PRACTICA 1

El Temporizador 555

Material necesario:

Circuitos integrados: 1 - LMC555Condensadores: 2 - 0 ,01 µF

1 - 0 ,1 µFPotenciometros: 2 - 0 − 10 kΩDiodos: 1

1. Introduccion

El circuito integrado que vamos a utilizar es una implementacion CMOS de la conocidaserie 555 de temporizadores de proposito general. Tiene la capacidad de generar pulsoscon una alta precision en frecuencia y en los tiempos de duracion del pulso. El consumode potencia es muy reducido al tratarse de tecnologıa CMOS.

En la Figura 1 mostramos un esquema de bloques del circuito integrado, en el que seindican sus conexiones exteriores y el numero de pin que corresponde a cada una.

En los encapsulados DIP de ocho pines, la configuracion de conexiones es como laque se muestra en la Figura 2, donde hemos utilizados las abreviaturas en ingles para lassiguientes senales:

1. GND: ground, conexion a tierra

2. T RIG : trigger, disparo

3. OUT : out, salida

4. RESET : reset, reinicializacion.

5. CONT : control, voltaje de control

6. T HRES : threshold, voltaje umbral

7. DISCH : discharge, descarga

8. VCC : voltaje de alimentacion

1

+

-

+

-

555

6

5

2

7

Reset

8VCC

R

S

3

R

R

1 4

R

Descarga

Disparo

Control

Umbral

Salida

Figura 1: Diagrama bloques del temporizador 555

555

OUT

TRIG

GND VCC

DISCH

THRES

CONT5

6

7

81

2

3

4RESET

Figura 2: Patillaje del temporizador 555

2

El temporizador 555 puede ser configurado, mediante componentes externos, como unmonoestable no-redisparable, en el que podemos controlar la duracion del pulso, o comoun aestable (oscilador) en el que podemos controlar la frecuencia de la senal y el ciclo detrabajo.

2. Configuracion del 555 como monoestable no–redis-

parable

Utilizando una resistencia variable y dos condensadores, montar el siguiente circuito,en el que C y RA son los componentes externos que permitiran controlar la duracion delos pulsos mediante la expresion:

tH = 1,1RAC

(el condensador opcional Cdes de desacoplo se utiliza para reducir los niveles de ruido, yno tiene ninguna incidencia en el la duracion de los pulsos).

555

tH

(VCC )

RESET

OUT

TRIG

1

2

3

4

Cdes

C

RA

VCC8

7

6

5

Figura 3: Configuracion como monoestable-no redisparable

1. Modificando el valor de la resistencia variable RA (medirla con el multımetro) ydisparando el 555 mediante una senal de reloj de baja frecuencia (unos 10 kHz)introducida en TRIG, construir una grafica en que aparezca el tiempo de duraciontH de los impulsos de salida frente al valor de la resistencia RA (tomar unos veintevalores y ajustar para obtener la constante de proporcionalidad del comportamientolineal esperado).

2. Comentar el resultado obtenido y explicar el mecanismo de funcionamiento (a partirdel esquema de bloques del 555) de su comportamiento como monoestable (analizarlos procesos de carga y descarga del condensador C).

3. Modificar la frecuencia de reloj en el rango 5−15kHz y medir el valor de RA cuandoel ciclo de trabajo se hace practicamenete del 100%. Construir una grafica con losdatos y razonar su comportamiento.

3

3. Configuracion del 555 como aestable (oscilador)

Montar, utilizando dos resistencias variables, el siguiente circuito como muestra lafigura 4:

555

7

RESET

(VCC )

OUT

4

3

2

1 8

6

5

Cdes

C

RB

RA

VCC

Figura 4: Configuracion como monoestable no–redisparable

1. Medir el periodo, T y el tiempo de alta tH , de la senal de salida para distintosvalores de RA y RB (primero dejar una de ellas fija y modificar la otra para cons-truir una grafica, despues hacer lo mismo para la otra, medir unos veinte valorespara cada grafica). Obtener en ambos casos la constante de proporcionalidad delcomportamiento lineal esperado para la variable T :

T = 0,7(RA + 2RB)C

¿Que relacion hay entre las pendientes de ambas graficas?

2. Calcular, con algunos de los valores ya medidos, el ciclo de trabajo (% del tiempoen que la senal de salida es ALTA) de la senal de salida del 555 configurado comooscilador, compararlo con el valor teorico que se obtendrıa para los valores de RA yRB.

CT ( %) =tH

tH + tL=

RA + RB

RA + 2RB

3. Explicar, a partir del esquema de bloques del 555, el funcionamiento del tempo-rizador como oscilador (analizar los procesos de carga y descarga del condensadorC).

4. Aplicacion: Modulador de ancho de pulso y de po-

sicion de pulso

Como aplicacion, realizaremos dos moduladores, el primero de ancho de pulso y elsegundo de posicion de pulso.

Montar el circuito de la Figura 5. Utilizar una senal senoidal de 3 Vpp como senalmoduladora, RA = 9,1 kΩ y C = 0,01 µF.

4

555

tH

(VCC )

RESET

OUT

TRIG

1

2

3

4

Cdes

C

RA

8

7

6

5

VCC

Ent Moduladora

0,1 µF

Figura 5: Configuracion como modulador de ancho de pulso

1. ¿En que modo de operacion se encuentra el 555 y por que?

2. Dibujar la forma de onda de la entrada moduladora y la de salida. Explicar elresultado obtenido.

Montar el circuito de la Figura 6. Utilizar una senal triangular de 3 Vpp como senalmoduladora, RA = 3,9 kΩ, RB = 3 kΩ y C = 0,01 µF.

555

7

RESET

(VCC)

OUT

4

3

2

1 8

6

5 C

RA

RB

VCC

C = 0,1 µF

Ent Moduladora

Figura 6: Configuracion como modulador de posicion de pulso

1. ¿En que modo de operacion se encuentra el 555 y por que?

2. Dibujar la forma de onda de la entrada moduladora y la de salida. Explicar elresultado obtenido.

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