CIRCUITOS INTEGRADOS

Funcionamento dos circuitos integrados e microprocessadores

DISCIPLINA Eletrônica Digital

PROFESSOR Maria Alice Freitas Marques

ALUNO Francisco Sávio dos Santos Torres

O CIRCUITO INTEGRADO 555

O circuito integrado 555 consiste em um timer de uso geral que pode operar tanto na configuração astável quanto

monoestável. A pinagem básica deste CI é mostrada na figura 1

Figura 1 – Pinagem do 555.

Embora exista uma versão antiga com invólucro de 14 pinos, ela dificilmente é encontrada em nossos dias. Uma

versão importante do 555 é o duplo 555 conhecido como 556, cuja pinagem é vista na figura 2.

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Figura 2 - Pinagem do 556 – Duplo 555.

Na prática, os fabricantes acrescentam prefixos para identificar os seus 555, e denominações como LM555,NE555,

μA555 e outras são comuns. Temos ainda versões "diferentes" do 555 que empregam tecnologias mais avançadas

que a tradicional linear. Assim, um primeiro destaque é o 555 CMOS, também especificado comoTL7555 ou

TLC7555, e que se caracteriza por poder operar com tensões menores que o 555 comum, ter menor consumo e

alcançar freqüências mais elevadas. Na figura 3 temos um diagrama simplificado das funções existentes no circuito

integrado 555.

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Figura 3 – Diagrama interno de blocos do 555.

Esses blocos podem ser usados de duas formas básicas (que serão analisadas em pormenores), as quais são

astável (free running) e monoestável (pulso único). Na versão astável, o circuito opera como oscilador gerando sinais

retangulares disponíveis na saída do pino 3. Na versão monoestável, o circuito gera um pulso retangular único ao

ser disparado externamente. As características principais do 555 são:

Características: (*)

Faixa de Tensões de Alimentação: 4,5 - 18 V

Corrente máxima de saída: +/- 200 mA

Tensão de limiar típica com alimentação de 5 V: 3,3 V

Corrente de limiar típica: 30 nA

Nível de disparo típico com alimentação de 5 V: 1,67 V

Tensão de reset típica: 0,7 V

Dissipação máxima: 500 mW

Corrente típica de alimentação com 5 V: 3 mA

Corrente típica de alimentação com 15 V: 10 mA

Tensão típica de saída no nível alto com 5 V de alimentação (Io = 50 mA): 3,3 V

Tensão típica de saída no nível baixo com 5 V de alimentação (Io = 8 mA): 0,1 V

(*) As características dessa tabela são dadas para o NE555 da Texas Instruments, podendo variar levemente para

CIs de outros fabricantes ou ainda com eventuais sufixos indicando linhas especiais.

CONFIGURAÇÕES

O circuito integrado 555 pode ser empregado em duas configurações básicas, astável e monoestável, que

analisamos a seguir:

a)Astável

Na figura 4 temos o circuito básico do 555 na configuração astável.

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Figura 4 – 555 na configuração astável.

Esse circuito pode gerar sinais de 0,01 Hz a 500 kHz e os valores limites para os componentes usados são:

R1, R2 = 1k a 3,3 Mohms

C = 500 pF a 2 200 μF

A freqüência de oscilação é dada por:

f = 1,44 /[(R1 + 2R2) C]

Onde:

f é a freqüência em hertz

R1 e R2 são os valores dos resistores em Ohms

C é a capacitância em farads.

O tempo em que a saída permanece no nível alto é dado por:

th = 0,693 x C (R1 + R2)

O tempo em que a saída permanece no nível baixo é dado por:

tl = 0,693 x R2 x C

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Veja que, nessa configuração, o ciclo ativo não pode ser 50% em nenhum caso, pois o tempo de carga do capacitor

é sempre maior que o tempo de descarga. Para se obter ciclos ativos menores existem configurações em que os

percursos das correntes de carga e descarga são alterados, mas nesse caso, não vale o programa do CD para

cálculo de freqüência.

Também é importante observar que a carga e descarga do capacitor permitem a obtenção de uma forma de onda

dente-de-serra sobre esse componente, conforme ilustra a figura 5.

Figura 5 – Formas de onda no circuito.

Evidentemente, trata-se de um ponto do circuito em que esse sinal é de alta impedância e, portanto, não pode ser

usado diretamente para excitar cargas de maior potência.

b)Monoestável

Na configuração monoestável, quando a entrada de disparo (pino 2) é momentaneamente