PRÁCTICA 1CIRCUITO ASTABLE Y MONOESTABLE CON EL TEMPORIZADOR LM555

OBJETIVODiseñar y armar un circuito Astable y un circuito monoestable con el circuito temporizadorLM555.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Armar un circuito Astable con el temporizador LM555 para una frecuencia de 1

Khz, 10Khz, 1Mhz a un 50% además de 60-40% a 1Khz y 90-10% a 1Khz. Armar un circuito monoestable con el temporizador LM555 que encienda un diodo

emisor de luz (Led) durante 3.5 segundos después de aplicarle una señal de disparo al temporizador.

INTRODUCCIÓNEL circuito integrado LM555 es un circuito muy popular por su facilidad de uso y aplicación. Sus aplicaciones básicas son como circuito Monoestable y Astable. Sin embargo puede tener otras aplicaciones si se comprende bien su configuración interna. Por ejemplo es utilizado en los circuito de “control de nivel de agua” caseros para determinar si el tanque elevado (tinaco) necesita ser llenado de agua proveniente de una cisterna. Los censores de nivel son conectados al LM555 y éste determina si manda la señal para accionar el motor de la bomba. Otra aplicación del LM555 es en sencillos procesos secuenciales temporizados.

El CI 555El circuito integrado 555 es un temporizador de propósito general, que como puede verse en el diagrama de bloques de la Figura 1 está formado por comparadores lineales y flip-flops.

En los encapsulados DIP de ocho pines, la configuración de conexiones es como la que se muestra en la Figura 2.

1.-GND (ground): conexión a tierra.2.-TRIGGER: disparo3.-OUTPUT: salida.4.-RESET: reinicialización.5.-CONTROL VOLTAGE: voltaje de control6.-THRESHOLD: voltaje umbral7.- DISCHARGE: descargaVCC: voltaje de alimentación

El temporizador 555 puede ser configurado componentes externos, como un monoestable, en el que se puede controlar la duración del pulso, o como un astable (oscilador) en el que se puede controlar la frecuencia de la señal y el ciclo de trabajo.

Como ya se ha dicho tiene 2 funcionamientos, Astable y Monoestable, el Astable genera un tren de pulsos (frecuencia), el cual se puede calcular mediante:

Donde:

Para el circuito monoestable la fórmula para encontrar cuanto tiempo tarda en alto el pulso de salida es:

Las formas de onda de capacitor y de salida para un circuito astable son:

Las formas de onda de capacitor y de salida de un monoestable son:

El rango de voltaje para alimentar al 555 es desde 4.5 a 16 VDC.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

EQUIPO1 Multímetro1 Fuente fija de +5 voltios de c.c.1 Osciloscopio

MATERIAL1 protoboard y alambre para conexión1 circuito integrado LM555Capacitores de 220µf, 1µf, 1nf, 10nf Varias resistencias (según diseño)1 diodo LED1 push-botton

PROCEDIMIENTO

1) Montar el esquema que aparece en la figura 1 para la configuración Astable.

Figura 1.

Calcular los valores de las resistencias R1, R2 y capacitor C1 para que la configuración sea de 50% a 1kHz, 10kHz y 1MHz.

a) 1kHz

Th=0.693 (4.7kΩ+47kΩ )0.01 µF

=0.693(4700+47000)0.01

=0.693*51700*0.01

=358.281 microsegundos

=0.000358 seg.

Tl=0.693∗47kΩ∗0.01µF=0.693*47000*0.01

= 325.71 microsegundos=0.000326 seg.

F= 1Th+Tl

¿ 10.000358+0.000326

¿ 10.000684

¿1461.988Hz

b) 10kHz

Th=0.693 (4.7kΩ+47kΩ )0.001 µF

=0.693(4700+47000)0.001

=0.693*51700*0.001

=35.8281 microsegundos

=0.0000358 seg.

Tl=0.693∗47kΩ∗0.001µF=0.693*47000*0.001

= 32.571 microsegundos=0.0000326 seg.

F= 1Th+Tl

¿ 10.0000358+0.0000326

¿ 10.0000684

¿14619.88Hz

c) 1MHz

Th=0.693 (4.7kΩ+47kΩ )0.00001 µF

=0.693(4700+47000)0.00001

=0.693*51700*0.00001

=0.358281 microsegundos

=0.000000358 seg.

Tl=0 .693∗47k Ω∗0 .00001µF

=0.693*47000*0.00001

= 0.32571 microsegundos

=0.000000326 seg.

F= 1Th+Tl

¿ 10.000000358+0.000000326

¿ 10.000000684

¿1461988.304Hz

Calcular los valores de las resistencias R1, R2 y capacitor C1 para que la configuración sea 60 - 40% a 1kHz.

Th=0.693 (3.3 kΩ+5.6kΩ )0.1 µF=0.693(3300+5600)0.1

=0.693*8900*0.1=616.77 microsegundos

=0.000616 seg.

Tl=0.693∗5.6k Ω∗0.1µF=0.693*5600*0.1

=388.08 microsegundos=0.000388 seg.

F= 1Th+Tl

¿ 10.000616+0.000388

¿ 10.001004

¿996.0159hz

Calcular los valores de las resistencias y capacitor para que la configuración sea 90 – 10% a 1kHz.

Th=0.693 (11.43 kΩ+1.42kΩ )0.1 µF

=0.693(11430+1420)0.1

=0.693*12850*0.1

=197.505 microsegundos

=.000198 seg.

Tl=0 .693∗1. 42kΩ∗0 .1µF

=0.693*1420*0.1

=890.505 microsegundos

=0.000891 seg.

F= 1Th+Tl

¿ 10.000198+0.000891

¿ 10.001089

¿918.2736hz

2) Montar el esquema que aparece en la figura 2 para la configuración Monoestable.

Figura 2.

Calcular los valores para la resistencia R1 y para el capacitor C1 para que la configuración sea de 3.5 seg.

T=1.1∗15 kΩ∗220µF¿1.1∗15000∗.00022 F

¿3.63

SIMULACION