CIRCUITO INTEGRADO 555 - FUNCIONAMENTO BÁSICO

O circuito integrado 555 é um dos mais versáteis integrados, e serve a uma gama muito grande de aplicações. Ele foi criado inicialmente para funcionar como oscilador e temporizador de uso geral. Além da versão TTL este integrado conta também com a versão CMOS e de baixa tensão.

O sinal para que eu escrevesse este post:

Ele é tão famoso que até foram feitas homenagens à ele, como este descanso para pés (oh God, why?).

O datasheet do bichinho pode ser visto aqui -> Datasheet 555

O esquema elétrico interno deste integrado é mostrado abaixo:

O que se pode observar a princípio é o divisor de tensão formado pelos três resistores de 5k (provável origem do nome 555). Eles geram a referência de tensão para os comparadores formados pelos amplificadores operacionais.

A saída dos comparadores é ligada à um flip-flop tipo RS (set-reset).

A análise do funcionamento pode ser feita pelo circuito abaixo:

Quando o circuito é inicialmente ligado o capacitor está descarregado e a saída do flip-flop está em "1". Através dos resistores R1 e R2 inicia-se a carga do capacitor.

Enquanto a tensão do capacitor ainda está abaixo de 1/3 da tensão da fonte, a saída do comparador PCI está em "1", enquanto a saida do comparador PCS está em "0". A saída do flip-flop (Q) será alta.

Quando a tensão no capacitor atinge 1/3 da tensão da fonte, a saída do comparador PCI vai a nível baixo, enquanto o de cima permanece em "0". A saída (Q) do flip-flop permanece em nível alto.

A tensão no capacitor continua aumentando, até atingir 2/3 da tensão da fonte. Neste ponto o temos uma saída em nível alto no PCS e nível baixo na saída do PCI. O flip-flop RS recebe nível alto na entrada "R" e reseta, levando a saída Q à nivel zero, e ligando o transistor. O transistor irá descarregar o capacitor através do resistor R2.

Quando a tensão no capacitor cair um pouco abaixo de 1/3 da tensão da fonte, o PCS terá saída baixa e o PCI terá saída alta, desligando o transistor, e levando a saída (pino 3) a nível alto. O capacitor começa a se carregar e reinicia o processo.

CONFIGURAÇÕES BÁSICAS:

As duas configurações básicas do 555 são como Astável (oscilador) e Monoestável (temporizador). O circuito e os cálculos dos componentes são dados abaixo:

-> ASTÁVEL (OSCILADOR):

Para gerar onda quadrada com frequências de 0,01 até 500kHz.

Os valores limites para os componentes são:

R₁, R₂ = 1k a 3,3 Mohms
C = 500 pF a 2 200 µF

Fórmula da frequência de oscilação:

Tempo em nível alto:

th = 0,693 x C (R₁ + R₂)

 Tempo em nível baixo:

tl = 0,693 x R₂ x C

Onde:
f é a freqüência em hertz
R₁ e R₂ são os valores dos resistores em Ohms
C é a capacitância em farads.

-> MONOESTÁVEL (TEMPORIZADOR):

Quando o botão PB1 é pressionado, a saída fica em nível alto por um certo tempo, e depois volta a nível baixo.

Os valores limites recomendados são:

R - 1 k a 3,3 Mohms
C - 500 pF a 2 200 µF

O período máximo de temporização é de cerca de 2 horas.

 Fórmula do Período Ativo:

T = 1,1 x R x C

Onde:T é o tempo em segundos

R é a resistência em ohms
C é a capacitância em farads

Por hoje é isso, na próxima postagem estarei colocando algumas aplicações do famoso NE555, até lá.

Fontes: Newton C. Braga: O circuito integrado 555 (ART011)

            Lusorobotica: IC 555 - Circuito Integrado Timer