Electrónica: El circuito integrado 555

Hola amigos. Es tiempo de que Panama Hitek incluya información sobre electrónica más allá de los microcontroladores. La verdad es que con un microcontrolador se vuelve bastante fácil hacer proyectos interesantes, sin embargo esta no es la única forma de conseguir lo que queremos. Antes de los microcontroladores se encuentran los componentes discretos, los cuales hacen lo mismo que los micros sin tener que ser programados.

En lo personal me he vuelto muy flojo en con respecto a la electrónica, por lo que se me hace muy difícil lograr las cosas que puedo hacer con Arduino utilizando circuitería. Aún así empezaré a escribir artículos de electrónica, los cuales eventualmente contarán con referencias a Arduino y Java, por lo que podremos hacer proyectos que cuenten con circuitos, microcontroladores y programación.

Una herramienta muy poderosa con la que contamos hoy en día son los circuitos integrados.

integrados

Los circuitos integrados son circuitos funcionales que han sido reducidos a unos cuantos milímetros y colocados dentro de encapsulados como los que se muestran en la imagen.

Existen circuitos integrados de toda clase y para todas las funciones que se desee. De hecho, Arduino nace a partir de un circuito integrado (ATmega).

El primer circuito integrado que estudiaremos será el NE 555.

CIRCUITO INTEGRADO 555

El 555 es un circuito muy sencillo pero con múltiples usos.

555

Se usa principalmente como temporizador/oscilador. Dependiendo de las conexiones de sus patas se pueden obtener diferentes resultados. Incluso este dispositivo puede ser utilizado como amplificador operacional.

Uno de los primeros post que hice fue el de como encender un LED y hacerlo parpadear con Arduino.

Con el 555 podemos lograr este mismo resultado.

Existen 2 posibles configuraciones para el 555, ya sea la configuración monoestable o la biestable.

Configuración monoestable

El circuito 555 permanece en un solo estado (encendido o apagado) durante un periodo de tiempo determinado por el usuario.

Normalmente, la configuración más utilizada para armar un circuito 555 monoestable es la siguiente:

555_

Si no están acostumbrados a la simbología de los circuitos electrónicos aquí les presento una breve descripción:

555

Pero, ¿cómo funciona este circuito? Pues es sencillo. El circuito enviará un pulso (voltaje) durante un tiempo determinado. Dicho tiempo puede ser establecido por el usuario.

555_2

El “retardo” obedece la siguiente ecuación:

T= ln(3) * R * C

Donde T representa el tiempo en segundos, R es la resistencia que sale en el diagrama y C es la capacitancia del condensador(capacitor) que se encierra en el recuadro.

En la imagen por ejemlo, la resistencia es de 50 K Ohm y la capacitancia es de 100 microfaradios. Si calculamos el tiempo:

T = (ln(3))*50000*0.0001 = 5.49 segundos

Es decir, cuando se dispare el circuito el LED permanecerá encendido durante 5.49 segundos. Pero, ¿Cómo se dispara el circuito?

555_3

555_5

En resumidas cuentas, cuando (o mientras) halla un 0 lógico en la pata 2 del circuito, se iniciará el funcionamiento del mismo. Puede que se encienda un LED o se accione cualquier tipo de dispositivo que esté conectado al Output del 555, es decir, a la pata 3. Veamos:

Como vemos, cuando se reduce la resistencia se reduce el tiempo que dura el pulso. Si se aumenta la resistencia el tiempo sube.

Configuración Biestable

Esta configuración lo que hace es generar una onda cuadrada o un parpadeo. El circuito es el siguiente:

555_biestable

La frecuencia del parpadeo o tiempo que dura el led encendido se puede calcular con la siguiente ecuación:

T = ln(2) *(R1+R2)*C

555_biestable_1

Veamos como funciona el circuito:

Armado del circuito 555

Aquí les dejo el video de como se arma el circuito 555 como biestable y como monoestable.

Espero sus comentarios. Saludos.

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  • Andrei

    Por favor pudieras decirme que simulador es el que usas para probar este circuito?

  • Andrei

    gracias