1 CAPÍTULO 6 – CIRCUITO INTEGRADO 555

CAPÍTULO 6 – CIRCUITO INTEGRADO 555
O circuito integrado (CI) 555 é um chip utilizado em uma variedade de aplicações como temporizador
ou multivibrador. O CI foi projetado por Hans R. Camenzind em 1970 e comercializado em 1971 pela Signetics
(mais tarde adquirida pela Philips). Os nomes comerciais eram SE555 (invólucro metálico) e NE555 (invólucro
DIP), e foi apelidado de "The IC Time Machine" ("A Máquina do Tempo num Chip"). Este componente
continua em pleno uso, graças a sua simplicidade de uso, baixo preço e boa estabilidade. Ainda hoje a Samsung
da Coreia fabrica acima de 1 bilhão de unidades por ano (2003). Uma vizualização real e esquemática desete CI
é apresentada na Figura 6.1.
(a)
(b)
Figura 6.1 – (a) CI NE555 fabricado pela Signetics em invólucro DIP. (b) Pinagem do CI LM555.
O temporizador 555 é um dos mais populares e versáteis circuitos integrados já produzidos. É composto
por 23 transistores, 2 diodos e 16 resistores num chip de silício em um encapsulamento duplo em linha (DIP) de
8 pinos. Da mesma família de temporizadores temos ainda o CI 556, composto de dois temporizadores 555
combinados em um encapsulamento DIP de 14 pinos. O CI 558 é um encapsulamento DIP de 16 pinos que
combina quatro temporizadores 555. Também estão disponíveis versões de potência ultra baixa como o CI 7555,
que utiliza um número menor de componentes externos e tem menor consumo de energia.
O 555 tem três modos de operação:
•
•
•
Modo monoestável: nesta configuração, o CI 555 funciona como um disparador. Suas aplicações
incluem temporizadores, detector de pulso, chaves imunes a ruído, interruptores de toque, etc.
Modo astável: o CI 555 opera como um oscilador. Os usos incluem pisca-pisca de LED, geradores de
pulso, relógios, geradores de tom, alarmes de segurança, etc.
Modo biestável: o CI 555 pode operar como um flip-flop, se o pino DIS não for conectado e se não for
utilizado capacitor. As aplicações incluem interruptores imunes a ruído, etc.
Como curiosidade, o nome "555" foi adotado em alusão ao fato de que existe uma rede interna (divisor
de tensão) de três resistores de 5kΩ que servem de referência de tensão para os comparadores do circuito
integrado. A tabela abaixo descreve a função dos pinos do CI555, conforme indicado na Figura 1-b.
Pino Nome
Aplicação/Função
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GND Terra ou massa (ground).
Gatilho (trigger) - Um valor de tensão baixo (< 1/3Vcc) neste terminal ativa o biestável interno e
2
TRIG
a saída.
3
OUT Durante um intervalo de tempo, a saída (out) permanece em +VCC.
4
RESET Um intervalo de temporização pode ser interrompido pela aplicação de um pulso de reset.
1
5
CV
Tensão de controle (control voltage) - Permite acesso ao divisor interno de tensão (2/3VCC).
6
THRES
7
8
DISCH Descarga (discharge) - A sua função é descarregar o capacitor conectado a este terminal.
V+, VCC A tensão (voltage) positiva da fonte, que deve estar entre +5 e +15V.
Limiar (threshold) - Um valor de tensão alto (>2/3Vcc) neste terminal desativa o biestável interno
e a saída.
Prática 17: Oscilador com CI 555
Este circuito usa um CI 555 como oscilador (multivibrador astável), sendo que o mesmo, após ligado,
desempenha a função de um pisca-pica.
REFERÊNCIAS
CI
R1 = R3 = R4
R2
C1
C2
LED1
LED2
MATERIAL
Circuito Integrado 555
Resistor 1kΩ (potência: 1/4W)
Resistor 15kΩ (potência: 1/4W)
Capacitor 47µF/35V (Eletrolítico)
Capacitor 100nF/400V (Poliéster)
Led Vermelho
Led Verde (ou amarelo)
Prática 18: Temporizador com CI 555
Este circuito usa um CI 555 com temporização independente da duração do pulso de disparo
(multivibrador monoestável).
Pressionando SW, temos que R1 e C1, no ponto A, são aterrados. O pino 2 do CI555 está conectado
entre R2 e C1, o qual está aterrado. Como C1 está inicialmente descarregado, é aplicado 0V ao pino 2 e tem-se o
disparo. A saída do CI555 (pino 3) muda de 0V para VCC e permanece nesta condição durante o tempo de carga
de C2. O capacitor C1 se carrega “rapidamente” através de R2, tornando a tensão no pino 2 em nível alto, que é
a condição para que a saída volte a 0V no final da carga de C2.
Neste circuito, mesmo mantendo a chave SW pressionada, a saída volta a 0V após o tempo de carga de
C2. Deve-se ter o tempo de carga de C1 menor do que o tempo de carga de C2, isto é, R2⋅C1<R3⋅C2.
O diodo D é uma proteção para o CI555 pois evita a tensão reversa (sobre-tensão) no pino 2, no instante em que
a tensão no ponto A muda de 0V para VCC (instante em que chave SW é liberado).
2
REFERÊNCIAS
SW
CI
R1
R2
R3
R4
C1
C2
C3
D
LED
MATERIAL
Chave liga-desliga
Circuito Integrado 555
Resistor 10kΩ (potência: 1/4W)
Resistor 1,8kΩ (potência: 1/4W)
Resistor 100kΩ (potência: 1/4W)
Resistor 1kΩ (potência: 1/4W)
Capacitor 47µF/35V (Eletrolítico)
Capacitor 100µF/35V (Eletrolítico)
Capacitor 100nF/400V (Poliéster)
Diodo 1N4007
Led Vermelho
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