Extender el rango de oscilación del 555

¿Cómo el extender el rango de oscilación del 555 con amp. op.?

La exactitud de los tiempos son muy inexactos conforme estos aumentan en un temporizador 555. El presente circuito muestra como se puede extender el rango de oscilación del 555 (el periodo) de manera sencilla con unos pocos componentes adicionales.

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.

Este 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.

Extender el rango de oscilación del 555. ¿Cómo funciona?

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.

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 este esté saturado, y tendrá un voltaje igual a Vs/2 cuando el transistor esté en corte, esto 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 las resistencias R6 y R7.

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

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, aproximadamente 3 horas.

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

• 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 / 2N2222 (Q1)
• 3 resistencias de 2 K (R1, R2, R9)
• 1 resistencia de 1 M (R3)
• 1 resistencia de 56 K (R4)
• 1 resistencia de 1.2 K (R6)
• 1 resistencia de 390 ohmios (R7)

Notas:

• La 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.