-[ 0x04 ]--------------------------------------------------------------------
-[ Curso electronica 4a entrega ]--------------------------------------------
-[ by elotro ]  -----------------------------------------------------SET-34--

              *#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*
              #*   Curso de Electronica - Cuarta entrega   *#
              *#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*
  
  
  Estoy alucinando. Talvez mi monitor ya me ha quemado las neuronas, o
  simplemente nunca las tuve.
  Aunque no lo pueda creer, ahi dice 'cuarta entrega', lo que quiere decir
  que cada vez disfruto mas el escribir para SET.

  Si, si. Ya se que ni tienes ganas de leer esto, porque seguramente vendra
  cargado de teoria y ecuaciones para nuestra querida calculadora.
  Sinceramente, no me importa.

  [ya se que el ascii del titulo es muy monotono]

  Antes de comenzar :
  Disclaimer : Ni yo (elotro), ni el staff de SET se hace responsable del
  uso que se le de a esta informacion.
  Digo esto porque la gran mayoria de los temporizadores para detonar
  explosivos, se construyen con 555s.

  Como siempre, si no entiendes un diagrama esquematico, alguna ecuacion,
  o simplemente quieres enviarme una queja o insulto, ya sabes como hacerlo :
  
  .-------------------------------.
  | mailto : elotro.ar@gmail.com  |
  `-------------------------------'
  
  Dejando de lado las aclaraciones, hagamos como dice Microsoft :
  Hasta donde quieres llegar hoy ?

  [ :) ]

  +*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*+*
  *+  Curso de electronica - Cuarta entrega - ICs de uso frecuente  *+
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  1.      El 555

    1.1     Que demonios es esto
    1.2     Estructura
    1.3     Entradas de alimentacion
    1.4     Salida del 555

  2.      Modos de funcionamiento
    2.1     Configuracion Astable
    2.2     Configuracion Monoestable

  3.      Control del 555

  4.      Interconexion de circuitos

  5.      Caracteristicas tecnicas

  6.      Despedida - Moraleja


  Comencemos...


       ___     ___     ___     ___     ___     ___   
  .---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---.
  |  1.   El 555                                      |
  `---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'


  1.1    Que demonios es esto OoO
  oOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo

  El 555 es uno de los circuitos integrados mas populares dentro del mundo
  de la electronica.
  Las dos formas mas comunes de presentacion son el encapsulado de doble fila
  o DIP (Dual in line package) y el metalico.

  La presentacion DIP de 8 pines es la mas comun. El encapsulado metalico
  se utiliza principalmente en aplicaciones militares e industriales. Tambien
  esta disponible en encapsulado de montaje superficial, con la referencia
  LM555CM de national. Tambien se fabrica bajo el nombre de NE555

  Asociado con unos pocos componentes externos (resistencias y
  condensadores, principalmente) el 555 se puede utilizar para generar
  trenes de pulsos, temporizar eventos y otras aplicaciones, tanto analogas
  como digitales.

  [que presentacion!! wua!!]


     
  1.2     Estructura OoO
  OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo

  Si tomamos un ic 555 y lo observamos, podemos ver que tiene 8 pines, y
  unas letras en su parte superior.

  [miremos con los ojos abiertos, porque con los ojos cerrados me parece
   que no funciona ]

  Las letras indican la empresa que lo construye, el numero de ic, y otros
  datos que sinceramente, no tengo ni pu74 idea que significan, y tampoco me
  interesan.

  Los pines del ic tienen unas funciones bien definidas :
                              
                              1         8
                               ________
                  GND <------ | o \_/  | -------> + Vcc
                  Disparo <-- |        | -------> Descarga
                  OUT <------ | LM 555 | -------> Nivel de tension
                  Reset <---- |________| -------> Control
  
                              4         5
  El chip consta internamente de 23 transistores, 2 diodos y 12
  resistencias. Opera con tensiones de alimentacion desde 4.5 V hasta
  18 V y puede manejar corrientes de salida hasta de 200 mA, una capacidad
  suficiente para impulsar directamente entradas TTL, LED, zumbadores,
  bobinas de rele, parlantes piezoelectricos y otros componentes. 
  
  
  1.3     Entradas de alimentacion OoO
  OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo


  Resulta obvio (boludo!) que este circuito, a igual que todos los demas,
  necesita una fuente de tension continua para trabajar. En el 555, las
  entradas de alimentacion son los pines 8 (+Vcc) y 1 (Negativo, masa).

  Cabe aclarar que en la mayoria de los circuitos electronicos no se
  suele representar el generador de tension, para facilitar la
  interpretacion y el dibujo del esquema.

  El 555 puede ser alimentado con tensiones comprendidas entre 4.5 a 18 V
  pero por razones de seguridad es conveniente alimentarlo con tensiones no
  mayores a 15 V. Si por algun error (o a proposito) se supera el valor
  maximo (18V), el circuito se destruye (fire!!!). Lo mismo sucede si se
  invierte la polaridad de la alimentacion.


  1.4     Salida del 555   OoO
  OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo


  La salida (out) del 555 se obtiene entre los pines 3 y masa. En estos
  bornes vamos a conectar la carga que vamos a activar, que puede ser
  una resistencia, un led, la bobina de un rele, un parlante con su
  correspondiente resistencia limitadora, la entrada de otro circuito
  integrado, etc.

  Hay que tener en cuenta que en ningun momento debemos superar el maximo
  de disipacion de potencia permitido por el circuito, que en el caso del
  encapsulado plastico es de 600 mW.

  Disipacion Potencia = I^2 * Rcarga


       ___     ___     ___     ___     ___     ___   
  .---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---.
  |  2.   Modos de funcionamiento                     |
  `---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'

  El fabricante del IC suministra dos configuraciones circuitales que
  pueden usarse para poner en funcionamiento este integrado.


  2.1     Configuracion Astable  OoO
  OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo

  Este tipo de circuito tambien se puede denominar como un generador de
  onda cuadrada, o simplemente oscilador.

  El IC, con los componentes asociados que puedes ver en la figura, entra
  en un modo de funcionamiento que genera en su salida una sucesion de estados
  altos y bajos (0s y 1s), como si hubiera un idiota adentro que esta moviendo
  una llave constantemente de Vcc a Gnd.

  La velocidad con la que el idiota mueve la llave se determina
  con los valores de los componentes asociados al integrado, Ra, Rb y C.


                    +Vcc
                     o
                     |
                     |---------------o--------.
                     |               |        |
                     \               | 4      | 8
                 Ra  /            ___|________|______
                     \           |                   |
                     |           |                   |
                     |-----------| 7                 |
                     |           |                   |
                     \           |       5 5 5       |  3
                 Rb  /           |                   |--------o
                     \        .--| 2                 |
                     |        |  |                   |
                     |--------o--| 6                 |
                    _|_          |                   |
                 C  ---          |___________________|
                     |               | 5          | 1
                     |              _|_           |
                     |              --- .01uF     |
                     |               |            |
                     `----o----------o------------'
                        __|__
                         ---


  Con esta configuracion, se obtiene una seal en el pin 3 que tiene dos
  posibles estados : Vcc y 0 V.

  La seal puede ser cuadrada, o rectangular. Se calcula de la siguiente
  manera :


  T1 : Tiempo en estado alto (Vcc). Depende de Ra, Rb y C.
  T1 = 0.69 * (Ra + Rb) * C


  T2 : Tiempo en estado bajo. Depende de Rb y C
  T2 = 0.69 * Rb * C


  T : Tiempo que tarda la seal en efectuar un ciclo completo (Periodo)
  T = T1 + T2

  T = 0.69 * (Ra + (2 * Rb)) * C


  La frecuencia de la seal se determina como la inversa de la suma de los
dos tiempos :?


                                     1
                 Frec = -----------------------------
                         0.69 * (Ra + (2 * Rb)) * C 



  Siempre tenemos que tener en cuenta colocar el valor de las resistencias
en ohm y el valor del capacitor en faradios.

  Entonces, si el circuito contara con :
  Ra = 10K Ohm
  Rb = 2.7K Ohm
  C = 0.1 uF


  T1 = 0.69 * (10000 Ohm + 2700 Ohm) * 0.1e-6 F ---> (           -6 )
  T1 = 0.89 ms (si la calculadora anda bien)         ( 0.1 F x 10   )
                                                     (              )
  


  T2 = 0.69 * 2700 Ohm * 0.1e-6 F
  T2 = 0.187 ms   (confio en ti calculadora...)


  La frecuencia la senyal obtenida a la salida seria :


                                      1
        Frec = -------------------------------------------------
                0.69 * (10000 Ohm + (2 * 2700 Ohm)) * 0.1e-6 F 


        Loading........
        Calculating.....
        Pulsating tecling de calculadorating.....
        Calculating complete and sinplete.


        Frec = 937 Hz     (aproximadamente)



  2.2     Configuracion Monoestable  OoO
  OoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOoOo                     

  Este modo de trabajo, que tambien se puede denominar temporizador,
  trabaja en posicion de reposo, es decir que la salida se encuentra
  en estado bajo.

  Si en esta condicion se aplica al IC una seal de disparo a traves de
  la pata 2, la salida pasa inmediatamente a estado alto (VCC) y se
  mantendra en este estado durante un tiempo T, para luego retornar a
  la posicion de reposo hasta que se aplique nuevamente una seal de
  disparo.

  El circuito propuesto por el fabricante para este modo de
  funcionamiento es:

    

                    +Vcc
                     o
                     |
                     |---------------o--------.
                     |               |        |
                     \               | 4      | 8
                 Ra  /            ___|________|______
                     \           |                   |
                     |           |                   |
                     o-----------| 7                 |
                     |           |       5 5 5       |  3
                     o-----------| 6                 |--------o
                     |           |                   |
                     |  Disparo  |                   |
                     |     O-----| 2                 |
                    _|_          |                   |
                 C  ---          |___________________|
                     |               | 5          | 1
                     |              _|_           |
                     |              --- .01uF     |
                     |               |            |
                     `----o----------o------------'
                        __|__
                         ---

  Si aplicamos una seal de disparo con un flanco descendente, el
  circuito comienza a temporizar, o sea que su salida se pone en estado
  alto durante un cierto tiempo y despues volver al estado original.

  El tiempo que la salida se mantiene en estado alto
  depende de Ra y C :


  T = 1.3 * Ra * C

  Siendo T en Segundos, Ra en Ohm y C en Faradios


  Para calcular de forma mas sencilla, podemos despejar la ecuacion
  de modo que dando el valor de T y C, obtengamos el valor de Ra.

  Supongamos que necesitamos un temporizador de 5 min, y tenemos
  un capacitor de 100 uF.


                       1
           Ra = ----------------
                 (1.3 x C) / T


                           1
           Ra = -------------------------- = 230769 Ohm --> 22K + 1.8K
                 (1.3 x 100e-6 F) / 300s


  Podemos construir una Ra de 230800 Ohm (casi igual)
  de la siguiente manera :


           22K       1.8K
  --------\/\/\-----\/\/\---------     =     Ra



  Hay que aclarar que cuando se utilizan valores muy grandes, como
  capacitores mayores a 1 uF, y resistencias del orden de MOhms, la
  ecuacion no dara resultados exactos en la practica, debido
  especialmente a las perdidas en el capacitor, de modo que los valores
  de T seran levemente mayores en la practica.



       ___     ___     ___     ___     ___     ___   
  .---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---.
  |  3.   Control del 555                             |
  `---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'


  El 555 tiene dos entradas de control (si, dos) que amplian
  enormemente [que palabrota] las aplicaciones del mismo.


  @%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%
  %@%  Reset, Pin 4  @%@
  @%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%


  Cuando este pin queda desconectado, es decir al aire, o se conecta al
  positivo de la fuente de alimentacion (Vcc), no produce ningun efecto
  sobre el circuito.

  Cuando este pin se conecta a masa en forma directa, o bien de forma
  indirecta a traves de cualquier otro circuito, o mediante una
  resistencia de valor menor a 20K Ohm, la salida del circuito
  integrado se anula.


  @%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%
  %@%  Tension, Pin 5  @%@
  @%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%@%
  

  Cuando este pin no ha sido conectado, no tiene ninguna funcion sobre el
  circuito.

  Cuando se le aplica un determinado nivel de tension, se modifica la
  forma de la seal de salida, haciendo que T1 sea mayor, sin que haga
  falta modificar Ra, Rb o C.

  Si se quiere analizar el funcionamiento de este pin, se puede realizar
  una conexion potenciometrica en forma de divisor de tension, de la
  siguiente manera :



        + Vcc
          o                              ______________
          |                             |              |
          |                             | Osc. Astable |
      Pot \                          5  |              |
      10K / <---------------------------|     555      |
          \                             |              |
          |                             |              |
          |                             |______________|
          |
        __|__
         ---


  De esta manera se puede hacer variar la tension aplicada al pin 5
  con un simple giro del mando del potenciometro.



       ___     ___     ___     ___     ___     ___   
  .---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---.
  |  4.   Interconexion de circuitos                  |
  `---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'


   Las entradas de control Reset (pin 4) y Tension (pin 5) pueden ser
   operadas en modo manual, pero tambien pueden ser controladas desde
   otro circuito electronico.

   Por ejemplo, se puede construir un oscilador astable de baja
   frecuencia (alrededor de 1 Hz) que llamaremos Obaj, para controlar
   la entrada de reset de otro oscilador astable de audiofrecuencia
   (les parece bien 1Khz?) que llamarems Oaud.

   Cuando la salida de Obaj este en estado alto (Vcc), se habilitara
   la salida de de Oaud. Cuando la salida de Obaj este en un estado
   bajo, la entrada de reset de Oaud tendra 0V, o sea que sera lo mismo
   que conectarla a masa, de modo que se inhabilitara la salida de Oaud.

   El resultado de esta conexion sera un tono intermitente de audio
   (como la seal de ocupado)

   Las posibilidades dependen de nuestra pobre inmaginacion quemada por
   la television, las drogas (no, yo no lo hago :) y el alcohol (ahi si)

  
       ___     ___     ___     ___     ___     ___   
  .---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---'   `---.
  |  5.   Caracteristicas tecnicas                    |
  `---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---.___.---'


  [ tambien conocido como copy-paste]


  Las siguientes son algunas caracteristicas mas notables de los circuitos
  integrados LM555 y LM555C de national semiconductor. Estos dos chip son
  funcionalmente identicos pero se diferencian por su rango de
  temperatura de trabajo.

  El LM555 (version estandar) puede trabajar en ambientes con temperaturas
  desde -55 C hasta 125 C y el LM555C (version comercial) con
  temperaturas desde 0 C hasta 70 C .

  Los datos de corriente estan dados en miliamperios ( mA ), los de
  voltajes en voltios ( V ), los de potencia en milivatios ( mV ) y los
  de temperatura en grados celcius ( C ).


  Rango de voltajes de alimentacion
  ---------------------------------
  LM555  4.5 V a 18 V
  LM555C 4.5 V a 16 V


  Maximo voltaje de alimentacion
  ------------------------------
  18 V


  Maxima disipacion de potencia
  -----------------------------
  Capsula DIP 600-760 mW
  Capsula metalica 1180 mW


  Consumo de corriente ( sin carga y con Vcc = 5v)
  ------------------------------------------------
  LM555  de 3 mA a 5mA
  LM555C de 3 mA a 6mA


  Maximo voltaje de salida en bajo (con Vcc = 5v)
  -----------------------------------------------
  LM555  0.25 V
  LM555C 0.35 V


  Minimo voltaje de salida en alto (con Vcc = 5v)
  -----------------------------------------------
  LM555  3.00 V
  LM555C 2.75 V


  Maxima corriente de salida 
  --------------------------
  200 mA



  Especificaciones generales del 555
  ----------------------------------

                         Vcc            5 V       10 V       15 V

    Frecuencia maxima  (Astable)      500 KHz      a        2 MHz
  Nivel de tension Vc  (medio)        3.3 V      6.6 V      10.0 V
    Err de frecuencia  (Astable)      5%         5%         5%
 Err de temporizacin  (Monoestable)  1%         1%         1%
 Max valor de Ra + Rb                 3.4 Meg    6.2 Meg    10 Meg
   Valor minimo de Ra                 5 K        5 K        5 K
   Valor minimo de Rb                 3 K        3 K        3 K
          Reset VH/VL  (pin-4)        0.4=<0.3   0.4=<0.3   0.4=<0.3
  Corriente de salida  (pin-3)        200ma      200ma      200ma

  Vc = disparo




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  |  6.   Despedida - Moraleja                        |
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  Bueno, he terminado bastante temprano ( 5:20 pm ), asi que me voy
  a dormir una linda siesta...

  Nos vemos,
  elotro

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Este articulo tenia una despedida un poco mas larga.
Algunos editores de este e-zine han considerado que era un sinsentido y
tampoco deseamos llenar espacio por el placer de echar caracteres al azar.

Lo hemos recortado

set-ezine
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