555 Oscilador histerético

PIEZAS Y MATERIALES

• Una batería de 9 V
• Clip de batería (catálogo de Radio Shack n. ° 270-325)
• Clips de gancho pequeños (soldados al clip de batería, catálogo de Radio Shack n. ° 270-372)
• U1 - 555 temporizador IC (catálogo de Radio Shack n. ° 276-1723)
• D1 - Diodo emisor de luz roja (catálogo de Radio Shack n. ° 276-041 o equivalente)
• D2:diodo emisor de luz verde (catálogo de Radio Shack n. ° 276-022 o equivalente)
• R1, R2 - Resistencias de 1 KΩ 1 / 4W
• R3 - Resistencia de 10 Ω 1 / 4W
• R4 - Potenciómetro de 15 vueltas y 10 KΩ (catálogo de Radio Shack n. ° 271-343)
• C1 - Condensador de 1 µF (catálogo de Radio Shack 272-1434 o equivalente)
• C1 - Condensador de 100 µF (catálogo de Radio Shack 272-1028 o equivalente)

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones de circuitos eléctricos Volumen 1, capítulo 16:Cálculos de voltaje y corriente

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 1, capítulo 16:Resolución de tiempos desconocidos

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 4, capítulo 10:Multivibradores

Lecciones de circuitos eléctricos, volumen 3, capítulo 8:retroalimentación positiva

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Aprenda a usar un disparador Schmitt para un oscilador RC simple
• Aprenda una aplicación práctica para una constante de tiempo RC
• Aprenda una de las diversas configuraciones de multivibrador Astable del temporizador 555

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

Aquí hay una forma de dibujar el esquema:

Como se mencionó en el experimento anterior, también existe otra convención, que se muestra a continuación:

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

Este es uno de los osciladores RC más básicos. Es simple y muy predecible. Cualquier disparador Schmitt invertido funcionará en este diseño, aunque la frecuencia cambiará algo dependiendo de la histéresis de la puerta.

Este circuito tiene una frecuencia final más baja de 0,7 Hertz, lo que significa que cada LED se alternará y se iluminará durante poco menos de un segundo cada uno. A medida que gira el potenciómetro en el sentido contrario a las agujas del reloj, la frecuencia aumentará, llegando bien al rango de audio de gama alta. Puede verificar esto con el Detector de audio (Vol. VI, Capítulo 3, Sección 12) o un parlante piezoeléctrico, mientras continúa girando el potenciómetro, el tono del sonido aumentará. Puede aumentar la frecuencia 100 veces reemplazando el capacitor con el capacitor de 1µF, que también elevará la frecuencia máxima hasta el rango ultrasónico, alrededor de 70Khz.

El 555 no va de carril a carril (no alcanza del todo el voltaje de suministro superior) debido a sus transistores Darlington de salida, y esto hace que la onda cuadrada de los osciladores no sea del todo simétrica. ¿Puedes ver esto mirando los LED? Cuanto mayor sea el voltaje de la fuente de alimentación, menos pronunciada es esta asimetría, mientras que empeora con los voltajes de la fuente de alimentación más bajos. Si la salida fuera verdadera de riel a riel, sería una onda cuadrada del 50%, que se puede lograr si se usa la versión CMOS del 555, como el TLC555 (Radio Shack P / N 276-1718).

Se agregó R3 para evitar un cortocircuito en la salida de IC a través de C1, ya que el capacitor pone en cortocircuito la parte de CA de la salida del 555 a tierra. Con una batería descargada, no se nota, pero con 9V nuevos, el 555 IC se calentará mucho. Si elimina la resistencia y ajusta R4 para la frecuencia máxima, puede probar esto, no es bueno para la batería o el 555, pero sobrevivirán a una prueba corta.

TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO

Este es un oscilador histerético, que es un tipo de oscilador de relajación. También es un multivibrador astable. Es una derivación lógica del experimento 555 Schmitt Trigger mostrado anteriormente.

La fórmula para calcular la frecuencia con esta configuración usando un 555 es:

$$ f =\ frac {0.7} {RC} $$

La histéresis del 555 depende del voltaje de suministro, por lo que la frecuencia del oscilador sería relativamente independiente del voltaje de suministro si no fuera por la falta de salida de riel a riel.

La salida de un 555 va a tierra o relativamente cerca del voltaje positivo. Esto permite que la resistencia y el condensador se carguen y descarguen a través del pin de salida. Dado que se trata de una señal de tipo digital, los LED interactúan muy poco en su funcionamiento. El primer pulso generado por el oscilador es un poco más largo que el resto. Esto y las curvas de carga / descarga se muestran en la siguiente ilustración, que también muestra por qué se crea la onda cuadrada asimétrica.

Pruebe nuestro Circuito Astable Temporizador 555 en nuestra sección de Herramientas.