CIRCUITO INTEGRATO 555 - Schema funzionale dell'integrato 555

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CIRCUITO INTEGRATO 555

Il circuito integrato 555 è stato progettato appositamente per applicazioni come temporizzatore (monostabile) e generatore di onda quadra (astabile). Per la versatilità e la facilità di impiego è diventato in breve tempo il più diffuso fra gli integrati del suo tipo  e le sue applicazioni sono innumerevoli 939h74j .

Fig. 1 - Schema funzionale dell'integrato 555.

L'alimentazione è compresa tra 5 e 15V e va applicata al terminale 8 (Vcc); il terminale 1 è quello della massa (GND). Il 555 è provvisto di due ingressi : Trigger (pin 2) e Soglia (threshold, pin 6). L'uscita, che con alimentazione a 5V è TTL compatibile, è costituito dal terminale 3. Il terminale 7 (scarica o discharge) fa capo internamente ad un BJT che, lavorando come interruttore, lo collega a massa (ON) o lascia fluttuante (OFF).

Se la tensione all'ingresso del Trigger (V2) è inferiore ad 1/3 Vcc e contemporaneamente la tensione all'ingresso di Soglia (V6) è inferiore a 2/3 Vcc, il 555 presenta l'uscita (pin 3) allo stato alto (circa Vcc) e il BJT interno è interdetto (OFF). Viceversa se V6 > 2/3 Vcc e contemporaneamente V2 > 1/3 Vcc, l'uscita si presenta allo stato basso (circa 0V) e il BJT è ON. Se V2 > 1/3 Vcc e V6 < 2/3 Vcc non viene prodotto alcun effetto, lasciando il timer nella condizione precedente (stato di mantenimento). Se V2 < 1/3 Vcc e V6 > 2/3 Vcc si è in presenza di una combinazione non operativa e quindi da evitare.

UTILIZZO DEL 555 COME ASTABILE

Il ramo di temporizzazione è costituito da R1, R2 e C1, a cui sono collegati sia gli ingressi (pin 2 e 6) del Timer (in modo da sondare la tensione del condensatore), sia il terminale di Scarica (pin 7). All'accensione il condensatore è scarico. Essendo la tensione del trigger e della soglia al di sotto di 1/3 Vcc, l'uscita (pin 3) è alta e il BJT è OFF; allora il condensatore (C1) si carica tendendo a Vcc con t = (R1 + R2)C1. Quando però la tensione sul condensatore arriva a 2/3 Vcc si attiva l'ingresso di soglia che porta l'uscita bassa e il BJT ON. Il condensatore allora si scarica su R2 con costante di tempo t = R2C1 più piccola della precedente. Quando la tensione sul condensatore giunge nuovamente ad 1/3 Vcc, il Trigger, attivandosi, riporta il 555 nella condizione iniziale, rincominciando il ciclo.

Per calcolare il periodo dell'oscillazione si fa riferimento all'andamento esoponenziale di VC (tensione sul condensatore C1). Escludendo il primo semiperiodo di transitorio

utilizzando la relazione:

T = t ln (Vfin - Vin)/(Vfin - VT)

Dove Vfin è il valore finale a cui tende l'esponenziale (per t = ), Vin è il valore iniziale  (t = 0) e VT è un valore di tensione prefissato si ottiene:

T1 = R2 C1 ln (0 - 2/3 Vcc)/(0 - 1/3 Vcc) = 0,7 C1 R2

T2 = (R1+R2)C1 ln (Vcc - 1/3 Vcc)/(Vcc - 2/3 Vcc) = 0,7 C1 (R1+ R2)

T = 1/f = T1 + T2 = 0,7 C1 (R1 + 2R2)

Si noti che non potendo essere eliminata R1 i due semiperiodi non possono essere uguali.