Este documento describe el circuito integrado LM555 y su funcionamiento en los modos monoestable y astable. El LM555 es un circuito integrado ampliamente utilizado que puede generar pulsos temporizados precisos. En modo monoestable, genera un solo pulso cuya duración depende de los valores de una resistencia y un condensador externos. En modo astable, genera una onda cuadrada continua cuya frecuencia y ciclo de trabajo dependen de dos resistencias y un condensador. El documento explica las fórmulas para calcular estos parámetros.

1. CIRCUITO INTEGRADO LM555
Presentado Por:
EDWIN ARLEY RODRIGUEZ HERRERA
JIMMY ALEJANDRO BOHORQUEZ IBAÑEZ
Para:
ING. QUEVIN BARRERA
INSTITUCION EDUCATIVA BRAULIO GONZALEZ
MODALIDAD ELECTRONICA
YOPAL, CASANARE
2015

2. CIRCUITO INTEGRADO LM555
El circuito integrado 555 es uno de los integrados más utilizados en el mundo de la
electrónica por su bajo costo y su gran fiabilidad y es capaz de producir pulsos de
temporización (modo monoestable) muy precisos y que también puede ser usado
como oscilador (modo astable). Fue desarrollado y construido en el año 1971 por
la empresa Signetics con el nombre: SE555/NE555 y se lo llamó: "The IC Time
Machine" ("Circuito integrado la máquina del tiempo"). Según quien sea lo fabrique
lo podemos encontrar marcado con una designación tal como LM555, NE555,
LC555, MC1455, MC1555, SE555, CA555, XR-555, RC555, RM555, SN72555. El
LM555 es un circuito integrado que incorpora dentro de sí dos comparadores de
voltaje, un flip flop, una etapa de salida de corriente, divisor de voltaje resistor y un
transistor de descarga.
El integrado LM 555 o NE555 es uno de los más económicos y más utilizados de
los circuitos integrados, ya que con él se consiguen temporizaciones muy estables
frente a variaciones de tensión, de alimentación y de temperatura. El NE555 se
alimenta con tensiones que van desde los 4.5 a los 18 volts, aunque existen
versiones no muy fáciles de conseguir que se alimentan con solo 2 volts. Si la
tensión de alimentación se fija en 5 volts, sus señales de salida son compatibles con
la lógica de familia TTL.

3. CONFIGURACION DEL LM55 COMO MULTIVIBRADOR ASTABLE
En esta configuración, en su pin de salida ("OUTPUT") el circuito produce una onda
cuadrada, con una amplitud igual a la tensión de alimentación. La duración de los
periodos alto y bajo de la señal de salida pueden ser diferentes. El nombre de
“astable” proviene de la característica de esta configuración, en la que la salida no
permanece fija en ninguno de los dos estados lógicos, si no que cambia entre ambos
en un tiempo. A continuación, se muestra el circuito para que el 555 funcione en
modo astable:
La frecuencia, depende los valores de RA, RB y CT y se evalúa mediante la
siguiente fórmula: Para que se cumpla esta expresión, el valor de RB debe ser
menor de RA/2, sino el circuito no puede oscilar, porque el voltaje en el pin 2
(TRIGGER) del 555 nunca alcanzaría el nivel de disparo (1/3 de Vcc).
En este circuito, el ciclo de trabajo depende de los valores de RA y RB y se calcula
así:
En este circuito, no es posible alcanzar una onda simétrica pura. Lo que se puede
hacer para alcanzar una onda cuyo ciclo de trabajo sea lo más cercano al 50%, RA
debe ser una resistencia mucho mayor al de RB. Si se desea obtener ciclos de
trabajo del 50%, se deben conectar dos diodos, tal como se muestra en la siguiente
figura:

4. El condensador Ct, se carga ahora solamente a través de RA porque el diodo D1
cortocircuita a la resistencia RB durante el tiempo de carga del condensador. La
descarga de Ct se realiza a través de RB únicamente. En estas condiciones, el ciclo
de trabajo del circuito está dado por:
Así en este circuito, para obtener un ciclo de trabajo de 50%, RA debe ser igual a
RB.
Ahora, para producir las distintas frecuencias, se deben escoger los condensadores
apropiados:
Para 1 Hz escogemos un condensador de 100 F.
Para 10 Hz escogemos un condensador de 10 F.
Para 100 Hz escogemos un condensador de 1 F.
Para 1 KHz escogemos un condensador de 0.1 F.
Luego, los valores de las resistencias serán:
TEORICO PRACTICO
FRECUENCIA FRECUENCIA CICLO DE TRABAJO
1 Hz 0.9Hz "50%
10Hz 10.1Hz "50%
100Hz 98Hz "50%
1 KHz 1.09KHz "50%

5. Cuando en la salida aparece un tren continuo de pulsos de onda rectangular o
cuadrada y los tiempos de estas ondas dependen de las resistencias R1, R2 y C1.
CALCULOS PARA EL ASTABLE:
T1=0.693*(R1+R2)*C1 -->(R2 es VR2 en imagen anterior)
T2=0.693*R2*C1
T=T1+T2=0.693*(R1+2R2)*C1 (segundos)
f=1/T=1.443/[(R1+2R2)*C1]

6. CONFIGURACION DEL LM555 COMO MULTIVIBRADOR MONOESTABLE
Para configurar un 555 como monoestable no redisparable, se utilizan una
resistencia y un condensador externo, tal como se muestra en el siguiente
diagrama, el periodo de salida se determina mediante la constante de tiempo (Ct),
que se calcula a partir de R1 y C1, como lo describe la siguiente ecuación:
Ct = 1.1*R1*C1
Se utiliza un condensador de desacoplo C2, para evitar la aparición de ruido que
pudiera afectar los niveles umbral y de disparo, como podemos encontrar en el
datasheet del circuito se utiliza un capacitor de 0.01µF, se debe mencionar que se
activa con flancos de bajada.
Como se aprecia en el circuito anterior se utiliza un capacitor de 10µF y una
resistencia de 1MΩ. Sustituyendo en nuestra ecuación tenemos que: Ct = (1.1)
(1MΩ) (10µF) = 11seg. Que es el tiempo que tardara encendido nuestra carga
conectada en la salida antes de cambiar de estado.

7. El circuito entrega a su salida un solo pulso de ancho dependiendo de R1 y C1.
CALCULOS PARA EL MONOESTABLE:
T=1.1R1C1 (segundos)