Clube de Electrónica

Temporizador 555 e suas Aplicações

O temporizador 555 é um CI linear, que funciona como um multivibrador monoestável, um multivibrador estável, um gatilho Schmitt, um gerador de funções com formas de onda de saída (como ondas quadradas), pulsos de retardo de tempo e circuitos de modulação de largura de pulso (PWM) e de modulação de posição de pulso (PPM) têm várias aplicações de controle eletrônico. Todos os anos, milhões de unidades de 555 IC estão sendo produzidas por vários fabricantes para atender às aplicações industriais e comerciais.

O 555 IC foi projetado por Hans R. Camenzind no ano de 1971 enquanto trabalhava para a SigneticsCorporation. No início da década de 1970, a Signetics Corporation produziu555 temporizador nos nomes comerciais SE555 temporizador e NE555 temporizador para aplicações militares e comerciais, respectivamente.

O temporizador 555 é um circuito de cronometragem de precisão que pode produzir impulsos de atrasos de tempo precisos e altamente estáveis de microssegundos a horas. É usado principalmente em circuitos práticos como flip-flop em formas monoestáveis, biestáveis e astáveis. A partir de suas aplicações, é conhecida como a máquina do tempo IC.

O IC 555 é usado principalmente para funções de temporização em circuitos eletrônicos comerciais. Nas aplicações do temporizador, a duração ou comprimento dos pulsos de saída é determinada carregando e descarregando um condensador através de resistências conectadas externamente a um temporizador 555. O ciclo de trabalho do pulso de saída é ajustável pelos componentes R e C do circuito de temporização. Os temporizadores 555 para operar em tensões de alimentação variando de +5 V a +18 V. Eles são compatíveis com circuitos lógicos TTL (Transistor-Transistor Logic) e CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

Pacotes de Temporizador 555

Os ICs 555 estão disponíveis em um pacote padrão de linha dupla (DIP), mini DIP de 8 pinos ou DIP de 14 pinos. Hoje, os pacotes DIP 555 e 556 são os pacotes mais populares. A área de ICs temporizadores SE555 e NE555 disponível tanto em embalagens de latas metálicas conhecidas como embalagem T quanto em embalagens plásticas epoxy conhecidas como embalagem V. O tipo de embalagem e aplicação é indicado no uso militar ou comercial pelos seus nomes comerciais como NE555V, NE555T, SE555V,e SE555T.

Significados das conexões dos pinos do IC 555

• Terra: O pino (1) é conectado ao terminal comum ou negativo de uma fonte de alimentação. No terminal de terra, o nível de tensão estará em potencial zero. As tensões serão medidas com referência a este terminal.
• VCC: A tensão de alimentação (VCC) a 555 IC é conectada externamente ao pino IC (8). Ela varia de 5 V a 15 V (4,5 V a 16 V), e para alguns pacotes de projeto militar, ela se estende até 18 V.
• Saída: A saída primária do temporizador IC 555 pode ser de nível alto ou baixo. A saída do CI está disponível no pino (3).

1. Alto nível (estado): Quando a tensão de alimentação VCC = 5 volts e 15 volts, respectivamente, o estado alto será 3,3 V e 13,3 V. Isso significa que a tensão de saída será menos de 1,7 volts abaixo da tensão de alimentação VCC. Os níveis de saturação da saída dependem das magnitudes do VCC.
2. Nível baixo (estado): Quando a tensão de alimentação VCC = 5 V, o estado baixo será de 0,25 V a 5 mA e afundará até 200 mA. Quando VCC = 15 V, a baixa tensão de saída será da ordem de 2 V.
3. Tempos de subida e descida são tão rápidos como 100 ns.

• Trigger: A tensão de entrada do gatilho está ligada ao comparador inferior (ou ao gatilho). Está ligado a 555 pinos IC (2). Controla os estados de saída do flip-flop R-S. Quando a entrada de trigger cai abaixo da esquerda ( \frac{1}{3}V_{cc} {cc} \i}), a tensão de saída sobe e o intervalo no pulso de saída começa. O disparo pode ser realizado a partir de uma forma de onda ROC (taxa de variação) lenta ou mesmo a partir de pulsos. A tensão de disparo situa-se entre +VCC e o terminal de terra. A necessidade de corrente é tipicamente 500 nA.
• Tensão de controle: Um pino de tensão de controle (555 IC Número 5) é conectado ao ponto de referência no lado de entrada do comparador superior (ou do gatilho). Ele é conectado a um ponto onde 2/3 do VCC está disponível no circuito divisor de tensão composto por três resistores de 5 kΩ cada. Também tem acesso indirecto à tensão de referência inferior (ou de disparo) do comparador. O controle de tensão varia de 1 V abaixo do VCC até 2 V acima da tensão de terra. Sinal externo para controlar o pino de tensão, os tempos de saída do CI podem ser alterados em operação monoestável. A tensão de controle pode variar de 45% a 90% do VCC. Em um modo instável, a aplicação de uma tensão de controle externo fará com que ela funcione como um modulador de freqüência (FM). Se este pino não for usado, então um condensador em torno de 10 nF é conectado a partir deste pino à terra para reduzir qualquer ruído parasita e disparos falsos.
• Reset: Este pino (4) é usado para ajustar a saída para o estado baixo, reiniciando (desabilitando) o circuito flip-flop, independentemente dos estados de qualquer outra entrada. É necessária uma tensão de impulso superior a 0,5 V com capacidade de corrente superior a 0,1 mA para obter o rearme do trinco (saída flip-flop). A largura do impulso deve ser normalmente superior a 0,5 μs.
• Limiar: A tensão limite é uma das entradas para o comparador superior (limiar). Ela é aplicada no pino (6). Quando esta tensão está abaixo para acima do VCC, ele irá reiniciar o flip-flop e irá definir a saída para um estado baixo.

Diagrama de Bloco do Temporizador 555 IC

Os blocos internos do 555 IC são asfollows:

1. Dois comparadores (comparador de limiar e comparador de disparo)
2. R-S flip-flop
3. Três 5 kΩ resistores
4. Transistor de rearme
5. Transistor de descarga
6. Aplificador de potência
7. Gate de porta

Aplicações do temporizador 555 IC

1. Multivibrador monoestável: Funciona como um gerador de impulsos de um disparo.

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2. Multivibrador monoestável: Funciona como um gerador de impulsos de funcionamento livre (oscilador).

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3. Multivibrador biestável: Funciona como um flip-flop (gatilho Schmitt).

Encontram-se outras aplicações do temporizador IC 555:

1. Conversores DC-DC e sondas lógicas digitais
2. Geradores de forma de onda (gerador de rampa e onda quadrada)
3. Converte uma tensão analógica para um comprimento de pulso na conversão analógica para digital
4. Conversores de frequência analógicos e tacómetros
5. Sinais de relógio precisos
6. De-chaves de ressalto
7. PWM (Pulse Width Modulation) e circuitos PPM (Pulse Position Modulation)

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8. Circuitos de controle de luz de sinal de tráfego

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9. Medição de temperatura e dispositivos de controle

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