Los circuitos integrados 555 (timer) y 556 (doble temporizador) se utilizan en una infinidad de aplicaciones prácticas muy simples en su mayoría, como bloques básicos astables y monoestable. Sin embargo, las posibilidades de uso de estos componentes son infinitas y algunas llevan a circuitos bastante avanzados. En este artículo describimos algunas aplicaciones poco comunes de estos componentes que pueden atender al lector que busca una aplicación sofisticada que un simple 555 o 556 puede realizar.
Sugerencia de lectura
El circuito integrado 555 consiste en un temporizador que tanto puede funcionar en la configuración monoestable como asequible para frecuencias de hasta 500 kHz, mientras que el 556 consiste en un doble 555 con las mismas características.
Los pinos de estos dos circuitos integrados se muestran en la figura 1.
En las aplicaciones comunes el 555 o el 556 se conectan como monoestable o astables con algunos componentes externos que determinan la temporización.
En la configuración monoestable la temporización máxima lograda está en torno a 2 horas dada la influencia de las fugas de los condensadores de valores elevados que deben ser usados en este caso.
En la aplicación asequible la frecuencia máxima de operación es alrededor de 500 kHz.
Recordamos que existe una versión CMOS del 555 (TLC7555) que presenta características de bajo consumo en reposo y que puede alcanzar tanto temporizaciones y frecuencias de valores más elevados.
Sin embargo, agregando otros componentes y circuitos de realimentación es posible llevar estos circuitos a comportamientos bastante sofisticados.
Los circuitos que presentamos en este artículo se sugieren en la AN170 de Philips.
TIMER SECUENCIAL
Esta no es una aplicación tan sofisticada, pues usa los dos temporizadores de un 556 en su configuración normal de monoestable. El circuito mostrado en la figura 2 produce dos intervalos de tiempo.
El primero es dado por el resistor de 1 M ohms y el condensador de 1 uF conectados a los pinos 1 y 2 mientras que el segundo intervalo es dado por el condensador de 130 k ohms y el resistor de 47 uF conectados a los pines 12 y 13. Cuando un pulso negativo se aplica a la entrada el circuito dispara y la primera temporización comienza con la salida 1 yendo al nivel alto y la 2 permaneciendo en el nivel bajo. Al final de la primera temporización la salida 1 vuelve al nivel bajo y la salida 2 pasa al nivel alto.
TIMER PARA LONGOS INTERVALOS
El circuito mostrado en la figura 3 posibilita el accionamiento de una carga después de tiempos que puede extenderse hasta 4 horas.
La primera mitad del 556 que funciona como un estable cuya frecuencia depende básicamente de RA, RB y C funciona como reloj accionando un contador de largos intervalos del tipo N8281.
Conforme la salida seleccionada tendremos intervalos que pueden ir de media hora hasta 4 horas. Las muñecas de esta salida dispara el monoestable con la otra mitad del 556 que activa una carga por un intervalo de tiempo dado por R y C. Para una resistencia de 1 M ohms y un condensador de 1 000 uF tenemos un accionamiento por aproximadamente 15 minutos.
La precisión del circuito depende fundamentalmente de la precisión de la red temporizadora RA, RB y C.
TACOMETRO
El circuito presentado en la figura 4 se puede utilizar en el coche con motores que utilizan platinados convencionales para indicar la rotación en un instrumento de bobina móvil de 50 uA.
El único ajuste se realiza en el trimpot en serie con el instrumento.
El circuito funciona como un convertidor de frecuencia / tensión cuya escala está determinada básicamente por la red de tiempo conectada a los pines 6 y 7 del circuito integrado.
Los diodos zener son de 1 W y el circuito se puede utilizar en otras aplicaciones que implican la indicación de frecuencia o rotaciones de un motor con el uso de un transductor apropiado.
Señal de Barrido Para el Osciloscopio
El circuito mostrado en la figura 5 puede ser usado para generar una señal de barrido de osciloscopio disparado por una señal externa.
El punto de disparo se ajusta en el potenciómetro P1 mientras que P2 es un control de sensibilidad que debe ajustarse en función de la intensidad de la señal externa.
El circuito funciona con señales de hasta 1 MHz dadas tanto las características del 555 y del amplificador operacional.
Vea que los condensadores de salida para la generación de la rampa se seleccionan de acuerdo con el rango de frecuencias. P3 hace justamente el ajuste del tiempo de ascenso de la rampa en función de la frecuencia de la señal de entrada.
Los diodos son de uso general como los 1N4148 o equivalentes y la fuente de alimentación para el amplificador operacional debe ser simétrica.
GENERADOR DE SALVA DE TOM
El circuito mostrado en la figura 6 genera un tren de pulsos cuya frecuencia está determinada por la red conectada a los pines 2, 6 y 7 del circuito integrado y la duración determinada por el condensador de 50 uF.
Estos componentes se pueden cambiar en una amplia gama de valores en función de la aplicación deseada para el circuito.
Cuando S1 se presiona el circuito entra en funcionamiento produciendo la salvación de señales de salida.
CONVERSOR TENSIÓN / DURACIÓN DE PULSO
El circuito mostrado en la figura 7 convierte una tensión de entrada en pulsos de duración proporcional.
Una precisión mejor que el 1% en la conversión se puede lograr gracias al sistema de realimentación con un transistor.
Observe que el circuito necesita una fuente de alimentación simétrica para el amplificador operacional.
Una característica importante del circuito es que la duración del pulso se altera con la tensión, pero la frecuencia se mantiene estable no modificando lo que puede ser una característica exigida para muchas aplicaciones prácticas.
El rango de duración de pulsos y, por lo tanto, de frecuencia depende de los componentes conectados al pin 6 y 7 del circuito integrado 555.
CONTROL DE SERVO
El circuito mostrado en la figura 8 permite el control de un servomotor a partir de un oscilador remoto usando un 555.
Además del circuito integrado 555 el circuito utiliza un NE544 que es un amplificador para control de servo que ya posee las etapas de potencia para este tipo de aplicación.
Observe que el servo usado tiene un potenciómetro de realimentación de 50k ohms que determina su posición.
De esta forma, la tensión generada por el 555 que es función de su frecuencia va a ser comparada con la tensión dada por la posición del potenciómetro de realimentación determinando así su posición de parada.
En otras palabras, en este circuito la posición del servo depende de la frecuencia del oscilador formado por el 555.
AISLADOR DE PULSO
El circuito mostrado en la figura 9 genera pulsos de hasta 200 V bajo corriente de hasta 200 uA con total aislamiento del circuito de entrada.
Los pulsos de corta duración producidos por el 555 que se ajustan por los componentes conectados a los pines 2, 6 y 7 del 555 se aplican a un transformador de pulso que utiliza un núcleo de ferrita Ferrox Cube.
Estos pulsos se colocan a un circuito de control disparado que emplea un opto-aislador con SCR de Monsanto (pueden ser experimentados equivalentes, dada las dificultades en obtener el tipo original).
El ajuste de la corriente y de la tensión de salida se realiza simultáneamente por un potenciómetro doble conectado a la salida. Los capacitores de 1 nF en el circuito de salida determinan la forma del pulso obtenido.
Las tensiones indicadas junto a los diodos son las tensiones inversas de pico mínimo requeridas para los tipos utilizados en la aplicación. Diodos como el 1N4007 se pueden utilizar para el caso de 400 V y 1N4004 para los de 200 V.
Observaciones:
a) En todas las aplicaciones podemos usar dos 555 en lugar de un solo 556, ya que este segundo componente es más difícil de obtener en el comercio especializado.
b) Los transistores admiten equivalentes en todas las aplicaciones. Para el 2N4401 sugerimos el uso del 2N2222 o BC548.
c) Los diodos de uso general no indicados en los diagramas pueden ser los 1N4148 o 1N914 en la mayoría de los casos.
d) Los componentes con valores poco comunes como resistores y trimpots de 5 k, 200 ohms pueden ser sustituidos por equivalentes de valores comerciales cercanos más fáciles de encontrar como 4,7 k ohms o 220 ohms respectivamente.
e) Las tensiones de alimentación típicas de todos los circuitos pueden quedar en el rango de 5 a 15 volts.