Construye un Trigger Schmitt con Temporizador 555: Circuito Práctico y Teoría

Construye un Trigger Schmitt con Temporizador 555: Circuito Práctico y Teoría

Qué Necesitarás

• 1 × Batería de 9 V
• Clip de batería (Radio Shack #270‑325)
• Mini pinzas gancho, soldadas al clip de batería (Radio Shack #270‑372)
• 1 × Potenciómetro de 10 kΩ, 15 vueltas (Radio Shack #271‑343)
• 1 × IC temporizador 555 (Radio Shack #276‑1723)
• 1 × LED rojo (Radio Shack #276‑041 o equivalente)
• 1 × LED verde (Radio Shack #276‑022 o equivalente)
• 2 × Resistencias de 1 kΩ
• 1 × DVM o VOM para medición de voltaje

Objetivos de Aprendizaje

• Comprender cómo un Trigger Schmitt crea histéresis.
• Configurar un temporizador 555 como Trigger Schmitt.

Diagrama Esquemático

En esta configuración, el divisor de voltaje interno y los comparadores del 555 forman un Trigger Schmitt clásico, impulsando los LEDs a través de una etapa de salida de baja impedancia.

Ilustración de Operación

Instrucciones Paso a Paso

1. Ensambla el circuito en un protoboard, asegurando conexiones de pines correctas para el 555 (pin 1 = GND, pin 8 = VCC, pin 3 = OUT, pines 4 y 5 conectados según el esquema).
2. Alimenta el circuito con la batería de 9 V.
3. Ajusta el potenciómetro hasta que los LEDs cambien de estado. Mide el voltaje de entrada en el pin threshold del 555 (pin 6) y anota el valor.
4. Registra el voltaje y compáralo con el voltaje de alimentación. Luego gira el potenciómetro en dirección opuesta hasta que los LEDs cambien de nuevo, y registra ese voltaje.
5. Verifica qué tan cerca están estos valores de los umbrales teóricos de 1/3 V_CC y 2/3 V_CC.
6. Para más experimentación, reemplaza la batería de 9 V con una fuente de 6 V o dos baterías de 6 V en serie. Observa cómo los umbrales cambian relativo a la alimentación.

Aplicaciones Prácticas

• Acondicionamiento de señal en entornos ruidosos: la histéresis de un Trigger Schmitt limpia oscilaciones y elimina rebote (chatter).
• Osciladores RC simples: muchos generadores de baja frecuencia usan un 555 en modo Trigger Schmitt.

Cómo Funciona

El divisor de voltaje interno del 555 establece dos niveles de referencia aproximadamente en un tercio y dos tercios de V_CC. Los comparadores monitorean la entrada; cuando la entrada sube por encima de la referencia superior, el flip-flop conmuta, llevando la salida a bajo. Cuando la entrada cae por debajo de la referencia inferior, el flip-flop conmuta de nuevo, llevando la salida a alto. Esta histéresis asegura transiciones limpias y estables.

La etapa de salida del 555 puede suministrar o sumidero hasta 200 mA, haciéndolo ideal para impulsar LEDs directamente. Las resistencias en las ramas de los LEDs mantienen la corriente dentro de límites seguros.

Aunque las resistencias de 1 kΩ no son altamente precisas, sus valores igualados son suficientes porque la circuitería interna del 555 domina la determinación de umbrales.