Temporizadores - 555, 556 y 7555

Modos de funcionamiento:

los temporizadores 555 tienen tres modos de funcionamiento: monoestable, astable y biestable. Cada modo representa un tipo diferente de circuito que tiene una salida determinada.

Modo astable (modo de funcionamiento libre):

Un modo astable no tiene un estado estable, por lo que se denomina modo astable. La salida cambia continuamente de estado entre alto y bajo sin ninguna invención del usuario, lo que se denomina onda. Este modo de funcionamiento se puede utilizar para controlar la velocidad de los motores, encendiendo y apagando continuamente un motor a intervalos regulares de tiempo, y se utiliza en lámparas de flash y LEDs. Puede utilizarse como pulso de reloj para los circuitos integrados digitales. También se puede utilizar como divisor de frecuencia y pulso con modulador.

Modo Mono-Estable (Un solo disparo):

En este modo de funcionamiento, la salida permanece en estado bajo hasta que se da una entrada de disparo. Este tipo de funcionamiento se utiliza en los sistemas de "pulsar para operar". Cuando se produce una entrada de disparo, la salida pasa a estado alto y vuelve a su estado original.

Modo biestable (Disparo de Schmitt):

En el estado biestable, tiene dos estados estables. Tomando la entrada de disparo baja, hace que la salida del circuito sea alta, tomando la entrada de reset baja, hace que la salida del circuito pase al estado bajo. Este modo puede utilizarse en el sistema ferroviario automatizado.

temporizador 555 como vibrador múltiple astable o en modo monoestable

Un temporizador 555 es un circuito integrado muy popular y versátil que puede utilizarse como multivibrador astable o monoestable. Las conexiones de los pines son muy fáciles de recordar. En el modo de multivibrador astable, cortocircuitamos el pin2 y el pin6. Si los pines 6 y 7 están en cortocircuito, se llama multivibrador monoestable. Primero, veamos un multivibrador astable. Las conexiones se mantienen constantes para los pines nº 4 y 8, el pin de reset se conecta a la alimentación positiva y el pin3 es la salida.

El condensador c1 se carga a través de R2 y R3. Cuando la tensión a través del condensador es de 2/3 de la alimentación, el comparador de umbral lo detecta y pasa la circuitería interna al otro estado. Entonces la salida se convierte en baja y el transistor de descarga se pone en ON. El condensador se descarga ahora a través de la resistencia R2 y la tensión cae a 1/3 de la tensión de alimentación. En este instante, el comparador de "disparo" detecta la tensión del condensador y flipsa el circuito a su estado inicial. El ciclo se repite continuamente, y la salida es una forma de onda rectangular. La salida es alta mientras el condensador se carga y baja mientras se descarga.

Uso de temporizadores 555 como circuitos de retardo:

El circuito anterior es un circuito multivibrador monoestable que utiliza el CI Temporizador 555. Podemos utilizarlo como un circuito de retardo con un entorno de funcionamiento que proporciona un segundo nivel de salida sea el nivel de tensión bajo (0 lógico) y el nivel de tensión alto (1 lógico), lo que resulta en el pin de salida 3 de los temporizadores 555.

La salida es normalmente baja, pero se pondrá alta durante un corto periodo de tiempo dependiendo de los valores de otros componentes. Los valores de R y C pueden utilizarse para determinar el periodo de tiempo del impulso de salida. La entrada es normalmente alta y pasa a baja cuando se aplica la entrada de disparo. El condensador desacopla el circuito para evitar el efecto en otras partes del circuito. El periodo de tiempo se puede calcular mediante la fórmula,

T = 1,1 RC

El valor mínimo de R debe ser de aproximadamente 1K para evitar el flujo de demasiada corriente en el temporizador 555. Hay varias aplicaciones del CI del temporizador 555 que utilizan el modo de funcionamiento monoestable, como la detección de impulsos perdidos, los interruptores sin rebote, los interruptores táctiles, el divisor de frecuencia, etc.

Funcionamiento del circuito de retardo del temporizador

El circuito utiliza un temporizador 555 en modo monoestable. Cuando se pulsa una vez el pulsador, el pin2 del temporizador se pone a nivel bajo para dar una salida alta en el pin3. Cuando el pin3 pasa a alto, la señal se envía a través del transistor para encender la lámpara.

El contacto del relé acciona finalmente cualquier carga de corriente alterna externa. El tiempo de retardo lo deciden R1 y C1. El condensador de la patilla 5 del temporizador puede tener que aumentarse a unos 2uF de tipo electrolítico si se produce un falso disparo.

Carga accionada por relé con retardo de tiempo

El diagrama del circuito anterior puede utilizarse para desarrollar un interruptor basado en el retardo de tiempo para controlar cualquier carga. Se puede utilizar un temporizador 555 en el modo de funcionamiento monoestable para accionar un interruptor de relé ON y OFF de una carga durante el tiempo fijado. Como el período de tiempo del monoestable 1,1 RC el valor más alto de la resistencia hecha por el preajuste da un tiempo más alto. Durante el tiempo alto, la lámpara se enciende y después se apaga. El circuito está hecho con circuitos simples ajustables para controlar el relé real. La capacidad de manejo de corriente de la carga puede ser manejada por el tipo de relé utilizado.

Vídeo sobre el temporizador 555 como vibrador múltiple astable o en modo monoestable

Los multivibradores monoestables sólo tienen un estado estable que permanece hasta que se produce un pulso de entrada. Produce un único pulso cuando está en estado de disparo, y luego vuelve a su estado normal después de un periodo de tiempo. La salida es alta mientras la entrada es baja y la salida es baja mientras la entrada es alta.

556 Temporizadores

El temporizador 556 es una versión dual de los temporizadores 555. Es decir, lleva incorporados dos temporizadores 555 que funcionan por separado. Las versiones CMOS ofrecen características mejoradas para aplicaciones concretas. Los dos temporizadores funcionan de forma independiente compartiendo sólo Vs y tierra. El circuito puede activarse y reiniciarse con formas de onda descendentes. El temporizador 556 tiene una configuración de 14 pines, como se muestra en la figura. Cada temporizador dispone de sus propios pines de umbral, disparo, descarga, control, reinicio y salida. Este CI puede utilizarse tanto para el oscilador como para el generador de impulsos, ya que dispone de dos temporizadores 555 independientes. Normalmente, un temporizador 555 se utiliza como oscilador en modo astable, mientras que se utiliza como generador de impulsos en modo monoestable.

Descripción de la clavija:
SUELO Tierra (0V)
DISPARO: Un impulso corto de alto a bajo en el disparador inicia el temporizador
SALIDA: Durante un intervalo de tiempo, la salida permanece a +Vs/Vcc
RESET: Se puede interrumpir un intervalo de tiempo aplicando un impulso de reinicio a bajo (0V)
CONTROL: La tensión de control permite acceder al divisor de tensión interno (2/3Vcc)
UMBRAL: El umbral en el que termina el intervalo (termina si 2/3 Vcc)
DESCARGA: Salida de colector abierto; puede descargar un condensador entre intervalos
Vs, Vcc: La tensión de alimentación positiva que debe estar entre 3 y 15V.

Características:

• Sustitución directa para SE556/NE556
• Cronometraje de microsegundos a horas
• Funciona en modo astable y monoestable
• Sustituye a dos temporizadores 555
• Ciclo de trabajo ajustable
• La salida puede ser fuente o sumidero de 200mA
• Salida y alimentación compatibles con TTL
• Estabilidad de la temperatura mejor que el 0,005% por ˚C
• Normalmente encendido y normalmente apagado de la salida
• Tiempo de apagado bajo, menos de 2μs

Aplicaciones:

• • Cronometraje de precisión
  • Generación de impulsos
  • Temporización secuencial
  • Control de semáforos
  • Generación de retardo de tiempo
  • Modulación de la anchura y la posición de los impulsos
  • Generador de rampa lineal
  • Controles industriales

Aplicación del temporizador 556:

Con dos temporizadores en un solo paquete, el 556 es ideal para aplicaciones de temporización secuencial. La salida del primer temporizador se conecta a la entrada del segundo a través de un condensador de 0,001μF.

Según el circuito, las patillas2 y 6 son las entradas de umbral y de disparo del primer temporizador, y la patilla5 es la salida. La salida en el pin 5 siempre será la inversa de la entrada en los pines 2 y 6. Del mismo modo, la salida en la patilla 9 del segundo temporizador será siempre la inversa de la entrada en las patillas 8 y 12. En funcionamiento, el condensador de 0,001μF se cargará hasta la tensión presente en la salida del pin 5, la tensión del condensador se aplicará a la entrada del otro temporizador que invertirá el estado de ambos temporizadores y se encenderá o apagará. El retardo t1 está determinado por la primera mitad y t2 por la segunda mitad del retardo. La primera mitad del temporizador se pone en marcha conectando momentáneamente la clavija 6 a tierra. Cuando se agota el tiempo, comienza la segunda mitad. Su duración está determinada por 1,1R2C2.

temporizadores 7555

El temporizador 7555 es un dispositivo CMOS RC de bajo consumo que ofrece un rendimiento significativo sobre los temporizadores bipolares 555 estándar. Es un controlador estable capaz de producir retrasos o frecuencias de tiempo precisas. En el modo de disparo único o funcionamiento monoestable, la anchura del pulso de cada circuito se controla con precisión mediante una resistencia y un condensador externos. Para el funcionamiento astable como oscilador, la frecuencia de funcionamiento libre y el ciclo de trabajo se controlan con precisión mediante dos resistencias externas y un condensador.

El temporizador 7555 viene con 8 pines, como se muestra en la figura. En él se añaden las funciones THRESHOLD, TRIGGER y RESET, un amplio rango de tensión de alimentación y un mejor rendimiento a altas frecuencias.

Descripción del pin del temporizador 7555:
Pin 1-GND: Tierra, nivel bajo (0V)
Clavija 2-(TRIGGER) ̅: El OUT se eleva y el intervalo se inicia cuando esta entrada cae por debajo de 1/3 de VDD (Activo bajo)
Pin 3-SALIDA: Esta salida se conduce a +VDD o GND
Clavija 4-(RESET) ̅: Se puede interrumpir un intervalo de tiempo conduciendo esta entrada a GND (Activo bajo)
Pin 5-TENSIÓN DE CONTROL: Controla el acceso al divisor de tensión interno (por defecto 2/3 VDD)
Clavija 6-THRESHOLD: El intervalo termina cuando la tensión en el umbral es mayor que en la tensión de control
Clavija 7-DISCARGA: Salida de colector abierto; puede descargar un condensador entre intervalos
Pin 8-VDD: La tensión de alimentación positiva suele estar entre 3V y 15V

Características del temporizador 7555:

• Equivalente exacto en la mayoría de los casos para el 555
• La corriente de alimentación baja es de 7555-60μA, la corriente de entrada baja es de 20pA
• Funcionamiento a alta velocidad Oscilación típica de 1MHz a 5V
• Rango de tensión de alimentación garantizado de 2V a 18V
• Estabilidad de temperatura - 0,005%/°C a +25°C
• Función de reajuste normal, no se produce un bloqueo de la alimentación durante la transición de la salida
• Se puede utilizar con elementos de temporización de mayor impedancia que el 555 normal para obtener constantes de tiempo RC más largas
• Temporización desde microsegundos hasta horas
• Funciona en modo astable y monoestable
• Ciclo de trabajo fijo del 50% o ajustable
• La fuente de salida alta puede manejar TTL/CMOS
• Tecnología CMOS monolítica de alta velocidad y bajo consumo

Aplicaciones del temporizador 7555:

• Temporizador de largo retardo
• Disparo único de alta velocidad
• Cronometraje de precisión
• Temporizador sincronizado
• Modulación de la anchura de los impulsos y de la posición de los impulsos
• Detector de impulsos perdidos

Las entradas y salidas son totalmente compatibles con la lógica CMOS y cada temporizador es capaz de producir retardos y oscilaciones precisas tanto en funcionamiento astable como monoestable con una sola resistencia y condensador. Veamos el funcionamiento monoestable y el funcionamiento astable de los temporizadores 7555.

Funcionamiento monoestable del temporizador 7555:

En el funcionamiento monoestable, el temporizador actúa como un disparo. Inicialmente, el condensador externo se mantiene descargado mediante una salida de descarga. Tras la aplicación de un pulso TRIGGER negativo a la patilla 2, la tensión a través del condensador comienza a cambiar exponencialmente a través de Ra y conduce la salida a un nivel alto. Cuando la tensión a través del condensador es igual a 2/3 de VDD, el comparador reinicia el flip-flop, que a su vez descarga el condensador rápidamente y también lleva la salida a su estado bajo. El TRIGGER debe volver a un estado alto antes de que la salida pueda volver a un estado bajo.

Funcionamiento astable de los temporizadores 7555:

El modo astable se muestra en la figura. Proporciona una salida con un ciclo de trabajo del 50% utilizando una resistencia de temporización y un condensador. La forma de onda del oscilador a través del condensador es simétrica y triangular de 1/3 a 2/3 de la tensión de alimentación. La frecuencia generada es f = 1/1,4RC.