May 252017
 

¿Cómo extender rango del 555 con amplificador operacional?

El periodo de oscilación de un temporizador 555 puede incrementarse 20 veces o más si los componentes que establecen los tiempos se reemplazan por un lazo de realimentación que contenga un transistor y un amplificador operacional de alta impedancia, configurado como integrador.

Éste circuito es un modo económico de generar tiempos y periodos de horas y hasta días, para controlar procesos industriales, encender la luces de la casa para protección o cualquier otra aplicación.

En el diagrama se puede observar, que la resistencia R5 y el condensador C se combinan con el amplificador operacional para crear un integrador que controla el periodo de oscilación del 555.

Extender rango del 555 con amplificador operacional

El temporizador, opera como multivibrador astable y produce cambios de estado en los pines 3 (salida) y 7 (descarga) cada vez que la señal de entrada cumpla con los requisitos esperados en los pines 6 (umbral) y 2 (disparo).

La salida estará en bajo cuando en el pin umbral sea mayor de las 2/3 de Vs (2/3 del voltaje de alimentación). Se mantendrá en bajo hasta que en la entrada de disparo se detecte un decaimiento en la señal de entrada de voltaje a menos de 1/3 Vs (1/3 del voltaje de alimentación). Entonces la salida regresa (E0) a su estado alto.

El transistor Q1 cambia de estado de acuerdo al estado del pin 7 del 555. El colector del transistor (E1) estará a nivel de tierra (0V) cuando éste esté saturado, y tendrá un voltaje igual a Vs/2 cuando el transistor este en corte, ésto debido al divisor de voltaje que se obtiene con las resistencias R1 y R2.

El voltaje E2, es Vs/4 , y está determinado por el divisor de voltaje que se obtiene con la resistencias R6 y R7.

El período de oscilación es: T = 50 x R5 x C.

Por ejemplo:

Si R5 es de 220 mega ohmios y si C es de 1 microfaradio el periodo del temporizador 555 es de 11,000 segundos.

Los valores de la resistencia R5 y el condensador C se pueden incrementar, lográndose periodos de 10 horas o más con componentes bastante económicos. Si la resistencia fuera de 510M y el condensador de 10 microfaradios, el periodo podría llegar hasta 70 horas.

Lista de componentes del circuito para extender rango de 555

  • 1 temporizador 555 (U1)
  • 1 amplificador operacional BIMOS Operational Amplifier c/entradas MOSFET – CA3140T  / NTE 7144 (U2). Se puede probar un 741.
  • 1 transistor NPN 2N6000 / NTE 123AP (Q1)
  • 3 resistencias de 2K (R1, R2, R9)
  • 1 resistencia de 1M (R3)
  • 1 resistencia de 56K (R4)
  • 1 resistencia de 1.2K (R6)
  • 1 resistencia de 390 ohmios (R7)

Notas:

  • Las resistencia R5 y el condensador C se escogen para obtener el periodo de tiempo deseado.
  • La resistencia R8 tienen el mismo valor que la resistencia R5.

Basado en el artículo de Ronald Zane

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