555 Oscilador de áudio

PEÇAS E MATERIAIS

• Duas baterias de 6 volts
• Um capacitor, 0,1 µF, não polarizado (catálogo Radio Shack # 272-135)
• Um IC temporizador 555 (catálogo Radio Shack # 276-1723)
• Dois diodos emissores de luz (catálogo Radio Shack nº 276-026 ou equivalente)
• Um resistor de 1 MΩ
• Um resistor de 100 kΩ
• Dois resistores 510 Ω
• Detector de áudio com fones de ouvido
• Osciloscópio (recomendado, mas não necessário)

Um osciloscópio seria útil para analisar as formas de onda produzidas por este circuito, mas não é essencial. Um detector de áudio é um equipamento de teste muito útil para este experimento, especialmente se você não tiver um osciloscópio.



REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 4, capítulo 10:"Multivibradores"



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Para ilustrar como usar o cronômetro 555 como um multivibrador astável
• Para ilustrar o conhecimento prático do ciclo de trabalho

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

O circuito integrado “555” é um temporizador de uso geral útil para uma variedade de funções. Neste experimento, exploramos seu uso como um multivibrador ou oscilador astável. Conectado a um capacitor e dois resistores conforme mostrado, ele oscilará livremente, acendendo e apagando os LEDs com uma tensão de saída de onda quadrada.

Este circuito funciona segundo o princípio de carregar e descarregar alternadamente um capacitor. O 555 começa a descarregar o capacitor aterrando o Disch terminal quando a tensão detectada pelo terminal Thresh excede 2/3 da tensão da fonte de alimentação (V _cc )

Ele para de descarregar o capacitor quando a tensão detectada pelo Trig terminal cai abaixo de 1/3 da tensão da fonte de alimentação. Assim, quando ambos Thresh e Trig terminais são conectados ao terminal positivo do capacitor, a voltagem do capacitor fará um ciclo entre 1/3 e 2/3 da voltagem da fonte de alimentação em um “ dente de serra " padronizar.

Durante o ciclo de carga, o capacitor recebe corrente de carga por meio da combinação em série dos resistores de 1 MΩ e 100 kΩ. Assim que o Disch terminal no temporizador 555 vai para o potencial de terra (um transistor dentro do 555 conectado entre esse terminal e o terra é ligado), a corrente de descarga do capacitor só tem que passar pelo resistor de 100 kΩ. O resultado é uma constante de tempo RC que é muito mais longa para carregar do que para descarregar, resultando em um tempo de carregamento que excede em muito o tempo de descarregamento.

The 555’s Out terminal produz um sinal de tensão de onda quadrada que é "alto" (quase V _cc ) quando o capacitor está carregando e "baixo" (quase 0 volts) quando o capacitor está descarregando. Este sinal alternado de alta / baixa tensão aciona os dois LEDs em modos opostos:quando um está ligado, o outro está desligado. Como os tempos de carga e descarga do capacitor são desiguais, os tempos "alto" e "baixo" da forma de onda de onda quadrada de saída também serão desiguais.

Isso pode ser visto no brilho relativo dos dois LEDs:um será muito mais brilhante do que o outro porque fica aceso por um longo período de tempo durante cada ciclo.

A igualdade ou desigualdade entre “ alto ”E“ baixo ”Tempos de uma onda quadrada são expressos como o ciclo de trabalho dessa onda . Uma onda quadrada com um ciclo de trabalho de 50% é perfeitamente simétrica:é “ alto ”O tempo é precisamente igual ao seu“ baixo " Tempo. Uma onda quadrada que é “ alta ”10% do tempo e“ baixo “Diz-se que 90% do tempo tem um ciclo de trabalho de 10%.

Neste circuito, a forma de onda de saída tem um “ alto ”Tempo excedendo o“ baixo ”Tempo, resultando em um ciclo de trabalho maior que 50%.

Use o detector de áudio (ou um osciloscópio) para investigar as diferentes formas de onda de tensão produzidas por este circuito. Experimente diferentes valores de resistor e / ou valores de capacitor para ver quais efeitos eles têm na frequência de saída ou nos tempos de carga / descarga.



PLANILHA RELACIONADA:

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  Planilha de circuitos do temporizador