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Posted by on Abr 5, 2015 in E. Analógica | 0 comments

NE555 Oscilador de frecuencia con un circuito astable

NE555 Oscilador de frecuencia con un circuito astable

En este tutorial hablaremos acerca del oscilador de frecuencia realizado con un NE555 en su configuración astable. Para realizar este circuito se requieren los siguientes materiales.

  1. 1 NE555.
  2. 1 RESISTENCIA DE 1 K
  3. 2 POTENCIOMETROS DE 10 K
  4. 3 CAPACITORES CERÁMICOS (1nf, 10nf, y 100nf)
  5. 3 CAPACITORES ELECTROLÍTICOS (2 de 100uf y 1 de 1 uf)

 

Procedimiento.

Se realiza el diagrama recomendado del NE555 utilizando la configuración astable en un software de simulacion, en este caso se utilizó el Multisim 13.0. En la siguiente figura presentamos su diagrama esquemático para la simulación.

oscilador de frecuencia      diagrama 1.1

Diagrama circuito NE 555 astable.

 

Una vez que se tenga el circuito del oscilador de frecuencia  en la configuración astable NE555 se puede analizar detalladamente su funcionamiento utilizando la ecuación del circuito que es la siguiente.

F= 1/ 0.693 * C* (RI+2*R2)

Los capacitores  que se estarán utilizando para el análisis son C1, C2, C3, Y C4 con valores fijos o discretos, los cuales se pueden modificar en la simulación para seleccionar uno en particular. Para efectos de la simulación se tomara el valor de R1 y R2 como los valores que estaremos modificando de manera analógica.

Recordemos que para calcular el periodo en función de la frecuencia tenemos la siguiente expresión:

T= 1/F

Otro parámetro importante que nos proporciona una señal digital, es el ciclo de trabajo (DC), para poder determinar este parámetro lo realizamos con la siguiente expresión:

DC =((R1+R2)/( R1+2*R2))* 100%

En la siguiente tabla podemos observar las especificaciones técnicas de el integrado NE555. Cabe señalar que el valor máximo de frecuencia para 5V es de 500kHz. Si nosotros calculamos el valor de frecuencia en base a la formula, este nos puede dar practicamente cualquier valor de cero a infinito, esto si introducimos valores muy pequeños en las resistencias. Sin embargo, en la realidad solo llegaremos hasta los 500kHz. Estos se debe por capacitancias e inductancias intrínsecas del dispositivo que generan retardos en los flancos de los pulsos generados por lo que la ecuación es valida solamente dentro del rango de operación de frecuencia dictaminado por el fabricante.

 oscilador de frecuencia    imagen hoja de datos  ne 555

Especificaciones del NE555 .

A continuación se podrán observar algunos ejemplos acerca de del funcionamiento del circuito astable simulados en Multisim.

En la siguiente imagen podremos observar una lectura de frecuencia tomada del Multisim. Se puede observar el resultado obtenido al seleccionar la siguiente configuración (R1=5k, R2=5k, C=10n), lo que nos da como resultado:

 señal digital imagen r50 c10n

Lectura de frecuencia del NE555.

Otra de las frecuencias arrojadas en el simulador se obtiene con la siguiente configuración (R1=5k, R2=5k, C= 1,uf).

oscilador de frecuencia

Lectura de frecuencia del NE555.

Observando la señal en el osciloscopio digital del simulador podemos observar que el ciclo de trabajo no es del 50%. Tomando los cursores del simulador y midiendo el tiempo en alto respecto al periodo se obtiene que el valor del ciclo de trabajo es de aproximadamente 66%.

oscilador de frecuencia

ciclo de trabajo

Relacionando los resultados obtenidos de la simulación con los cálculos a continuación aplicamos las formulas correspondientes para los 2 casos previamente mencionados de frecuencia.

Frequencia (Hz) Ciclo de Trabajo
Sim Calc Error Sim Calc
R1=13,R2=13,C=10n 784929 370000 414929 0.34668  66.67%
R1=500, R2=500, C=10n  85535  96200 10664  60.73%  66.67%
R1=1k, R2=1k, C=10n  44343.93  48100 3756  64.14%  66.67%
R1=5k, R2=5k, C=10n  9458  96200 86741  65.91%  66.67%
R1=9k, R2=9k, C=10n  5316  5344 27  65.60%  66.67%
R1=9.5k, R2=9.5k, C=10n  4997  5063 65  65.89%  66.67%
R1=9.99k, R2=9.99k, C=10n  4819  4814 4  66.07%  66.67%

Este tutorial es una introducción a las aplicaciones del NE555 en este caso se realiza el oscilador de frecuencia con la configuración astable ideal para para generar un (PWM) con  características especificas si tienes alguna duda, sugerencia, o comentario compártelo con nosotros

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