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SET 034 0x04
-[ 0x04 ]--------------------------------------------------------------------
-[ Curso electronica 4a entrega ]--------------------------------------------
-[ by elotro ] -----------------------------------------------------SET-34--
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#* Curso de Electronica - Cuarta entrega *#
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Estoy alucinando. Talvez mi monitor ya me ha quemado las neuronas, o
simplemente nunca las tuve.
Aunque no lo pueda creer, ahi dice 'cuarta entrega', lo que quiere decir
que cada vez disfruto mas el escribir para SET.
Si, si. Ya se que ni tienes ganas de leer esto, porque seguramente vendra
cargado de teoria y ecuaciones para nuestra querida calculadora.
Sinceramente, no me importa.
[ya se que el ascii del titulo es muy monotono]
Antes de comenzar :
Disclaimer : Ni yo (elotro), ni el staff de SET se hace responsable del
uso que se le de a esta informacion.
Digo esto porque la gran mayoria de los temporizadores para detonar
explosivos, se construyen con 555s.
Como siempre, si no entiendes un diagrama esquematico, alguna ecuacion,
o simplemente quieres enviarme una queja o insulto, ya sabes como hacerlo :
.-------------------------------.
| mailto : elotro.ar@gmail.com |
`-------------------------------'
Dejando de lado las aclaraciones, hagamos como dice Microsoft :
Hasta donde quieres llegar hoy ?
[ :) ]
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*+ Curso de electronica - Cuarta entrega - ICs de uso frecuente *+
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1. El 555
1.1 Que demonios es esto
1.2 Estructura
1.3 Entradas de alimentacion
1.4 Salida del 555
2. Modos de funcionamiento
2.1 Configuracion Astable
2.2 Configuracion Monoestable
3. Control del 555
4. Interconexion de circuitos
5. Caracteristicas tecnicas
6. Despedida - Moraleja
Comencemos...
___ ___ ___ ___ ___ ___
.---' `---' `---' `---' `---' `---' `---.
| 1. El 555 |
`---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'
1.1 Que demonios es esto OoO
oOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo
El 555 es uno de los circuitos integrados mas populares dentro del mundo
de la electronica.
Las dos formas mas comunes de presentacion son el encapsulado de doble fila
o DIP (Dual in line package) y el metalico.
La presentacion DIP de 8 pines es la mas comun. El encapsulado metalico
se utiliza principalmente en aplicaciones militares e industriales. Tambien
esta disponible en encapsulado de montaje superficial, con la referencia
LM555CM de national. Tambien se fabrica bajo el nombre de NE555
Asociado con unos pocos componentes externos (resistencias y
condensadores, principalmente) el 555 se puede utilizar para generar
trenes de pulsos, temporizar eventos y otras aplicaciones, tanto analogas
como digitales.
[que presentacion!! wua!!]
1.2 Estructura OoO
OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo
Si tomamos un ic 555 y lo observamos, podemos ver que tiene 8 pines, y
unas letras en su parte superior.
[miremos con los ojos abiertos, porque con los ojos cerrados me parece
que no funciona ]
Las letras indican la empresa que lo construye, el numero de ic, y otros
datos que sinceramente, no tengo ni pu74 idea que significan, y tampoco me
interesan.
Los pines del ic tienen unas funciones bien definidas :
1 8
________
GND <------ | o \_/ | -------> + Vcc
Disparo <-- | | -------> Descarga
OUT <------ | LM 555 | -------> Nivel de tension
Reset <---- |________| -------> Control
4 5
El chip consta internamente de 23 transistores, 2 diodos y 12
resistencias. Opera con tensiones de alimentacion desde 4.5 V hasta
18 V y puede manejar corrientes de salida hasta de 200 mA, una capacidad
suficiente para impulsar directamente entradas TTL, LED, zumbadores,
bobinas de rele, parlantes piezoelectricos y otros componentes.
1.3 Entradas de alimentacion OoO
OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo
Resulta obvio (boludo!) que este circuito, a igual que todos los demas,
necesita una fuente de tension continua para trabajar. En el 555, las
entradas de alimentacion son los pines 8 (+Vcc) y 1 (Negativo, masa).
Cabe aclarar que en la mayoria de los circuitos electronicos no se
suele representar el generador de tension, para facilitar la
interpretacion y el dibujo del esquema.
El 555 puede ser alimentado con tensiones comprendidas entre 4.5 a 18 V
pero por razones de seguridad es conveniente alimentarlo con tensiones no
mayores a 15 V. Si por algun error (o a proposito) se supera el valor
maximo (18V), el circuito se destruye (fire!!!). Lo mismo sucede si se
invierte la polaridad de la alimentacion.
1.4 Salida del 555 OoO
OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo
La salida (out) del 555 se obtiene entre los pines 3 y masa. En estos
bornes vamos a conectar la carga que vamos a activar, que puede ser
una resistencia, un led, la bobina de un rele, un parlante con su
correspondiente resistencia limitadora, la entrada de otro circuito
integrado, etc.
Hay que tener en cuenta que en ningun momento debemos superar el maximo
de disipacion de potencia permitido por el circuito, que en el caso del
encapsulado plastico es de 600 mW.
Disipacion Potencia = I^2 * Rcarga
___ ___ ___ ___ ___ ___
.---' `---' `---' `---' `---' `---' `---.
| 2. Modos de funcionamiento |
`---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'
El fabricante del IC suministra dos configuraciones circuitales que
pueden usarse para poner en funcionamiento este integrado.
2.1 Configuracion Astable OoO
OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo
Este tipo de circuito tambien se puede denominar como un generador de
onda cuadrada, o simplemente oscilador.
El IC, con los componentes asociados que puedes ver en la figura, entra
en un modo de funcionamiento que genera en su salida una sucesion de estados
altos y bajos (0s y 1s), como si hubiera un idiota adentro que esta moviendo
una llave constantemente de Vcc a Gnd.
La velocidad con la que el idiota mueve la llave se determina
con los valores de los componentes asociados al integrado, Ra, Rb y C.
+Vcc
o
|
|---------------o--------.
| | |
\ | 4 | 8
Ra / ___|________|______
\ | |
| | |
|-----------| 7 |
| | |
\ | 5 5 5 | 3
Rb / | |--------o
\ .--| 2 |
| | | |
|--------o--| 6 |
_|_ | |
C --- |___________________|
| | 5 | 1
| _|_ |
| --- .01uF |
| | |
`----o----------o------------'
__|__
---
Con esta configuracion, se obtiene una se¤al en el pin 3 que tiene dos
posibles estados : Vcc y 0 V.
La se¤al puede ser cuadrada, o rectangular. Se calcula de la siguiente
manera :
T1 : Tiempo en estado alto (Vcc). Depende de Ra, Rb y C.
T1 = 0.69 * (Ra + Rb) * C
T2 : Tiempo en estado bajo. Depende de Rb y C
T2 = 0.69 * Rb * C
T : Tiempo que tarda la se¤al en efectuar un ciclo completo (Periodo)
T = T1 + T2
T = 0.69 * (Ra + (2 * Rb)) * C
La frecuencia de la se¤al se determina como la inversa de la suma de los
dos tiempos :?
1
Frec = -----------------------------
0.69 * (Ra + (2 * Rb)) * C
Siempre tenemos que tener en cuenta colocar el valor de las resistencias
en ohm y el valor del capacitor en faradios.
Entonces, si el circuito contara con :
Ra = 10K Ohm
Rb = 2.7K Ohm
C = 0.1 uF
T1 = 0.69 * (10000 Ohm + 2700 Ohm) * 0.1e-6 F ---> ( -6 )
T1 = 0.89 ms (si la calculadora anda bien) ( 0.1 F x 10 )
( )
T2 = 0.69 * 2700 Ohm * 0.1e-6 F
T2 = 0.187 ms (confio en ti calculadora...)
La frecuencia la senyal obtenida a la salida seria :
1
Frec = -------------------------------------------------
0.69 * (10000 Ohm + (2 * 2700 Ohm)) * 0.1e-6 F
Loading........
Calculating.....
Pulsating tecling de calculadorating.....
Calculating complete and sinplete.
Frec = 937 Hz (aproximadamente)
2.2 Configuracion Monoestable OoO
OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo
Este modo de trabajo, que tambien se puede denominar temporizador,
trabaja en posicion de reposo, es decir que la salida se encuentra
en estado bajo.
Si en esta condicion se aplica al IC una se¤al de disparo a traves de
la pata 2, la salida pasa inmediatamente a estado alto (VCC) y se
mantendra en este estado durante un tiempo T, para luego retornar a
la posicion de reposo hasta que se aplique nuevamente una se¤al de
disparo.
El circuito propuesto por el fabricante para este modo de
funcionamiento es:
+Vcc
o
|
|---------------o--------.
| | |
\ | 4 | 8
Ra / ___|________|______
\ | |
| | |
o-----------| 7 |
| | 5 5 5 | 3
o-----------| 6 |--------o
| | |
| Disparo | |
| O-----| 2 |
_|_ | |
C --- |___________________|
| | 5 | 1
| _|_ |
| --- .01uF |
| | |
`----o----------o------------'
__|__
---
Si aplicamos una se¤al de disparo con un flanco descendente, el
circuito comienza a temporizar, o sea que su salida se pone en estado
alto durante un cierto tiempo y despues volver al estado original.
El tiempo que la salida se mantiene en estado alto
depende de Ra y C :
T = 1.3 * Ra * C
Siendo T en Segundos, Ra en Ohm y C en Faradios
Para calcular de forma mas sencilla, podemos despejar la ecuacion
de modo que dando el valor de T y C, obtengamos el valor de Ra.
Supongamos que necesitamos un temporizador de 5 min, y tenemos
un capacitor de 100 uF.
1
Ra = ----------------
(1.3 x C) / T
1
Ra = -------------------------- = 230769 Ohm --> 22K + 1.8K
(1.3 x 100e-6 F) / 300s
Podemos construir una Ra de 230800 Ohm (casi igual)
de la siguiente manera :
22K 1.8K
--------\/\/\-----\/\/\--------- = Ra
Hay que aclarar que cuando se utilizan valores muy grandes, como
capacitores mayores a 1 uF, y resistencias del orden de MOhms, la
ecuacion no dara resultados exactos en la practica, debido
especialmente a las perdidas en el capacitor, de modo que los valores
de T seran levemente mayores en la practica.
___ ___ ___ ___ ___ ___
.---' `---' `---' `---' `---' `---' `---.
| 3. Control del 555 |
`---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'
El 555 tiene dos entradas de control (si, dos) que amplian
enormemente [que palabrota] las aplicaciones del mismo.
@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%
%@% Reset, Pin 4 @%@
@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%
Cuando este pin queda desconectado, es decir al aire, o se conecta al
positivo de la fuente de alimentacion (Vcc), no produce ningun efecto
sobre el circuito.
Cuando este pin se conecta a masa en forma directa, o bien de forma
indirecta a traves de cualquier otro circuito, o mediante una
resistencia de valor menor a 20K Ohm, la salida del circuito
integrado se anula.
@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%
%@% Tension, Pin 5 @%@
@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%
Cuando este pin no ha sido conectado, no tiene ninguna funcion sobre el
circuito.
Cuando se le aplica un determinado nivel de tension, se modifica la
forma de la se¤al de salida, haciendo que T1 sea mayor, sin que haga
falta modificar Ra, Rb o C.
Si se quiere analizar el funcionamiento de este pin, se puede realizar
una conexion potenciometrica en forma de divisor de tension, de la
siguiente manera :
+ Vcc
o ______________
| | |
| | Osc. Astable |
Pot \ 5 | |
10K / <---------------------------| 555 |
\ | |
| | |
| |______________|
|
__|__
---
De esta manera se puede hacer variar la tension aplicada al pin 5
con un simple giro del mando del potenciometro.
___ ___ ___ ___ ___ ___
.---' `---' `---' `---' `---' `---' `---.
| 4. Interconexion de circuitos |
`---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'
Las entradas de control Reset (pin 4) y Tension (pin 5) pueden ser
operadas en modo manual, pero tambien pueden ser controladas desde
otro circuito electronico.
Por ejemplo, se puede construir un oscilador astable de baja
frecuencia (alrededor de 1 Hz) que llamaremos Obaj, para controlar
la entrada de reset de otro oscilador astable de audiofrecuencia
(les parece bien 1Khz?) que llamarems Oaud.
Cuando la salida de Obaj este en estado alto (Vcc), se habilitara
la salida de de Oaud. Cuando la salida de Obaj este en un estado
bajo, la entrada de reset de Oaud tendra 0V, o sea que sera lo mismo
que conectarla a masa, de modo que se inhabilitara la salida de Oaud.
El resultado de esta conexion sera un tono intermitente de audio
(como la se¤al de ocupado)
Las posibilidades dependen de nuestra pobre inmaginacion quemada por
la television, las drogas (no, yo no lo hago :) y el alcohol (ahi si)
___ ___ ___ ___ ___ ___
.---' `---' `---' `---' `---' `---' `---.
| 5. Caracteristicas tecnicas |
`---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'
[ tambien conocido como copy-paste]
Las siguientes son algunas caracteristicas mas notables de los circuitos
integrados LM555 y LM555C de national semiconductor. Estos dos chip son
funcionalmente identicos pero se diferencian por su rango de
temperatura de trabajo.
El LM555 (version estandar) puede trabajar en ambientes con temperaturas
desde -55 §C hasta 125 §C y el LM555C (version comercial) con
temperaturas desde 0 §C hasta 70 §C .
Los datos de corriente estan dados en miliamperios ( mA ), los de
voltajes en voltios ( V ), los de potencia en milivatios ( mV ) y los
de temperatura en grados celcius ( §C ).
Rango de voltajes de alimentacion
---------------------------------
LM555 4.5 V a 18 V
LM555C 4.5 V a 16 V
Maximo voltaje de alimentacion
------------------------------
18 V
Maxima disipacion de potencia
-----------------------------
Capsula DIP 600-760 mW
Capsula metalica 1180 mW
Consumo de corriente ( sin carga y con Vcc = 5v)
------------------------------------------------
LM555 de 3 mA a 5mA
LM555C de 3 mA a 6mA
Maximo voltaje de salida en bajo (con Vcc = 5v)
-----------------------------------------------
LM555 0.25 V
LM555C 0.35 V
Minimo voltaje de salida en alto (con Vcc = 5v)
-----------------------------------------------
LM555 3.00 V
LM555C 2.75 V
Maxima corriente de salida
--------------------------
200 mA
Especificaciones generales del 555
----------------------------------
Vcc 5 V 10 V 15 V
Frecuencia maxima (Astable) 500 KHz a 2 MHz
Nivel de tension Vc (medio) 3.3 V 6.6 V 10.0 V
Err de frecuencia (Astable) 5% 5% 5%
Err de temporización (Monoestable) 1% 1% 1%
Max valor de Ra + Rb 3.4 Meg 6.2 Meg 10 Meg
Valor minimo de Ra 5 K 5 K 5 K
Valor minimo de Rb 3 K 3 K 3 K
Reset VH/VL (pin-4) 0.4=<0.3 0.4=<0.3 0.4=<0.3
Corriente de salida (pin-3) 200ma 200ma 200ma
Vc = disparo
___ ___ ___ ___ ___ ___
.---' `---' `---' `---' `---' `---' `---.
| 6. Despedida - Moraleja |
`---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'
Bueno, he terminado bastante temprano ( 5:20 pm ), asi que me voy
a dormir una linda siesta...
Nos vemos,
elotro
***************************************************************************
Este articulo tenia una despedida un poco mas larga.
Algunos editores de este e-zine han considerado que era un sinsentido y
tampoco deseamos llenar espacio por el placer de echar caracteres al azar.
Lo hemos recortado
set-ezine
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*EOF*
