osciloscopio de doble canal, Generador de señales, Multímetro, Fuente de voltaje, cables coaxiales para el osciloscopio (RG59, perfectamente conectorizados), cables caimán-caimán y banana-caimán (perfectamente conectorizados).

DISPOSITIVOS: Dos transistores 2N2222 o BC547

Cuatro diodos 1N914Dos capacitores de 100pFOcho resistencias por determinarDos capacitores por determinar

CALCULOS Y ACTIVIDADES PREVIAS A LA PRACTICA

1. Diseñar el circuito biestable de la Figura 1, para los siguientes parámetros: IRC=10mA, FSS=2, VCC=5V, VBEC=0.1V. R2 deberá ser de aproximadamente diez veces RC así como C1 y C2 cinco veces CA .

DESARROLLO

1. MULTIVIBRADOR BIESTABLE TIPO "RS": Armar el circuito de la figura 1 y provocar que la salida Q tome el valor que se indica en la Tabla 1, para luego aplicar las señales R y S de esa misma tabla y con el osciloscopio conectado en Q (canal 1) y en /Q (canal 2), llenar la Tabla 1. Observar que un uno lógico aplicado se refiere a 5V, así como un cero lógico se refiere a 0V aplicados en la entrada correspondiente

Usando los resultados de la tabla 1, resumir el comportamiento del biestable RS en la tabla 2.

2. MULTIVIBRADOR BIESTABLE TIPO "T": Modificar el circuito de la figura 1, uniendo R a /Q y S a Q, tal como se muestra en la figura 2. Aplicar en la entrada T, una señal de 0 a 5V, de 1KHz con ciclo de trabajo del 80% tal como se muestra en esa misma figura. Con esto, conectar al canal 1 del osciloscopio la señal T y con el canal 2 medir las señales que se indican en las gráficas de la figura 3.

Disminuir la amplitud de la señal "T" hasta que las salidas Q y /Q no cambien más. Reportar este valor de VT= ___________________

Aumentar el valor de la frecuencia que se aplica en "T", ¿Cuál es el valor práctico de esta frecuencia con la cual todavía opera bien el biestable? ___________________ ¿Que se obtiene en Q y /Q si se pasa de esta frecuencia?______________________________________________________________________________________

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es la función del capacitor CA?

2. ¿Para que sirven los diodos D3 y D4?.

3. ¿Que relación guarda la frecuencia en Q respecto a la que se aplica en T?

4. En relación a la figura 1, ¿Que sucede si R y S se dejan sin conectar: "volando"?

PROBLEMAS

1. Usando el programa de SPICE, introducir el circuito de la figura 2 y obtener las gráficas de voltaje en C1, C2, VT, VQ y V/Q, así como la corriente en C1 y C2. Dar interpretación a estas gráficas y comparar contra lo obtenido en la práctica y lo esperado teóricamente.

OBJETIVO

El objetivo de esta primera práctica, es el de que el alumno compruebe el comportamiento de los circuitos básicos que se forman con redes RC al exitar éstos con pulsos cuadrados. Se deberá observar lo que sucede cuando el período de la señal de entrada es muy grande, comparable o muy pequeño respecto a la constante de tiempo del circuito. Por otra parte deberá observarse lo que sucede a los circuitos RC cuando se incluya un diodo rectificador en el circuito.

MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO

EQUIPO:

Osciloscopio de doble canal, Generador de señales, Multímetro, Fuente de voltaje, cables coaxiales para el osciloscopio (RG59, perfectamente conectorizados), cables caimán-caimán y banana-caimán (perfectamente conectorizados).

DISPOSITIVOS:Un capacitor de 0.1uFUna resistencia de 10KUn diodo 1N914

CALCULOS Y ACTIVIDADES PREVIAS A LA PRACTICA

1. Para el circuito que se muestra en la figura P1.1 determinar la constante de tiempo: ____________

2. Este es un circuito RC Diferenciador y se le aplicará una señal cuadrada (Vi) de +2V y -2V con un ciclo de trabajo del 50% y un período de 200uS, de 10mS y finalmente de 50mS. De acuerdo a la relación de la constante de tiempo y de los tiempos de la señal de entrada, dibujar las gráficas de "Vi" y "Vo" vs. "t". Comprobar los resultados teóricos con los que se obtengan del SPICE.3. Para el circuito que se muestra en la figura P1.2 determinar la constante de tiempo: ____________

4. Si la señal Vi tiene las mismas caracteristicas que se mencionaron en el punto 2, dibujar las gráficas de "Vi" y "Vo" vs. "t". Comprobar los resultados teóricos con los que se obtengan del SPICE.5. Empleando el circuito de la figura P1.3, determinar la constante de tiempo del circuito cuando el diodo conduce: ____________, así como la constante de tiempo cuando el diodo no conduce: ____________

6. A este circuito se le aplicará una señal cuadrada (Vi) de +2V y -2V con un ciclo de trabajo del 50% y un período de 200uS, de 10mS y finalmente de 50mS. De acuerdo

a la relación de las constantes de tiempo y de los tiempos de la señal de entrada, dibujar las gráficas de "Vi" y "Vo" vs. "t". Comprobar los resultados teóricos con los que se obtengan del SPICE.

DESARROLLO

1. Armar el circuito de la figura P1.1 y mediante el generador de señales, aplicar primero una señal Vi cuadrada de +2V a -2V con un período de 200uS y ciclo de trabajo del 50%. Con el osciloscopio observar en el canal 1 la señal Vi y en el canal 2 Vo. Dibujar estas formas de onda. Repetir para un Vi de 10mS y 50 mS.

2. Armar el circuito de la figura P1.2 y mediante el generador de señales, aplicar primero una señal Vi cuadrada de +2V a -2V con un período de 200uS y ciclo de trabajo del 50%. Con el osciloscopio observar en el canal 1 la señal Vi y en el canal 2 Vo. Dibujar estas formas de onda. Repetir para un Vi de 10mS y 50 mS.

3. Armar el circuito de la figura P1.3 y mediante el generador de señales, aplicar primero una señal Vi cuadrada de +2V a -2V con un período de 200uS y ciclo de trabajo del 50%. Con el osciloscopio observar en el canal 1 la señal Vi y en el canal 2 Vo. Dibujar estas formas de onda. Repetir para un Vi de 10mS y 50 mS.

CUESTIONARIO

1. ¿Como se modificarían las gráficas del ciruito de la figura P1.3 sia). El diodo fuera de Germanio?b). El voltaje Vi variara entre +5V y -5V?

2. Para el circuito de la figura P1.1, ¿como se modifican las gráficas si Vi está entre +4V y 0V?

3. Para el circuito de la figura P1.2, ¿como se modifican las gráficas si Vi está entre -4V y 0V?

PROBLEMAS

1. Suponer del circuito de la figura P1.1, que el capacitor inicia con un voltaje de cero volts. Dibujar los primeros ciclos que se obtienen antes de llegar al estado estable

2. Del circuito de la figura P1.3, determinar la corriente que entrega Vi al momento en que esta se aplica, y el capacitor esta completamente descaragado.

TEMPORIZADOR INTEGRADO

OBJETIVO

El C.I. 555, un temporizador integrado de uso variado y muy amplio, nos permite tener diseños versátiles y fáciles de generar, además de baratos. En esta práctica usaremos este C.I. para comprobar las diferentes configuraciones que podemos obtener con éste circuito integrado tan versátil. Las configuraciones que se usaran son: comparador con histérisis, multivibrador monoestable, multivibrador biestable (estado de memoria) y multivibrador astable.

MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO

EQUIPO:

Osciloscopio de doble canal, Generador de señales, Multímetro, Fuente de voltaje, cables coaxiales para el osciloscopio (RG59, perfectamente conectorizados), cables caimán-caimán y banana-caimán (perfectamente conectorizados).

DISPOSITIVOS: Un C.I. 555Un transistor BC547 o 2N2222Un diodo 1N914 o similarUn LED rojoDos resistencias de 1 KOhm, 1/4 WDos resistencias de 390 Ohms, 1/4 WUna resistencia de 470 Ohms, 1/4 WUna resistencia de 10 KOhms, 1/4 WUna resistencia de 100 KOhms, 1/4 WUn preset de 1 KOhms, 1/4 WUn preset de 1 MOhms, 1/4 WDos capaictores de 0.1 uFUn capacitor de 1 uF/16 VUn capacitor de 10 uF/16 VUn capacitor de 100 uF/16 V

Un interruptor un polo un tiro (se puede simular con un alambre)Un interruptor tipo push-button normalmente abierto (se puede simular también con un alambre)

CALCULOS Y ACTIVIDADES PREVIAS A LA PRACTICA

1. Investigar y dibujar el diagrama a bloques lógico del C.I. 555

2. Investigar o deducir la tabla de verdad que debe cumplir el biestable RS que tiene internamente el C.I. 555

3. Para la configuración de la Fig. P10.1, ¿Cuál es la forma del voltaje a la salida y cuando se producen estos cambio en relación al voltaje de entrada, i.e. cuales deben ser los valores de UTP y LTP?

4. ¿Cuál es la fórmula del ancho de pulso de un Multivibrador Monoestable con el C.I. 555?

5. En base a la respuesta de la pregunta 4, llenar la columna de tteórico en la Tabla T10.1

6. ¿Cuáles son las ecuaciones básicas de diseño de un Multivibrador Astable con el C.I. 555?

7. ¿Cuál es la función del diodo "D" del circuito Astable mostrado en la figura P10.5?

8. En base a las respuestas de la preguntas 7 y 8, llenar el renglón TEORICO de la tabla T10.2

DESARROLLO

1. C.I. 555 USADO COMO COMPARADOR (DISPARADOR SCHMITT): Armar el circuito de la figura P10.1 y usando el OSCILOSCOPIO dibujar las formas de onda de entrada y salida, determinando UTP y LTP. Poner tanto a VI como a VO en el mismo punto de referencia (0 Volts) y dibujar el resultado en la figura P10.2

Conectar al Disparador Schmitt en un arreglo como el mostrado en la Figura P10.3 y dibujar las formas de onda resultantes. Reportar de estas gráficas, UTP=____________ y LTP=____________, así como el voltaje de HISTERESIS=____________.

2. C.I. 555 USADO COMO MULTIVIBRADOR MONOESTABLE: Armar el circuito de la figura P10.4 en el que tanto SW1 como SW2 estan por el momento abiertos. Cerrar ahora el interruptor SW1 con lo que el nivel en la salida (pin 3) se debe ir a alto, i.e. el LED deberá encender. Reportar la duración de este pulso en la tabla T10.1, cambiando para cada renglón de dicha tabla al capacitor "C" ahí indicado.

3. C.I. 555 USADO COMO MULTIVIBRADOR BISTABLE: Empleando el mismo circuito que se uso para el Multivibrador Monoestable (Fig. P10.4), cerrar el interruptor SW1 y SW2. Anotar el estado del LED = ____________. ¿Que pasa si SW1 se vuelve a presionar? ¿Que sucede cuando SW2 se abre?4. C.I. 555 USADO COMO MULTIVIBRADOR ASTABLE: Armar el circuito de la figura P10.5 y comprobar con el osciloscopio, que en el pin 3 tenemos una señal cuadrada. Poner el potenciómetro P1 en cero Ohms y medir la frecuencia máxima a la que está operando el circuito; llenar la tabla T10.2. Repetir para cuando el potenciómetro P1 esta en su máxima resisencia.

Medir la señal de salida en el emisor del transistor y variando el potenciómetro P2, encontrar los valores del Voltaje de salida Maximo y Mínimo, llenando los datos correspondientes en la tabla 10.2.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es la función del capacitor que se pone entre el pin 5 del C.I. 555 y tierra?.

2. Del circuito de la Figura P10.4, ¿Cuál es la finalidad de poner el capacitor C2?.

3. ¿Por que se conecta el pin 4 del C.I. 555 a Vcc?

PROBLEMAS

1. Proponer un circuito para realizar un modulador por ancho de pulso (PWM). Ayudarse de la respuesta 1 del cuestionario

2. Investigar como se diseña un Multivibrador Monoestable con el C.I. 74121 y el 74123

3. Cuál es la diferencia básica entre el 74121 y el 74123

4. Diseñar un MM con el C.I. 74121 y otro con el 74123

5.- Proponer un circuito con el que se pueda probar al 74121 y otro para el 74123, explotando sus características principales de comportamiento.