Circuitos integrados, Componentes eletrônicos, Hobby, Projetos

O circuito integrado 555

Eu explicarei como o CI (circuito integrado) 555 funciona e o que você pode fazer com isto. Este é um dos componentes mais úteis que você pode usar em seus projetos pessoais.

Como funciona?

Aqui esta o diagrama do chip:

Os resistores têm 5kΩ cada um por isso é chamado de 555, também tem dois comparadores e um flip-flop SR como principais componentes. Na figura abaixo, tem-se o interior do circuito. O 555 opera em três modos básico: astável, monoestável e biestável.

Pinos do 555 

  • Pino 1: Terra.
  • Pino 2: Gatilho, usado para ajustar a saída do flip-flop para “ALTO” quando é aplicado uma tensão igual ou menor que um terço da tensão de alimentação ou um pulso negativo.
  • Pino 3: A saída do chip conectada no Q do flip-flop.
  • Pino 4: Reset, usado para resetar o flip-flop, o chip para de funcionar se for aterrado.
  • Pino 5: Controle de tensão, conectado com a entrada inversora do comparador com 2/3 da tensão de alimentação. Usado para mudar a largura do sinal na saída.
  • Pino 6: Threshold é conectado a entrada não inversora do comparador. Se a tensão é igual ou maior que 2/3 da tensão de alimentação, então Q (Pino 3) vai ser “BAIXO”.
  • Pino 7: Descarga, é usado para descarregar um capacitor externo.
  • Pino 8: Pino de alimentação.

Principais circuitos 555

  • Monoestável:

Quando o pino do gatilho (Pino 2) esta no nível alto, o pino de descarga (Pino 7) drena a corrente para o terra e C não pode ser carregado. Quando o pino do gatilho (Pino 2) é ajustado para “BAIXO”, o transistor de descarga para o fluxo para o terra, C é carregado, enquanto a tensão estiver abaixo de 2/3 da tensão de alimentação, o pino de threshold (Pino 6) é “BAIXO” e a saída é “ALTO”. Quando a tensão do capacitor alcançar 2/3 da tensão de alimentação, o pino de threshold (Pino 6) comuta a saída. A largura da saída depende de capacitor e do resistor conectados nos pinos 8, 6 e 7 e tem a fórmula abaixo:

T=1.1\times R\times C

T = tempo em segundos;

R = resistência em Ω;

C = capacitância em farads.

  • Astável:

Neste modo, a saída emite um sinal oscilante em onda quadrada. O pino do gatilho (Pino 2) é conectado com o pino de threshold (Pino 6). Quando os pinos 2 e 6 estão “BAIXO”, a saída é “ALTO”, a corrente vai fluir pelo R1 e R2 porque o pino de descarga (Pino 7) é “BAIXO”, então o capacitor vai ser carregado. Quando a tensão no capacitor alcançar 2/3 da tensão de alimentação, os pinos 2 e 6 ficam “ALTO”, a saída é “BAIXO” e o pino 7 é “ALTO”, portanto o capacitor é descarregado. Depois de alcançar 1/3 da tensão de alimentação, o pino 2 desliga o transistor de descarga, o saída é “ALTO” e o ciclo continua. A frequência de oscilação depende do capacitor e dos resistores, aqui esta a fórmula:

f=\frac{1.44}{\left [ \left ( R1+2\cdot R2 \right ) \times C\right ]}

Um astável 555 pode ter duty cicles entre 50% e 100%, duty cicle determinam quanto tempo a saída vai ficar “ALTO” e quanto vai ficar “BAIXO”, esta é a equação para calcular o tempo de saída no estado “ALTO”:

t_{h}=0.693 \cdot C ( R1 + R2 )

Tempo na saída com o estado “BAIXO”:

t_{l}=0.693 \cdot R2 \cdot C

  • Biestável:

No modo biestável, o circuito 555 tem 2 entradas, quando o interruptor 1 (Switch1) está fechado a saída fica em “BAIXO” e quando o interruptor 2 (Switch2) é fechado a saída fica em “ALTO”. Se ambos ficarem fechados, a saída é “BAIXO”.

Aplicações

Muitos projetos podem ser feitos com 555, aqui estão alguns exemplos:

  • Sensores resistivos (troque um resistor em um astável por um LDR ou NTC/PTC);
  • Moduladores para sistemas de comunicação;
  • VCO;
  • Controle de servomotores;
  • Metronômos;
  • Timers;
  • Alarmes;
  • Etc.

 

 

 

 

 

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