Introducción NE555, estructura interna, modo operativo, aplicaciones

El NE555 es un temporizador de circuito integrado monolítico capaz de producir varios tipos de señales de sincronización.Se utiliza ampliamente en relojes electrónicos, administración de energía, calculadoras, pantallas LED y otros dispositivos electrónicos en varios campos.Este artículo tiene como objetivo proporcionar información detallada sobre el NE555, incluidos sus antecedentes, diseño, estructura interna, descripciones de pines, modos y principios operativos, y aplicaciones, para ayudarlo a utilizar mejor este chip.

El NE555 es uno de los modelos en la serie 555 Timer IC.Las funciones de PIN y las aplicaciones de esta serie son mutuamente compatibles, pero los diferentes modelos de chip pueden variar en términos de precio, estabilidad, rendimiento de ahorro de energía y frecuencia de oscilación.

El Timer IC 555 es un componente multifuncional ubicuo en los circuitos de tiempo, que requiere solo un número mínimo de resistencias y condensadores para generar las diversas señales de pulso esenciales para productos electrónicos digitales.El uso principal del NE555 radica en su capacidad para formar un circuito de base de tiempo con un temporizador interno, proporcionando así pulsos de sincronización precisos para otros circuitos.

Tiene dos tipos de embalaje principales: el DIP (paquete dual en línea) con una configuración de 8 pines que se puede insertar directamente, y el paquete SOP-8 más compacto, adecuado para aplicaciones sensibles al espacio.

Alternativas y opciones equivalentes:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

El Timer IC 555 fue diseñado por Hans R. Camenzind en 1971 para Signetics (más tarde adquirido por Philips), con 25 transistores, 2 diodos y 15 resistencias, todas accesibles a través de un paquete DIP-8 de 8 pines.Este diseño fundamental generó varios derivados, incluido el 556 (con dos 555 temporizadores en un paquete DIP-14), así como los modelos 558 y 559.

El NE555 funciona dentro de un rango de temperatura de 0 ° C a 70 ° C, que sirve al mercado general, mientras que su contraparte de grado militar, el SE555, está diseñado para soportar temperaturas extremas de -55 ° C a 125 ° C.Las opciones de envasado para el temporizador 555 IC reflejan su versatilidad y rango de aplicaciones, que ofrecen metal de alta confiabilidad (indicado por el sufijo T) y las carcasas de resina epoxi (V) de bajo costo, por lo tanto, las etiquetas integrales NE555V, NE555T, SE555V y SE555T y SE555T.Se cree que la convención de nombres de "555" se origina en sus resistencias internas de 5kΩ, aunque el propio Camenzind refutó esto, aclarando que la selección del nombre "555" era arbitraria.

En la búsqueda de la eficiencia energética, la serie 555 incluye modelos de baja potencia como el 7555 y el TLC555 basado en CMOS, que cuentan con un menor consumo de energía en comparación con los modelos estándar.Como afirman los fabricantes, el modelo 7555 no requiere un condensador de derivación entre el pin de control y la tierra ni un condensador de desacoplamiento entre la fuente de alimentación y el suelo para eliminar el ruido, con el objetivo de un avance del diseño que reduce la complejidad y mejore el rendimiento.

El NE555 es un circuito integrado clásico.Su estructura de circuito interno consta de tres unidades operativas clave: un comparador de voltaje con una etapa de salida, varios comparadores y un flip-flop RS.A continuación se muestra un análisis detallado del circuito interno del NE555:

1. Comparador de voltaje: el NE555 incluye un comparador de voltaje internamente, utilizado para verificar el voltaje de suministro y vincular sin problemas su salida al flip-flop RS para garantizar un monitoreo de voltaje preciso.

2. Etapa de salida: conectada al flip-flop RS, la etapa de salida gestiona principalmente el estado del pin de salida (pin 3).La arquitectura de salida del NE555 es un diseño de drenaje abierto, incapaz de transmitir de forma independiente las señales de alto nivel y que requiere una resistencia de pull-up externa para llevar el pin de salida a un estado alto cuando se necesita una señal de alto nivel.

3. Comparadores: en el NE555, se destacan dos comparadores: el comparador de umbral y el comparador de activación, asociado con PIN 6 (THR) y 2 (TRIG), respectivamente.

(1) A medida que aumenta el voltaje en el pin umbral (pin 6), el comparador de umbral eleva su salida a una señal de alto nivel.Si el voltaje umbral excede el voltaje de activación, la salida del comparador cambia en consecuencia.

(2) Cuando disminuye el voltaje en el pasador de activación (pin 2), el comparador de activación reduce su salida a una señal de bajo nivel.Los cambios de salida se producen cuando el voltaje de disparo cae por debajo del voltaje umbral.

4. RS Flip-Flop: el NE555 incluye un flip-flop RS internamente, utilizado para almacenar el estado del pin de salida (pin 3).Las entradas del flip-flop RS están controladas por las salidas del comparador de umbral y el comparador de activación.

(1) La entrada R proviene de la salida del comparador de umbral, supervisando el mecanismo de reinicio del flip-flop RS.

(2) La entrada S proviene de la salida del comparador de activación, administrando la configuración del flip-flop RS.

La descripción general del análisis del circuito interno del NE555 destaca su diseño complejo, lo que le permite realizar de manera confiable su papel como una solución de sincronización versátil.

El temporizador NE555 es un componente versátil en diseño electrónico, que funciona en tres modos principales, cada uno adaptado a funciones de circuito específicas:

1. Modo de astucia: esta configuración se caracteriza por su inestabilidad inherente, oscilando indefinidamente sin ingresar un estado estable.Se usa ampliamente en aplicaciones que requieren señales repetitivas, como flashes, generadores de audio, generadores de pulso y circuitos de sincronización, para facilitar la oscilación de salida continua.

2. Modo biestable: reflejando la estabilidad de una parada de patada de bicicleta, ya sea elevado o bajado, este modo mantiene la estabilidad en dos estados diferentes, solo la transición con intervención externa.Conocido como biestable debido a sus dos condiciones estables, permite que el NE555 actúe como un interruptor de palanca, respondiendo a entradas externas para cambiar su estado.

3. Modo monoestable: similar a una puerta equipada con un cierre, permanece cerrado de forma segura hasta que se abre por la fuerza.En este modo, el NE555 se estabiliza en un solo estado, activado solo por un disparador externo y regresando automáticamente a su estado original después de eliminar el disparador.Esta operación monoestable es adecuada para aplicaciones que requieren una sola señal de salida de tiempo, como temporizadores, interruptores táctiles y medidores de capacitancia.

Cuando se inicia el voltaje de la fuente de alimentación VCC, el circuito comienza a funcionar, lo que lleva al condensador C que comience a cargar de inmediato.Una vez que el voltaje a través del condensador C alcanza dos tercios de VCC, la salida del comparador interno se vuelve alto, cambiando la salida de baja a alta.Posteriormente, una disminución en el voltaje del condensador a un tercio de VCC desencadena el comparador interno para revertir su salida a baja, lo que hace que la salida de salida vuelva de alta a baja.Posteriormente, el condensador C reanuda, impulsando el circuito a un nuevo ciclo operativo.

El tiempo de período t (en segundos) está determinado por los valores del condensador externo C y dos resistencias externas R1 y R2, con la fórmula: t = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × C. El ciclo de trabajo D, que representaLa proporción de la duración de alto nivel de la onda cuadrada durante todo el ciclo se calcula como: d = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Por lo tanto, al ajustar los valores del condensador C y las resistencias R1 y R2, se puede modificar el período y el ciclo de trabajo de la forma de onda de onda cuadrada.

Fundamentalmente, el principio operativo del NE555 gira en torno a la construcción de un circuito de tiempo.Al ajustar los valores de condensadores y resistencias externas, el período y el ciclo de trabajo se pueden controlar, lo que facilita la generación de las formas de onda de pulso deseadas.

1. NE555 Luz de retraso de control infrarrojo:

Los hogares modernos están comúnmente equipados con controles remotos infrarrojos, y podemos usar estos controles remotos existentes para controlar las luces de retraso controladas a control remoto infrarrojas.En esta configuración, "H" representa el receptor infrarrojo integrado, y "C1" actúa como un condensador de filtrado.La señal del control remoto, después de ser filtrada por C1, genera un pulso negativo, que desencadena el circuito monoestable del NE555 para activarse.

2. NE555 Alarma de agua hirviendo:

Este sistema de alarma diseña ingeniosamente un circuito de control de temperatura, un oscilador de baja frecuencia y un oscilador de alta frecuencia.El control de temperatura se logra combinando RP, RT y VT1.La oscilación de baja frecuencia implica IC1, R2, R3 y C1, donde VT1 afecta su pin de reinicio (pin 4).Simultáneamente, el oscilador de alta frecuencia compuesto por IC1, R4, R5 y C2 está modulado por IC1.Cuando se alcanza la temperatura preestablecida, la resistencia de RT disminuye, lo que hace que VT1 cese funcione.En consecuencia, IC1 oscila, emitiendo pulsos de baja frecuencia que modulan el oscilador de alta frecuencia en IC2, produciendo así una alarma de sonido.

3. Interruptor de sincronización activado por tacto NE555:

La configuración anterior es un circuito monoestable, donde IC1 (temporizador NE555) en condiciones normales ve el condensador C1 completamente descargado a través del pin 7 de NE555, lo que resulta en una salida baja en el pin 3, manteniendo el relé (ks) y la lámpara conectada apagada.Un toque simple en la placa de metal "P" puede activar la lámpara, utilizando el voltaje de la señal callejera del cuerpo humano transmitido al pasador de activación NE555 a través de C2, volteando la salida a alto.Esta operación activa el relé (KS) y se ilumina.Al mismo tiempo, el temporizador comienza a medida que R1 carga C1, con la duración de la sincronización establecida por T1 = 1.1R1*C1, aproximadamente equivalente a cuatro minutos, en función de los valores de componentes proporcionados.Las opciones de diodo para D1 incluyen modelos 1N4148 o 1N4001.

1. Circuito básico de temporizador NE555

Este circuito básico pero ampliamente utilizado, que consiste en el chip NE555 junto con resistencias y condensadores, genera convenientemente señales de sincronización a nivel de milisegundos, como pulsos y ondas cuadradas.Su sello distintivo se encuentra en su simplicidad y precisión, creando fácilmente señales de tiempo precisas.

2. Circuito monoestable NE555

Capaz de generar una sola señal de pulso, esta configuración se construye alrededor del NE555 junto con varias resistencias y condensadores.Al alterar estos componentes, se pueden ajustar el ancho de pulso y el tiempo de retraso, lo que lo convierte en una opción ideal para crear señales de activación y sincronización.El circuito se caracteriza por su capacidad para producir una sola señal de pulso, con ancho de pulso ajustable y tiempo de retraso.

3. Circuito biestable NE555

Este circuito implementa una función lógica de flip-flop, que permite la modificación de la sincronización de activación y el voltaje umbral a través del ajuste de resistencias y condensadores, comúnmente utilizado para flip-flops y aplicaciones de comparación de voltaje.

4. Circuito generador de onda cuadrada NE555

Diseñado para producir señales de onda cuadradas, ajustando las resistencias y condensadores dentro de este circuito cambia su frecuencia y ciclo de trabajo.Se utiliza principalmente para generar señales digitales y de modulación, su capacidad para personalizar la frecuencia de las olas cuadradas y el ciclo de trabajo lo hace adecuado para numerosas tareas digitales y de modulación.

5. Circuito multivibrador de astillables NE555

Compuesto por dos chips NE555 y resistencias y condensadores adicionales, este circuito genera señales de onda rectangulares ajustables.La frecuencia y el ciclo de trabajo se pueden ajustar, lo que lo hace adecuado para producir señales de audio o modulación.El circuito se caracteriza por su capacidad para proporcionar ondas rectangulares con frecuencia personalizable y ciclo de trabajo.

1. ¿Cuál es la función del NE555?

El temporizador SE 555 IC funciona dentro de un rango de temperatura de -55 ° C a 125 ° C, mientras que el IC NE 555 se usa dentro de un rango de temperatura de 0 ° C a 70 ° C.Tiene una amplia gama de aplicaciones en el campo electrónica, como temporizadores, retrasos, generación de pulsos, osciladores, etc.

2. ¿Son iguales el NE555 e IC 555?

Sí, el Timer IC de NE555 y el Timer IC 555 son los mismos.NE555 es el número de pieza para el temporizador IC.En general, el IC NE555 se conoce como el Temporizador 555 IC.

3. ¿Cuál es el principio operativo del NE555?

Al conectar la señal de entrada de reinicio al pin de reinicio y la señal de entrada establecida al pin TR, el temporizador 555 puede actuar como un pestillo SR efectivo de bajo nivel (aunque sin una salida Q inversa).Por lo tanto, la extracción momentánea del conjunto bajo puede actuar como un "conjunto" y cambiar la salida a un estado alto (VCC).