NE555: tudo sobre este chip multiuso

ne555

O circuito integrado 555 é um dos chips mais famosos que você encontrará entre os componentes eletrônicos. Pode vir de várias formas, como NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555, etc. A razão pela qual é um dos mais populares é a sua versatilidade e o número de aplicações para as quais pode ser utilizado, como pode ver aqui.

Neste guia você aprenderá tudo o que você precisa sobre este chip, bem como como usá-lo em seus projetos futuros, recomendações para comprá-lo barato, etc.

O que é o NE555?

555

O NE555, ou simplesmente 555, é um IC usado para gerar pulsos, oscilações ou como temporizador. Portanto, pode ser usado como oscilador, para gerar atrasos, etc. Geralmente você pode encontrá-lo em vários pacotes, embora o mais comum seja o DIP de 8 pinos (existem variantes de 14 pinos), embora também possa estar em um pacote de metal circular e até em SMD para montagem em superfície.

Também é possível encontrar versões do NE555 com baixo consumo e até versões duplas. Nestas versões duplas, 2 circuitos idênticos estão incluídos no interior, com o dobro de pinos e são geralmente conhecidos como 556.

A nível técnico, este circuito deve ser continuamente alimentado com uma tensão Vcc, e a saída pode ter uma intensidade de corrente bastante alta para ser um circuito integrado. Na verdade, este chip poderia até acionar diretamente os relés e outros circuitos de alta drenagem sem a necessidade de componentes adicionais. Mas, ele precisa de um número mínimo de componentes externos para poder funcionar (ser controlado).

Muitos vão se perguntar o que é o que está dentro deste circuito integrado. Dentro do NE555, como pode ser visto na imagem anterior, existe um diagrama de blocos com dois Amplificadores operacionais montados como comparadores, um circuito biestável do tipo RS fazendo uso de sua saída negada, um buffer de saída inversor para suportar essa corrente de saída e um transistor usado para descarregar o capacitor externo para temporização.

Por outro lado, existem também 3 resistores internos que são responsáveis ​​por ajustar níveis de referência da entrada do inversor do primeiro operacional, e no não inversor do segundo, a 2/3 e 1/3 da tensão Vcc respectivamente. Enquanto à tensão de limiar do terminal 6, quando exceder 2/3 da tensão de alimentação ou Vcc, então a saída irá para um nível lógico alto (1) e é aplicada na entrada R do biestável, então a saída negada vai para 1, saturando o transistor e iniciando a descarga do capacitor externo. Simultaneamente, a saída do 555 seria baixa (0).

En o outro amplificador operacional, se a tensão aplicada na entrada inversora cair abaixo de 1/3 do Vcc, a saída do amplificador irá para nível alto (1), alimentando assim a entrada biestável S, passando sua saída para nível baixo (0), girando o transistor desligado e fazendo com que a saída NE555 fique logicamente alta (1).

Por último, há também uma redefinição do terminal no pino 4, conectado à entrada R1 do flip-flop biestável. Quando este pino é ativado lógico baixo (0), ele pode retornar a saída do NE555 para baixo (0) sempre que um reset for necessário.

Especificações NE555

Os especificações técnicas do NE555, embora possa variar dependendo das versões e do fabricante, o mais comum é que você encontre:

  • Vcc ou tensão de entrada: 4.5 a 15V (existem versões até 2V). Os de 5V são compatíveis com a família lógica TTL.
  • Corrente de entrada (Vcc +5v): 3 a 6mA
  • Corrente de entrada (Vcc 5v): 10 a 15mA
  • Corrente máxima de saída: 500 mA
  • Potência máxima dissipada: 600 mA
  • Consumo mínimo de energia: 30mW@5V e 225mW@15V
  • Faixa de temperatura operacional: 0ºC até 70ºC. A estabilidade de frequência é de 0,005% por ºC.

Pinagem NE555

NE555

O NE555, em seu pacote mais comum, possui 8 pinos. a pinagem É o seguinte:

  • GND(1): é o pólo negativo da fonte de alimentação, que geralmente vai para o terra.
  • Tiro ou gatilho (2): Este pino define o início do tempo de atraso se estiver configurado como monoestável. Quando este pino tiver menos de 1/3 da tensão de alimentação, ocorrerá o disparo.
  • Sair ou sair (3): é onde se obtém o resultado do timer, seja em modo estável, monoestável, etc.
  • Reinicie ou reinicie (4): Se ficar abaixo de 0.7 volts, ele puxará o pino de saída para baixo. Se este pino não for usado, ele deve ser conectado à energia para evitar que o temporizador seja reiniciado.
  • Controle ou controle de tensão (5): Quando o NE555 está no modo controlador de tensão, a tensão neste pino varia de Vcc a quase 0V. Desta forma é possível modificar os tempos, ou também pode ser configurado para gerar pulsos de rampa.
  • Limite ou limite (6): é um pino de entrada para um comparador interno usado para puxar a saída para baixo.
  • Baixar ou descarregar (7): Usado para descarregar efetivamente o capacitor externo usado para temporização.
  • Vdc (8): é a tensão de alimentação, o terminal onde o chip é alimentado com tensões que variam de 4.5v a 16v.

Lembre-se sempre leia a ficha técnica do fabricante, pois pode haver diferenças entre os vários produtos 555. Além disso, verifique se você está usando o chip corretamente, observando que o entalhe na frente está voltado para cima para corresponder a essa pinagem.

História de 555

O circuito 555 ou NE555 foi desenhado por Hans R. Camenzind em 1971. Na época, eu trabalhava para a Signetics (atualmente de propriedade da NXP Semiconductors). Hans já tinha experiência neste tipo de projetos, anteriormente projetando amplificadores por Modulação de largura de pulso (PWM) para equipamentos de áudio, ele também estava interessado em PLLs, etc.

Camenzind proporia à Signetics desenvolver um circuito mundial baseado em PLLs e pediria à direção da empresa para desenvolvê-lo ele mesmo, usando recursos da empresa em troca de cortar seu salário pela metade. O gerente de marketing da empresa aceitou a proposta, apesar de outros colegas da empresa alegarem que a funcionalidade do futuro 555 poderia ser substituída por outros chips existentes.

O projeto levaria a numeração 5xx atribuída a ICs analógicos. E finalmente seria escolhido o número 555. O primeiro desenho seria revisado em 1971 e, embora não houvesse erros, tinha 9 pinos. Camenzind teve a ideia de usar um resistor direto em vez de uma fonte de corrente constante e reduziu a necessidade de pinos para a corrente 8.

O design funcional com 8 pinos gastaria um segunda revisão de projeto e o protótipo foi finalmente apresentado em outubro de 1971. Um dos engenheiros da Signetics presentes na primeira revisão iria fundar outra empresa e fazer sua própria versão de 9 pinos. Enquanto isso, a Signetics começou a fabricar e comercializar o NE555 assim que possível. Em 1972 foi fabricado por 12 empresas e tornou-se um dos circuitos mais vendidos.

Aplicativos NE555

Entre aplicações NE555 há aqueles de ser um temporizador ou temporizador de precisão. Embora originalmente apresentado como um circuito de atraso de precisão, logo encontrou inúmeras aplicações, como servir como oscilador astável, gerador de rampa, temporizador sequencial, etc. Foi assim que se tornou um dos chips mais usados ​​até hoje.

555 configurações

Os Configurações NE555 eles são feitos com uma série de capacitores e resistores conectados aos seus pinos. Dessa forma, você pode alterar o tempo ou os modos de operação deste IC. Aqui estão algumas das configurações mais comuns:

  • Configuração monoestável: neste caso, a saída do NE555 será inicialmente 0 (nível baixo), e o transistor ficará saturado impedindo que o capacitor C1 carregue. Se o botão for pressionado, uma baixa tensão é aplicada ao terminal de disparo e faz com que o flip-flop mude de estado e a saída vá para 1 (nível alto). Nesse caso, o transistor interno para de conduzir e o capacitor C1 é carregado através do resistor externo R1. Quando a tensão do capacitor ultrapassa 2/3 da tensão de alimentação (Vcc), o biestável muda de estado e a saída retorna a 0.

  • Astável: nesta outra configuração, quando está ligado na fonte, o capacitor é descarregado, e a saída do NE555 vai alta (1) até que o capacitor atinja 2/3 do Vcc com sua carga. Nesse instante, o flip-flop RS muda de nível e a saída 555 torna-se 0 ou baixa. Nesse instante, o capacitor C1 (ou C na imagem) começa a descarregar através do resistor R2 e quando atinge 1/3 da tensão de alimentação, volta a carregar e assim sucessivamente enquanto a alimentação é mantida.

astável

No caso de usar um capacitor que leva o mesmo tempo para carregar e descarregar, pode-se obter uma configuração de onda simétrica astável.
  • Configuração para reset: caso você queira resetar o circuito, você pode conectar o terminal reset diretamente no pólo positivo ou manter o nível alto por meio de um resistor. Quando o botão mostrado no diagrama a seguir for acionado, o NE555 terá a saída em 0 quando desejado. É como reiniciar o cronômetro ou colocá-lo em estado de suspensão.

  • Modulação de largura de pulso (PWM): um sinal de nível variável pode ser aplicado à entrada de controle do NE555, fazendo com que o pulso de saída aumente em largura à medida que o nível dessa tensão aumenta. O pulso também pode chegar com mais ou menos atraso à medida que a tensão aplicada à entrada de controle aumenta ou diminui.

NE555 PWM

Onde comprar o NE555 barato

Você pode encontrá-lo em muitas lojas especializadas de eletrônicos, embora também seja fácil encontrá-lo na Amazon a bons preços. Algum exemplos de produtos recomendados são:


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