555 Schmitt Trigger

PEÇAS E MATERIAIS

• Uma bateria de 9 V
• Clipe de bateria (catálogo Radio Shack # 270-325)
• Mini clipes de gancho (soldados ao clipe de bateria, catálogo Radio Shack nº 270-372)
• Um potenciômetro, 10 KΩ, 15 voltas (catálogo Radio Shack # 271-343)
• Um IC temporizador 555 (catálogo Radio Shack # 276-1723)
• Um diodo emissor de luz vermelha (catálogo Radio Shack # 276-041 ou equivalente)
• Um diodo emissor de luz verde (catálogo Radio Shack # 276-022 ou equivalente)
• Dois resistores de 1 KΩ
• Um DVM (voltímetro digital) ou VOM (voltímetro ohmímetro)

REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 3, capítulo 8:“Feedback Positivo”

Aulas de circuitos elétricos , Volume 4, capítulo 3:"Níveis de tensão do sinal lógico"



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Saiba como funciona um Schmitt Trigger
• Como usar o cronômetro 555 como um gatilho Schmitt

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







Os Schmitt Triggers têm uma convenção para mostrar um portão que também é um Schmitt Trigger.







O mesmo esquema redesenhado para refletir essa convenção se parece com isto:







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

O temporizador 555 é provavelmente um dos chips de “caixa preta” mais versáteis. Seu divisor de tensão de 3 resistores, 2 comparadores e flip-flop set-reset embutido são conectados para formar um Schmitt Trigger neste projeto.

É interessante notar que a configuração não está nem perto da configuração do amplificador operacional mostrada em outro lugar, mas o resultado final é idêntico.

Tente ajustar o potenciômetro até que as luzes mudem e meça a tensão.

Compare esta tensão com a tensão da fonte de alimentação. Ajuste o potenciômetro no sentido contrário até que o LED acelere novamente e meça a tensão.

Quão perto das marcas de 1/3 e 2/3 você conseguiu?

Tente substituir a bateria de 9 V por uma bateria de 6 volts ou duas baterias de 6 volts e veja como os limites estão próximos das marcas de 1/3 e 2/3.

Os Schmitt Triggers são um circuito fundamental com vários usos. Um é o processamento de sinal, eles podem extrair dados digitais de alguns ambientes extremamente barulhentos.

Outros grandes usos serão mostrados nos projetos a seguir, como um oscilador RC extremamente simples.



TEORIA DA OPERAÇÃO

A característica definidora de qualquer Schmitt Trigger é sua histerese. Nesse caso, é 1/3 e 2/3 da tensão da fonte de alimentação, definida pelo divisor de tensão do resistor embutido no 555.

Os comparadores integrados C1 e C2 comparam a tensão de entrada com as referências fornecidas pelo divisor de tensão e usam a comparação para desarmar o flip-flop integrado, que aciona o driver de saída, outro recurso interessante do 555.

O 555 pode conduzir até 200ma em qualquer lado do trilho da fonte de alimentação, o driver de saída cria um caminho de condução muito baixo para ambos os lados das conexões da fonte de alimentação.

O circuito “causa curto” em cada lado do circuito do LED, deixando o outro lado acender.

Os resistores de 5KΩ não são muito precisos. É interessante notar que a fabricação de IC geralmente não permite resistores de precisão, mas os resistores comparados entre si têm valores extremamente próximos, o que é crítico para a operação do circuito.