Utilización del NE-555 como astable.

En este articulo se va a usar un 555 como un oscilador astable.

VAMOS A VER EL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO INTEGRADO A NIVEL INTERNO. NO ES UN ESQUEMA DE UN CIRCUITO.

En la imagen siguiente se muestra el esquema (interno) de un 555 funcionando como astable:

2017-04-18 09_11_23-LTspice XVII - [Esquema-interno.asc]

El funcionamiento es el siguiente: Cuando Q está a nivel bajo, Q1 está en corte (no conduce) y se carga el condensador C mediante RA + RB. La constante de tiempo es la siguiente: T = (RA + RB) C

Cuando la tensión llega a ser en el condensador 2/3 de Vcc, el operacional U1 pasa a saturación y la salida pasa a tener un valor alto, provocando que Q1 pase a saturación. Esto hace que el condensador se descargue mediante RB. La constante de tiempo es la siguiente: T = RB C

Cuando la carga llegue a ser menor que 1/3 de Vcc, U2 pasa a saturación (nivel alto) y la salida del flip-flop pasa a ser cero ya que hacemos un reset al flip-flop.

De esta manera se vuelve a cargar el condensador mediante RA+RB y el ciclo se repite continuamente.

Una vez visto como funciona internamente, vamos a ver como sería el esquema para que funcione como astable:

Sea el siguiente circuito:

2017-04-17 18_38_19-LTspice XVII - [ne555.asc]

La frecuencia de salida teórica de la simulación, que es la siguiente:

frecuencia=\frac{1.44}{(R1+2 \ R2)}=6.8\ kilo-hercios

Lo simulamos y obtenemos lo siguiente:

2017-04-17 18_56_54-ne555.raw
Haz clic para ampliar

El resultado coincide.

Acto seguido, vamos a ver como funciona en un prototipo. En este caso, lo voy a montar en una protoboard, como se muestra en la imagen siguiente:

PIC_0008

Lo conectamos a 5 voltios y la salida obtenida en el osciloscópio, en el condensador es como la que sigue:

ne-555-04

Vemos que el nivel de pico a pico de la señal generada es de 1.78 voltios. Si hacemos los cálculos:

Vpp=\frac{2Vcc}{3} - \frac{Vcc}{3}= \frac{Vcc}{3}=1.7 \ voltios

Se puede apreciar que el tiempo de subida y de bajada es el mismo, lo cual supone un ciclo de trabajo del 50%. Este se puede calcular de forma teórica de la siguiente forma:

Vpp=\frac{RA + RB}{RA+2RB}=\frac{1k+10k}{1k+ 2 \ 10k}=0.52

La forma de onda debería tener el mismo ancho en el tiempo alto como en el bajo. Si medimos la salida obtendremos la siguiente señal:

ne-555-01

Hasta el próximo artículo.

REFERENCIAS:

Principios de Electrónica. Malvino

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