Como Hacer un Temporizador Astable CI LM-555

En esta entrega vamos a  realizar un multivibrador astable utilizando el circuito integrado LM-55 que es una implementación CMOS de la conocida serie 555 de temporizadores de propósito general. Tiene la capacidad de generar pulsos con una alta precisión en frecuencia y en los tiempos de duración del pulso. El consumo de potencia es muy reducido al tratarse de tecnología CMOS.

Este circuito es un “Timer de precisión”, en sus orígenes se presentó como un circuito de retardos de precisión, pero pronto se le encontraron otra aplicaciones tales como osciladores astables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc., consiguiéndose unas temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensión de alimentación y de temperatura.

Vamos a usar la configuración como multivibrador astable

Este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito. El esquema de conexión es el que se muestra. La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La duración de estos tiempos depende de los valores de R1, R2 y C, según las fórmulas siguientes:

La frecuencia con que la señal de salida oscila está dada por la fórmula:

El período es simplemente:

También decir que si lo que queremos es un generador con frecuencia variable, debemos variar la capacidad de condensador, ya que si el cambio lo hacemos mediante los resistores R1 y/o R2, también cambia el ciclo de trabajo o ancho de pulso (D) de la señal de salida según la siguiente expresión:

Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal hasta que ésta se vuelve a repetir (Tb – Ta).

Si se requiere una señal cuadrada donde el ciclo de trabajo D sea del 50%, es decir que el tiempo t1 sea igual al tiempo t2, es necesario añadir un diodo en paralelo con R2 según se muestra en la figura. Ya que, según las fórmulas, para hacer T1 = T2  sería necesario que R1 fuera cero, lo cual en la práctica no funcionaría.

Bueno lo que vamos a hacer ahora es obtener los valores de las resistencias y el condensador aplicando las formulas para la configuración astable.

La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo t1 y un nivel bajo por un tiempo t2. La duración de estos tiempos depende de los valores de R1, R2 y C, según las fórmulas siguientes:

F = 1/T

Escogemos un valor arbitrario de 12 Hz:

12 Hz = 1/T

T = 1/12

T = 0.083 s

T1 = ln (2) * (R1+R2) * C

T1 ~ 0,69 * (R1+R2) * C

T2 = ln (2) * R2 * C

T2 ~ 0,69 * R2 * C

Queremos que la señal sea un 80% (T1)  en tiempo alto y el 20% (T2) en tiempo bajo:

T1 = 0.083s * 0.8

T1 = 0.066

T2 = 0.083s * 0.2

T2 = 0.016

Despejando R2 de la segunda ecuación teniendo en cuenta que se va a emplear un condensador de 100 µF:

T2 = 0,69 * R2 * C

0.016s = 0,69 * R2 * 0.0001F

R2 = 0.016/0.000069

R2 = 231.8 Ω

Se introduce el valor obtenido en la ecuación 1 para despejar el valor de R1:

T1 = 0,69 * (R1+R2) * C

0.066s  = 0,69 * (R1+231.8 Ω) * 0.0001F

0.066s / 0.000069  = R1+ 231.8 Ω

956.5 Ω = R1 + 231.8 Ω

R1 = 956.5 Ω – 231.8 Ω

R1 = 724.7 Ω

Acomodando los valores obtenidos a los valores comerciales asignamos los valores de las resistencias así:

R1 = 680 Ω

R2 = 220 Ω

Ahora  procedemos a simular el circuito en el software Multisim:

Utilizando la herramienta osciloscopio de Multisim vemos la señal emitida por el circuito

Como dejamos una frecuencia 80/20, al realizar la simulación vemos que si se cumple y su comportamiento es de una señal con una frecuencia de 12Hz

Después de haber simulado correctamente el circuito procedemos a montarlo en Protoboard

R2 fue remplazado por un potenciómetro de 10K para así obtener un temporizador astable variable

Bueno espero que esta guía te sea  de ayuda, para cualquier duda o sugerencia puedes  escribirnos a nuestro perfil en twitter: @Neurona_azul  o a nuestra pagina de Facebook

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s