Construa um Trigger de Schmitt com Timer 555: Circuito Prático e Teoria

Construa um Trigger de Schmitt com Timer 555: Circuito Prático e Teoria

O que Você Precisará

• 1 × bateria de 9 V
• Conector de bateria (Radio Shack #270‑325)
• Mini garras, soldadas ao conector (Radio Shack #270‑372)
• 1 × potenciômetro de 10 kΩ, 15 voltas (Radio Shack #271‑343)
• 1 × CI timer 555 (Radio Shack #276‑1723)
• 1 × LED vermelho (Radio Shack #276‑041 ou equivalente)
• 1 × LED verde (Radio Shack #276‑022 ou equivalente)
• 2 × resistores de 1 kΩ
• 1 × DVM ou VOM para medição de tensão

Objetivos de Aprendizado

• Compreender como um Trigger de Schmitt cria histerese.
• Configurar um timer 555 como Trigger de Schmitt.

Diagrama Esquemático

Nesta configuração, o divisor de tensão interno e os comparadores do 555 formam um clássico Trigger de Schmitt, acionando os LEDs através de um estágio de saída de baixa impedância.

Ilustração da Operação

Instruções Passo a Passo

1. Monte o circuito em uma protoboard, garantindo conexões corretas dos pinos do 555 (pino 1 = GND, pino 8 = VCC, pino 3 = OUT, pinos 4 e 5 conectados conforme o esquemático).
2. Alimente o circuito com a bateria de 9 V.
3. Ajuste o potenciômetro até que os LEDs alternem estado. Meça a tensão de entrada no pino threshold do 555 (pino 6) e anote o valor.
4. Registre a tensão e compare com a tensão de alimentação. Então gire o potenciômetro na direção oposta até que os LEDs alternem novamente, e registre essa tensão.
5. Verifique o quão próximos esses valores estão dos limiares teóricos de 1/3 V_CC e 2/3 V_CC.
6. Para mais experimentação, substitua a bateria de 9 V por uma fonte de 6 V ou duas baterias de 6 V em série. Observe como os limiares se deslocam em relação à alimentação.

Aplicações Práticas

• Condicionamento de sinal em ambientes ruidosos: a histerese de um Trigger de Schmitt limpa oscilações e elimina chatter.
• Osciladores RC simples: muitos geradores de baixa frequência usam 555 em modo Trigger de Schmitt.

Como Funciona

O divisor de tensão interno do 555 define dois níveis de referência em aproximadamente um terço e dois terços de V_CC. Os comparadores monitoram a entrada; quando a entrada sobe acima da referência superior, o flip-flop comuta, levando a saída baixa. Quando a entrada cai abaixo da referência inferior, o flip-flop comuta novamente, levando a saída alta. Essa histerese garante transições limpas e estáveis.

O estágio de saída do 555 pode fonte ou drenar até 200 mA, tornando-o ideal para acionar LEDs diretamente. Os resistores nos ramos dos LEDs mantêm a corrente dentro de limites seguros.

Embora os resistores de 1 kΩ não sejam altamente precisos, seus valores casados são suficientes porque a circuitaria interna do 555 domina a determinação dos limiares.