¿Cómo obtener una onda cuadrada perfecta con 555?
Cuando un temporizador 555 opera como multivibrador astable, normalmente produce pulsos de salida que no tienen la forma de una onda cuadrada perfecta. Entendemos por una onda cuadrada perfecta, aquella que tiene el tiempo en voltaje alto igual al tiempo en voltaje bajo.
Circuitos que consiguen una onda de salida cuadrada perfecta pueden ser algo complicado e inestables. Sin embargo, un circuito simple como este produce una onda cuadrada estable perfecta.
Cuando se inicia su funcionamiento, se asume que el condensador C1 está descargado. De esta manera, una señal de 0 V se aplica al comparado interno que tiene el integrado a través del pin 6, cuando se aplica energía al circuito. El condensador C1 se carga exponencialmente a través de la resistencia R1.
Cuando el voltaje en el condensador (en el pin 6) alcanza el 2/3 del voltaje de alimentación, el comparador interno del temporizador disparará el flip-flop interno causando que la salida pase a 0 V o nivel de tierra.
Ahora el condensador C1 se descarga hacia 0 V a través de la resistencia R1 hasta que el voltaje en el condensador caiga hasta 1/3 del voltaje de alimentación, como se ve en el pin 2, que es la entrada disparo del circuito. En este punto, el flip-flop interno del circuito integrado causa que la salida (pin 3) regrese al nivel alto de voltaje (Vcc), restableciendo el circuito a su condición original para que el condensador C1 se vuelva a cargar.
Uniendo los pines de disparo (pin 2) y de umbral (pin 6) se produce una salida astable continua, ya que estos dos circuitos alternadamente controlan el flip-flop interno y la salida de circuito integrado.
Esto también significa que el ciclo de carga del condensador no empieza en 0 V como se explicó anteriormente, sino que puede empezar su operación en la pendiente negativa de la forma de onda del voltaje en el condensador C1. (ver el gráfico)
La resistencia R2 es una resistencia pull-up, que asegura que la salida de voltaje en el pin 3 sea aproximadamente Vcc, cuando esta tenga una salida de nivel de voltaje alto.
El condensador C2 es un condensador de bypass, que se utiliza cuando el pin 5 que es el “Control de voltaje”, no se utiliza.
El circuito onda cuadrada perfecta con 555 funciona con las siguientes fórmulas:
t1 = t2 = 0.693 R1 x C1
T = t1+t2 = 1.386 R1 x C1
Así, t1 y t2 tienen el mismo valor y duran la mitad del periodo que es T. La resistencia R1 debe tener un valor de por lo menos 10 veces el valor de la resistencia R2.
Ejemplos:
Para una frecuencia de 0.1 kHz.
C1 = 0.05 uF
R1 = 144.3 Kiloohmios (calculado)
Con R1 = 150 kiloohmios (real) la frecuencia es: 0.0962 kHz
Para una frecuencia de 1 kHz.
C1 = 0.01 uF
R1 = 72.2 Kiloohmios (calculado)
Con R1 = 75 kiloohmios (real) la frecuencia es: 0.962 kHz
Para una frecuencia de 5 kHz.
C1 = 0.01 uF
R1 = 14.4 Kiloohmios (calculado)
Con R1 = 15 kiloohmios (real) la frecuencia es: 4.81 kHz
Para una frecuencia de 50 kHz.
C1 = 0.001 uF
R1 = 14.4 Kiloohmios (calculado)
Con R1 = 15 kiloohmios (real) la frecuencia es: 45.3 kHz
Lista de componentes de Onda cuadrada perfecta con 555
- Un circuito integrado temporizador 555 (IC1)
- Una resistencia de 1 kiloohmio (R2).
- Un condensador 0.01 uF (C2).
Basado en el artículo original de: Frank N. Cicchielo
