Temporizadores y osciladores
El circuito de un solo disparo de la hoja de datos TI NE555: pulse START y la salida permanece alta durante un tiempo fijo determinado por una resistencia y un condensador, unos 1,1 s con 100 kΩ y 10 µF.
Resumen del circuito
Haz clic en cualquier componente del esquema para ver sus especificaciones eléctricas y función.
Es la figura 6-2 de la hoja de datos del temporizador 555 de Texas Instruments (SLFS022K), el modo monoestable o de un solo disparo. Un breve pulso bajo en la entrada de disparo inicia un único pulso de salida cuya duración depende solo de R1 y C1: tw = 1.1 × RA × C. Como los niveles de disparo y de umbral son fracciones fijas de la alimentación, la duración del pulso no cambia con la tensión de alimentación siempre que esta se mantenga constante durante el pulso. TI dibuja una simple línea de entrada; aquí la controla un botón START con una resistencia de pull-up de 10 kΩ, y los valores RA = 100 kΩ y C = 10 µF dan un pulso de aproximadamente 1,1 s. Un condensador de 10 nF en CONT y un desacoplo de 100 nF en la alimentación completan el circuito, este último como recomienda TI en su sección de alimentación.
| Tensión de alimentación de funcionamiento | 4,5 V – 16 V (TI §7.3) |
|---|---|
| Duración del pulso | tw = 1.1 × RA × C ≈ 1,1 s con 100 kΩ y 10 µF (calculado) |
| Nivel de disparo | 1/3 VCC; 1,67 V típico con VCC = 5 V (TI §5.5) |
| Nivel de umbral | 2/3 VCC; 3,3 V típico con VCC = 5 V (TI §5.5) |
| Sensibilidad de la temporización a la alimentación | 0,1 %/V típico, 0,5 %/V máximo, monoestable (TI §5.6) |
| Coeficiente de temperatura de la temporización | 50 ppm/°C típico, monoestable (TI §5.6) |
| Corriente de salida | ±200 mA recomendado (TI §5.3) |
Entre pulsos OUT (pin 3) está a nivel bajo y el transistor de descarga en DISCH (pin 7) conduce y mantiene C1 cerca de 0 V. R2 mantiene TRIG (pin 2) en VCC. RESET (pin 4) está unido a VCC, porque un nivel bajo en RESET anula todo lo demás.
Al pulsar START, TRIG baja por debajo del nivel de disparo, un tercio de VCC (1,67 V típicos con VCC = 5 V). El biestable interno se activa: OUT pasa a nivel alto y el transistor de descarga se bloquea, de modo que C1 puede cargarse.
C1 se carga a través de R1 hacia VCC:
VC(t) = VCC(1 - e^(-t/(RA C)))El pulso termina cuando V_C alcanza el umbral de dos tercios de VCC, lo que ocurre tras ln 3 ≈ 1,1 constantes de tiempo:
tw = RA C ln 3 ≈ 1.1 × RA C = 1.1 × 100 kΩ × 10\,µF = 1.1 sAmbos niveles son proporcionales a VCC, así que la duración del pulso no depende de la tensión de alimentación mientras esta se mantenga constante. TI indica para este modo una sensibilidad a la alimentación de 0,1 %/V típica.
En el umbral el biestable se restablece: OUT pasa a nivel bajo y el transistor de descarga conduce y vacía C1, listo para el siguiente disparo. TI señala que la secuencia solo termina si TRIG ha estado a nivel alto al menos 10 µs antes del final del intervalo; si START sigue pulsado, OUT permanece alto hasta que se suelta.
OUT puede entregar o absorber hasta 200 mA, suficiente para un LED con resistencia en serie, un relé pequeño con diodo de rueda libre o una entrada lógica.
Duración del pulso de salida (TI §6.3.1).
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| RA | Resistencia de temporización | 100kΩ |
| C | Condensador de temporización | 10µF |
| tw | Duración del pulso (calculada) | 1.1s |
C1 se carga hacia VCC; el pulso termina cuando V_C alcanza 2/3 VCC, en t = ln 3 · RA·C.
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| VCC | Tensión de alimentación | 5V |
| RA C | Constante de tiempo | 1s |
Todas las piezas necesarias para montar este circuito. Selecciona una referencia para inspeccionarla en el esquema.
| Ref. | Componente | Valor | Encapsulado | Función en el circuito | Referencia |
|---|---|---|---|---|---|
| Temporizador de precisión TI NE555P; otras variantes del 555 requieren comprobar su propia alimentación y salida. | NE555P | PDIP-8 | Temporizador monoestable | Temporizador de precisión: pinout y hoja de datos | |
| Resistencia | 100kΩ | Axial 1/4 W | Resistencia de temporización RA | — | |
| Condensador electrolítico de aluminio De baja fuga; + a THRES/DISCH; tensión nominal superior a VCC. | 10µF | Radial | Condensador de temporización | — | |
| Condensador cerámico | 10nF | 0805 / radial | Desacoplo de CONT | — | |
| Condensador cerámico Cerca de los pines 8 y 1. | 100nF | 0805 / radial | Desacoplo de alimentación | — | |
| Resistencia | 10kΩ | Axial 1/4 W | Pull-up de TRIG | — | |
| Pulsador táctil | START | SMD / THT | Disparo | — |
Trampas encontradas en montajes reales, con la solución de cada una.
El pulso solo termina si TRIG ha estado alto al menos 10 µs antes de que acabe el intervalo. Si START se mantiene pulsado más tiempo que tw, OUT permanece alto hasta que se suelta.
Haga el disparo más corto que el pulso. Si la entrada puede quedarse baja, acóplela mediante un condensador pequeño para que a TRIG solo llegue su flanco de bajada.
Cerca del umbral solo entra en C1 (VCC − 2/3 VCC)/RA, unos 17 µA con 100 kΩ a 5 V (calculado). Un electrolítico con mucha fuga se lleva una parte apreciable de esa corriente, alarga el pulso y, con una RA muy grande, puede no llegar nunca al umbral.
Mantenga RA dentro del rango de 2 kΩ – 100 kΩ que TI usa en sus especificaciones de temporización y alargue el tiempo con C, usando un condensador de baja fuga; use condensadores de película para pulsos cortos y precisos.
CONT lleva el umbral interno. Si se deja abierto, el ruido acoplado desplaza el umbral y la duración del pulso fluctúa.
Desacople CONT a masa con un condensador pequeño (aquí 10 nF), como dibuja TI en la figura 6-2.
RESET es activo a nivel bajo y tiene prioridad sobre el disparo. Si queda al aire puede captar ruido y cortar o bloquear pulsos.
Una RESET a VCC como en el esquema, o contrólelo desde la lógica si el pulso debe poder cancelarse.
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