Circuito Integrado 555

Prévia do material em texto

Newton C. Braga
 
O Circuito Integrado 555 Mágico
 
 
 
 
 
 
São Paulo - 2016
 
 
Institute NCB
www.newtoncbraga.com
leitor@newtoncbraga.com.br
 
 
 
 
 
Autor: Newton C. Braga
São Paulo - Brasil - 2016
 
Palavras-chave: Eletrônica - Engenharia Eletrônica - Componentes - Educação Tecnológica - 555
 
 
Diretor responsável: Newton C. Braga
Diagramação e Coordenação: Renato Paiotti
 
 
MAIS INFORMAÇÕES
 
INSTITUTO NEWTON C. BRAGA
http://www.newtoncbraga.com.br
 
 
NOTA IMPORTANTE
Esta série de livros fornece conhecimentos básicos de eletrônica para cursos regulares, cursos a
distância e para autodidatas consistindo, portanto numa literatura cuja finalidade é apoio, iniciação
ou complementação de conhecimentos. Sua aquisição não implica no direito a obtenção de
certificados ou diplomas os quais devem ser emitidos pelas instituições que adotam o livro ou ainda
ministram cursos de outras formas. Da mesma forma o autor ou a editora não se responsabilizam por
eventuais problemas que possam ser causados pelo uso indevido das informações nele contidas como
o não funcionamento de projetos, ferimentos ou danos causados a terceiros de forma acidental ou
proposital, ou ainda prejuízos de ordem moral ou financeira. Os eventuais experimentos citados
quando realizados por menores devem ter sempre a supervisão de um adulto. Todo cuidado foi
tomado para que o material utilizado seja encontrado com facilidade na época da edição do livro,
mas as mudanças tecnológicas são muito rápidas o que nos leva a não nos responsabilizarmos pela
eventual dificuldade em se obter componentes para os experimentos quando indicados em outros
livros desta série.
 
 
 
http://www.newtoncbraga.com.br
Índice
Apresentação
Introdução
Hans Camenzind – O Pai do 555
CONHEÇA O CIRCUITO INTEGRADO 555
Conheça o 555 CMOS
 
Cargas de Potência
Etapas de Potência
Transistor NPN
Transistor PNP
Interface Protegida
Usando Darlington NPN
Usando Darlington PNP
Acionamento complementar 1
Acionamento complementar 2
Disparo de SCR 1
Disparo de SCR 2
Controles Isolados
Controle com Acoplador Disparado no Nível Alto
Controle com Acoplador Óptico Disparado no Nível Baixo
Controle de Maior Sensibilidade com Acoplador Óptico
Isolamento com Acoplador e Operacional
Controle de Triac Isolado
Isolador Para TTL e CMOS
Controle de Relé 1
Controle de Carga de Potência
Controle de Carga 2
Disparo de IGBT
Acionamento de Alto-Falantes
O 555 como Shield de Entrada
CIRCUITOS PRÁTICOS COM O 555
Circuito 1 - Oscilador de Áudio
Circuito 2 - Oscilador Controlado Pela Luz
Circuito 3 - Relé Temporizado ou Timer
Circuito 4 - Relé de Passagem (relé de sombra)
Circuito 5 - Relé de Luz
Circuito 6 - Oscilador de Áudio 2
Circuito 7 - Pisca-Pisca
Circuito 8 - Oscilador com Relação Marca-Espaço Variável
Circuito 9 - Controle PWM
Circuito 10 - Interruptor de Toque
Circuito 11 - Detector de Ausência de Pulso
Circuito 12 - Divisor de Frequência
Circuito 13 - Modulação de Posição de Pulso (PPM)
Circuito 14 - Gerador de Salva de Tom
Circuito 15 - Conversor DC/DC
Circuito 16 - Gerador de Rampa Linear
Circuito 17 - Inversor
Circuito 18 - Shield de Som
Circuitos com mais de um 555
Circuito 19 - Intermitente
Circuito 20 - Sirene Modulada
Circuito 21 - Relé Intermitente
Circuito 22 - Temporizador Duplo ou Múltiplo
Circuito 23 - Timer Sequencial
Circuito 24 - Alarme de Velocidade
Circuitos utilizando o 555 com outros circuitos integrados
Circuito 25 - Gerador de Salva de Tom ou Conversor Tensão/Duração de Pulso
Circuito 26 - Varredura para Osciloscópio
Circuito 27 - Relé Biestável
Circuito 28 - Frequencímetro
Circuito 29 - Interruptor de Toque com o 555
Circuito 30 - Gerador de Bips
Circuito 31 - Flasher de 9 V com o 555 CMOS
Circuito 32 - Disparador por passagem por zero
Circuito 33 - Timer 555 de Microssegundos Até Horas
Circuito 34 - Ponte LRC com o 555
Circuito 35 - Controle Lógico 555
Projetos especiais com o 555
TEMPORIZADOR MÚLTIPLO MODULAR
CONVERSOR DC/AC COM O 555
 
Apresentação
 
Do todos os componentes eletrônicos populares, na forma de circuito integrado, talvez o 555, seja o
mais popular. Segundo informações, este componente em 2010 já havia vendido dezenas de bilhões
de unidades e hoje, em 2016, quando escrevemos este livro, este número já deve ter aumentando em
muito, pois segundo se acredita mais de 1 bilhão de 555 são fabricados a cada ano, e não terminam
as possibilidades de seu uso. Ao longo do tempo, diversas obras explorando as possibilidades deste
componente foram publicadas, muitas contendo aplicações que até hoje são de extrema utilidade e,
por esse motivo, usadas em todos os momentos. Da mesma forma, nos cursos técnicos, o circuito
integrado 555 ainda é explorado como tema básico, devendo ser dominado por todos que desejam
trabalhar com eletrônica. O próprio autor deste livro, durante sua longa carreira no mundo da
eletrônica, fez centenas de projetos com base neste componente, muitos dos quais inéditos e até hoje
aproveitados em aplicações de todos os tipos. Agora, depois de uma análise em tudo que foi feito
com este componente, inclusive artigos explicando seu funcionamento, dando modos de se calcular
seus circuito e até mesmo sugestões para aplicações inéditas, é chegado o momento de reunir tudo
(ou quase tudo, pois tudo é impossível...), num único livro. O 555 Mágico, como resolvermos chamá-
lo é uma obra que procura trazer aos leitores todas as informações necessárias ao trabalho com este
componente e, além disso, dar uma boa quantidade de projetos práticos que podem ser usados na
forma original, ou ainda adaptados para aplicações específicas. Com a possibilidade de se obter
também as versões CMOS do 555 bipolar, a gama de utilidade se amplia a todo o momento o que,
sem dúvida alguma, fará deste livro um acompanhante permanente de todos que precisam de
informações constantes sobre o mais útil de todos os circuitos integrados: o 555 mágico!
 
Newton C. Braga
Introdução
 
Quantas aplicações existem para o circuito integrado 555? Se alguém responder a esta questão de
forma precisa, certamente estará fora da realidade, pois realmente mostrará que não conhece todo o
potencial deste que é um dos mais úteis de todos os circuitos integrados.
Depois de analisar tudo que já fizemos com o 555, e também o que outras pessoas já fizeram,
resolvemos organizar o que há de mais importante no uso do 555, neste livro que, pelas surpresas
que apresentam, com um certo ar de místico se analisarmos as coisas incríveis que muitos
descobriram, resolvemos chamar de O 555 Mágico.
Assim, num primeiro capítulo teremos a história do 555, contando o modo como Hans Camenzind,
engenheiro da Signetics em 1971 desenvolveu o que talvez seja o mais útil de todos os circuitos
integrados.
A seguir, analisaremos o 555, sua estrutura e seu circuito interno mostrando como usá-lo em diversas
configurações, inclusive com dados para cálculos.
Teremos ainda, algumas ideias diferentes sobre o uso deste componente, com dicas que permitem
alterar as configurações básicas e também como calcular os componentes associados.
Finalmente, o livro será completado com uma boa quantidade de circuitos que selecionamos em
nossas publicações, mostrando aplicações práticas imediatas e também circuitos que podem ser
adaptados.
Evidentemente, neste livro não cabem todos os circuitos que publicamos com base no 555, ou usando
o 555 em alguma função importante. Assim, em seu final teremos links para uma grande quantidade
de artigos com este componente, todos disponibilizados no site do autor em
www.newtoncbraga.com.br.
 
Hans Camenzind – O Pai do 555
Em 1971 a Signetics lançou aquele que seria o mais popular de todos os circuitos integrados, o
“famoso” 555 timer, que serve para praticamente tudo. Hans Camenzind foi o responsável por isso.
Trabalhando na Signetics, que depois foi adquirida pela Philips, Hans que já havia projetado
diversos circuitos integrados importantes como o 567 PLL, trabalhou inicialmente com componentes
discretos, obtendo então uma configuração “que funcionava”. Os testes levaramtensão.
 
O transistor tanto pode ser bipolar PNP quanto um transistor de efeito de campo de potência,
devendo ser dotado de um radiador de calor, se a alimentação for feita com mais de 6 V.
A frequência de operação é ajustada em P1 e deve ser escolhida de acordo com as características do
transformador para resultar em um maior rendimento na transferência de energia.
O transformador pode ser de qualquer tipo com primário de 110 V ou 220 V e tensão de secundário
de 6 a 12 V e corrente na faixa de 250 mA a 500 mA.
Com o uso de um flyback de televisor analógico antigo ou monitor de vídeo, poderemos ter tensões
da ordem de milhares de volts (5000 a 10 000 V). Basta enrolar de 10 a 15 espiras de fio comum no
núcleo exposto do flyback fazendo as vezes do primário de 6/12V do transformador.
Também pode ser usada uma bobina de ignição de automóvel para esta finalidade.
Com transistores de alta potência como o 2N3055 altas tensões sob potências mais elevadas podem
ser conseguidas.
 
Circuito 18 - Shield de Som
O circuito selecionado gera um tom de áudio de boa potência num alto-falante pequeno. A potência
pode ficar entre 1 e 10 W dependendo da tensão de alimentação e do transistor usado. O transistor
deve ser montado em radiador de calor.
O potenciômetro P1 ajusta a frequência do tom que, basicamente depende do capacitor C1. O tom
gerado pode ser controlado pelo pino 4 neste caso temos duas possibilidades. Uma consiste em usar
a saída de 5 V para controle e alimentar todo o circuito com esta tensão.
Outra consiste em alimentar apenas o 555 com 5 V e a etapa de saída com tensões de 6 a 12 V,
obtendo-se assim maior potência de áudio. O disparo do oscilador ocorre com o pino 4 no nível alto.
O circuito para esta aplicação é dado na figura 79
 
Figura 79 – O 555 como shield de som
 
Circuitos com mais de um 555
 
Os circuitos que vimos até agora usam como base apenas um 555 e eventualmente transistores em
etapas de amplificação, carga com corrente constante, disparo ou amplificação.
Mas, podemos ter projetos muito interessantes usando mais de um circuito integrado 555 e
eventualmente outros circuitos integrados.
A seguir veremos alguns circuitos de aplicação para estas configurações, lembrando que eles
representam apenas uma pequena amostra do que pode ser feita e, em muitos casos, podem ser
modificados para a aplicação que o leitor tenha em mente.
 
Circuito 19 - Intermitente
Na figura 80 temos uma aplicação mais complexa em que usamos dois circuitos integrados 555 numa
sirene modulada.
 
Figura 80 – Sirene Intermitente
 
A baixa frequência de modulação é gerada pelo primeiro 555 que tem a configuração astável.
O sinal deste oscilador é aplicado no pino 5 do segundo 555 que também opera como astável.
Desta forma na saída do segundo circuito integrado temos um sinal modulado em frequência que é
amplificado pelo transistor Darlington e aplicado a um alto-falante.
É claro que em lugar da etapa de áudio, o sinal intermitente pode também ser usado com outras
finalidades como, por exemplo, acionamento de um relé, caso em que os dois circuitos serão de
baixa frequência, ou ainda como um gerador para testes.
Outras etapas de som podem ser utilizada, como as descritas na parte inicial deste livro, escolhendo-
se uma de acordo com a potência de áudio que se necessita.
 
Circuito 20 - Sirene Modulada
Dois 555 ou formam esta sirene que produz um som de elevado volume modulado, graças ao
emprego de uma etapa de potência transistorizada. (figura 81)
 
Figura 81 – Sirene modulada
 
O primeiro 555 gera um sinal de aproximadamente 1 segundo de período que serve para modular o
tom produzido pelo segundo 555, que funciona como astável excitando a etapa de potência.
Podemos alterar a velocidade das variações modificando o capacitor de 10 μF do mesmo modo que
podemos modificar a tonalidade alterando o capacitor de 47nF.
Uma alteração interessante do efeito obtido pode ser feita conforme a figura 82.
 
Figura 82 – Controlando a modulação
 
Circuito 21 - Relé Intermitente
O acionamento intermitente de relé ou outras cargas em intervalos regulares, efeitos de som e
aplicações intermitentes pode ser obtido com o circuito ilustrado na figura 83.
 
 
Figura 83 – Neste circuito o relê abre e fecha seus contatos de modo intermitente, isso em intervalos regulares ajustados por P1.
 
Nesse circuito, o primeiro oscilador controla o segundo através de seu pino de Reset de modo a ligá-
lo e desligá-los em intervalos regulares.
O modo de acionamento e, portanto, a frequência do efeito de intermitência é determinado por C1 e
ajustado por P1. No exemplo, são dados valores típicos de componentes para acionamentos que vão
de alguns segundos a mais de 15 minutos.
A frequência do segundo oscilador é ajustada em P1 e determinada basicamente por C2, que também
tem os valores típicos para a faixa de áudio mostrados na figura.
É importante observar que os valores de C1 devem ser bem maiores que os de C2 para que os ciclos
de funcionamento do segundo oscilador possam ser encaixados em cada ciclo do primeiro, conforme
ilustra a figura 84.
 
Figura 84 – Formas de onda no circuito em função de C1 e C2.
 
A carga depende da aplicação: podemos utilizar simples transdutores sonoros para aplicações onde
sinais intermitentes de áudio devam ser gerados, até relés ou outras cargas de corrente contínua, com
o uso da etapa excitadora apropriada.
Um relé intermitente que abre e fecha um determinado número de vezes e depois entra em repouso
por um tempo maior, para depois voltar a ter o mesmo ciclo de funcionamento, é uma aplicação
possível para esse circuito.
 
Circuito 22 - Temporizador Duplo ou Múltiplo
Na figura 85 temos uma configuração muito interessante para aplicações em automatismos de todos
os tipos.
 
 
Figura 85 – Diagrama do temporizador duplo.
 
Trata-se da possibilidade de realizarmos uma dupla temporização em que, ao pressionarmos S1, o
primeiro CI determina o intervalo de tempo inicial, depois do qual o relé usado como carga será
acionado. Quando o relé for acionado, o intervalo de tempo de tempo em que ele ficará atracado
dependerá do segundo CI. Assim, temos uma curva de operação conforme vista na figura 86.
 
Figura 86 – Diagrama de tempos do circuito da figura 17.
Nessa curva, t1 é o intervalo de tempo que decorre entre o pressionar de S1 e o acionamento do relé.
t2 é o tempo em que o relé fica acionado. Os valores de C1 e C3 determinam t1 e t2 e seus valores
limite são os indicados na aplicação tradicional.
Trimpots em série com esses capacitores podem ser empregados para ajustes finos do tempo de
acionamento de cada uma das etapas com o 555.
Podemos ir além com a utilização dessa ideia agregando diversos 555 em série para um acionamento
sequencial, conforme mostra a figura 87.
 
 
Figura 87 – Circuito de acionamento sequencial utilizando três circuitos integrados 555.
 
Os tempos de acionamento de cada saída numa sequência são determinados pelos capacitores
associados aos pinos de disparo e ajustados nos trimpots em série com esses elementos.
 
 
Obs. No final do livro, o leitor encontrará mais artigos
sobre o uso de 555 em temporizações múltiplas.
 
Circuito 23 - Timer Sequencial
Esta não é uma aplicação tão sofisticada, pois usa os dois timers de um 556 na sua configuração
normal de monoestável. O circuito mostrado na figura 88 produz dois intervalos de tempo.
Evidentemente, o circuito poderá ser elaborado com base em dois 555 convencionais.
 
Figura 88 – Usando um duplo 555
 
O primeiro é dado pelo resistor de 1 M ohms e o capacitor de 1 μF ligados aos pinos 1 e 2, enquanto
que o segundo intervalo é dado pelo capacitor de 130 k ohms e o resistor de 47 μF ligados aos pinos
12 e 13.
Quando um pulso negativo é aplicado à entrada o circuito dispara e a primeira temporização começa
com a saída 1 indo ao nível alto e a 2 permanecendo no nível baixo. No final da primeira
temporização a saída 1 volta ao nível baixo e a saída 2 passa ao nível alto.
Na figura 89 a pinagem do 555 e do 556 (duplo 555)Figura 89 – Pinagens 555 e 556
 
 
Circuito 24 - Alarme de Velocidade
O circuito da figura 90 alerta quando a frequência dos pulsos aplicados à sua entrada, que são
associados à velocidade de um motor ou de um mecanismo, ultrapassa certo valor, ajustado nos
potenciômetros ligados ao primeiro circuito de temporização.
 
Figura 90 – Alarme de velocidade
 
As formas de onda correspondentes são mostradas na mesma figura, observando-se que a saída do
segundo temporizador vai ao nível baixo quando a frequência de entrada ultrapassa o valor ajustado.
No diagrama representamos um duplo 555 (556), mas 555 separados também podem ser usados com
igual desempenho.
A intensidade do pulso de entrada (pulsos negativos) deve ser capaz de disparar o 555. Sensores tipo
reed aterrados ou ainda sensores mecânicos comuns podem ser usados para essa finalidade.
O transistor usado pode ser um PNP de uso geral como o BC558.
 
Circuitos utilizando o 555 com outros circuitos
integrados
 
Os circuitos dados a seguir consistem em aplicações em que o 555 é associado a outros circuitos
integrados como amplificadores operacionais, comparadores, controles de motores, etc. Também
teremos mais aplicações com o 555 usado isoladamente.
Observamos que alguns dos circuitos integrados utilizados podem não ser muito fáceis de obter
atualmente.
 
Circuito 25 - Gerador de Salva de Tom ou Conversor
Tensão/Duração de Pulso
O circuito mostrado na figura 91 converte uma tensão de entrada em pulsos de duração proporcional.
 
Figura 91 – Conversor tensão/duração de pulso
Uma precisão melhor do que 1% na conversão pode ser conseguida graças ao sistema de
realimentação com um transistor. O transistor neste circuito pode ser o BC548 ou outro de uso geral
NPN.
Observe que o circuito necessita de uma fonte de alimentação simétrica para o amplificador
operacional.
Uma característica importante do circuito é que a duração do pulso se altera com a tensão, mas a
frequência se mantém estável não modificando o que pode ser uma característica exigida para muitas
aplicações práticas.
A faixa de duração de pulsos e, portanto de frequência depende dos componentes ligados ao pino 6 e
7 do circuito integrado 555.
O circuito pode ser alterado para operar com tensões mais baixas e outros tipos de amplificadores
operacionais.
 
Circuito 26 - Varredura para Osciloscópio
O circuito mostrado na figura 92 pode ser usado para gerar um sinal de varredura de osciloscópio
disparado por um sinal externo.
Evidentemente trata-se de um circuito bastante limitado pela faixa de frequências que abrange, mas
pode encontrar utilidades práticas em instrumentação.
 
 
Figura 92 – Circuito de varredura com o 555
 
O ponto de disparo é ajustado no potenciômetro P1 enquanto que P2 é um controle de sensibilidade
que deve ser ajustado em função da intensidade do sinal externo.
O circuito funciona com sinais de até 1 MHz dadas tanto as características do 555 como do
amplificador operacional.
Veja que os capacitores de saída para a geração da rampa são selecionados de acordo com a faixa de
frequências. P3 faz justamente o ajuste do tempo de subida da rampa em função da frequência do
sinal de entrada.
Os diodos são de uso geral como os 1N4148 ou equivalentes e a fonte de alimentação para o
amplificador operacional deve ser simétrica.
 
 
Circuito 27 - Relé Biestável
Esta configuração, bastante usada em nossos artigos e no site do autor deste livro, utiliza um 555 para
controlar um relé com pulsos numa ação biestável.
Um pulso liga e o seguinte desliga e assim por diante. O relé é de 6 ou 12 V conforme a alimentação
do circuito.
O circuito mostrado na figura 93 é para relés de baixa corrente (até 100 mA) com tensão de disparo
de até 12 V.
 
Figura 93 – Biestável 555
 
No entanto, as etapas de potência que descrevemos no início do livro podem ser usadas para
controlar diretamente diversos tipos de cargas como motores, LEDs, lâmpadas, solenoides, etc.
O capacitor de 100 nF atua no circuito anti-repique de modo que se garanta pulso único na
comutação do 4013. Eventualmente este capacitor pode necessitar de alteração de valor.
 
 
Circuito 28 - Frequencímetro
O frequencímetro mostrado na figura 94 é para sinais retangulares até 100 kHz utiliza um circuito
integrado 555. Frequências um pouco mais elevadas podem ser alcançadas com o 555 CMOS
Os resistores ao pino 2 do integrado eventualmente devem ser alterados para se obter o melhor
funcionamento. A alimentação pode ser feita com tensões de 5 a 12 V.
 
Figura 94 – Frequencímetro
 
Observe que o sinal de entrada deve ter intensidade suficiente para disparar o 555. Uma etapa
adicional de condicionamento de sinal pode ser necessária no caso de se desejar a operação com
sinais senoidais ou de menor intensidade.
O instrumento indicador pode ser substituído pela escala baixa de correntes do multímetro.
R1 pode ter valores entre 10k e 47k e o capacitor entre eletrolítico entre 1 e 2,2 μF conforme a faixa
de frequências que está sendo medida.
Este circuito também pode ser usado para medir velocidade ou rotação com a utilização de um
sensor apropriado na entrada.
 
Circuito 29 - Interruptor de Toque com o 555
O sensor consiste em duas chapinhas de metal próxima. Um toque faz com que o relé feche seus
contatos e permaneça fechado por um tempo que depende do ajuste de P1 e do valor de C1.
Para longos intervalos, C1 pode ter até 1 000 μF e P1 até 1 MΩ. P1 ajusta a sensibilidade do
circuito. O relé deve ser do tipo sensível e se houver problemas de acionamento direto, pelas
características do relé, deve ser usada uma etapa amplificadora com um transistor.
O circuito pode ser alimentado por tensões de 6 a 12 V conforme o relé utilizado. Nunca use fonte
sem transformador para alimentar este circuito.
O circuito, para relés de 6 ou 12 V é mostrado na figura 95
 
Figura 95 – Relé de toque
 
Circuito 30 - Gerador de Bips
O circuito da figura é um gerador de tom modulado, com o efeito de bips intervalados. A frequência
dos bips é dada pelos resistores de 10 kΩ, P1 e pelo capacitor eletrolítico de 10 μF, podendo ser
alterados segundo o efeito que o leitor deseje.
Neste circuito, a carga, um pequeno alto-falante, é excitada por um transistor, no entanto, podemos ter
a excitação direta de um transdutor cerâmico, conforme sugerido nos projetos anteriores.
Observe que os resistores R1 e R2 do oscilador lento determinarão os intervalos e a duração dos
bips. Para a versão indicada, como os bips são de curta duração, o consumo de energia é muito
baixo, mesmo quando excitamos um pequeno alto-falante. A modulação do circuito anterior é feita de
modo a haver a interrupção do som, o que caracteriza o bip.
O circuito é mostrado na figura 96.
 
 
Figura 96 – Gerador de bips
 
Pode também ser usado o 555 comum bipolar neste circuito e etapas de maior potência, como as
indicadas no inicio deste livro podem excitar o alto-falante.
 
Circuito 31 - Flasher de 9 V com o 555 CMOS
Uma possibilidade interessante de uso para do 555 CMOS é como flasher de muito baixo consumo
para LED, conforme a figura .
Nesta configuração, alimentando o circuito com 9 V, temos um consumo médio da ordem de 250 uA
apenas. o que torna o circuito ideal para aplicações em sinalização a pilhas e brinquedos. já que o
TLC7555 também opera com tensões a partir de 2 V.
O circuito é mostrado na figura 97.
 
 
Figura 97 – Flasher de muito baixo consumo
 
Circuito 32 - Disparador por passagem por zero
Na figura 98 temos o modo de se utilizar o 555 como disparador de SCRs na passagem por zero.
O 555 funciona como o monoestável redisparando a cada meio ciclo da tensão de alimentação.
Diodos e SCRs devem ter especificações de acordo com a carga controlada.
 
Figura 98 – Disparador tipo “zero-crossing”
 
Circuito 33 - Timer 555 de Microssegundos Até Horas
O circuito pode fornecer longos intervalos de tempo usando um operacional com FET e um 555.
A elevadíssima impedância de entrada do operacional garante grandes temporizações, pois resistores
de valores muito elevados podemser utilizados.
É claro que o capacitor utilizado deve ser de excelente qualidade para que fugas não comprometam o
funcionamento do circuito.
As fórmulas para cálculo dos componentes para os tempos desejados estão junto ao diagrama da
figura 99.
 
Figura 99 – Temporizador muito longo.
 
Outros amplificadores operacionais com FET como os da série TL podem ser utilizados neste
circuito.
A saída do 555 pode ser ligada a uma das etapas de potência para acionamento de relé ou outro
dispositivo que descrevemos neste livro.
 
Circuito 34 - Ponte LRC com o 555
Com este circuito é possível medir indutâncias, capacitâncias e resistências em 8 escalas.
O fone pode ser cerâmico de alta impedância e a precisão da medida dependerá da precisão com que
sejam feitas as escalas. T1 é um pequeno transformador de rádio transistor.
O circuito é mostrado na figura 100
 
Figura 100 – Ponte de capacitâncias, indutâncias e resistências
 
Circuito 35 - Controle Lógico 555
A finalidade deste astável modificado é fazer com que os pulsos iniciais tenham a mesma duração
dos pulsos seguintes na operação astável, o que não ocorre com a configuração comum.
Esta aplicação é mostrada na figura 101.
 
Figura 101 – Controle lógico
 
 
Projetos especiais com o 555
 
Reproduzimos a seguir alguns artigos que envolvem o uso do 555 e que foram publicados pelo autor
em diversas épocas.
TEMPORIZADOR MÚLTIPLO MODULAR
Temporizadores podem ser projetados para funcionar de infinitas maneiras: simples, duplos, triplos,
múltiplos, ligando ou desligando cargas com as mais diversas combinações.
A ideia básica explorada neste artigo é de um módulo que pode ser reproduzido tantas vezes quantas
sejam as temporizações necessárias, e em configurações que permitam acionamentos paralelos. Isso
possibilita que o leitor crie seu temporizador para uma aplicação específica com facilidade, baseado
em blocos básicos.
Os temporizadores podem admitir as mais diversas configurações ligando ou desligando uma ou mais
cargas no final de um intervalo, ou ainda acionando novos blocos de temporização em sistemas
múltiplos.
Fazer um projeto único de temporizador pode ser interessante em muitos casos, mas atende a um
grupo específico de usuários. Uma ideia que exploramos neste artigo, conforme falamos na
introdução, consiste em criar um bloco básico que, pela quantidade e modo de ligação, poderá
permitir ao projetista montar qualquer tipo de temporizador.
Cada bloco admite uma temporização máxima da ordem de 1 hora, e sua associação pode ser feita
em quantidades ilimitadas.
Os blocos de acionamento possuem relés que podem acionar cargas, cuja potência máxima depende
apenas de seus contatos.
A alimentação do circuito é feita com uma tensão de 12 V e o consumo total dependerá apenas da
quantidade de blocos e de relés que devem ser acionados. Cada bloco consome em média 5 mA,
enquanto o relé do tipo indicado exige uma corrente de 50 mA.
A partir da análise do princípio de funcionamento, com os exemplos de aplicação que vamos dar,
ficará fácil para o leitor criar seu próprio temporizador com múltiplas cargas e tempos.
COMO FUNCIONA
O bloco básico do temporizador é o conhecido circuito integrado 555 na configuração monoestável
mostrada na figura 1.
 
Quando o pino 2 de disparo é aterrado por um instante (transição do nível alto para o nível baixo), a
saída do circuito integrado (pino 3) vai ao nível alto por um tempo que depende de R e C no circuito.
O valor aproximado da temporização é dado pela fórmula:
 
t = 1,1 x R x C
 
O capacitor está limitado a um valor máximo que depende de sua qualidade, pois eventuais fugas
podem afetar o funcionamento do circuito. Na prática, não recomendamos que capacitores de mais de
2 200 μF sejam usados e, mesmo assim, especial cuidado deve ser tomado com sua escolha.
O resistor (R) está limitado a algo em torno de 2,2 MΩ, pelo mesmo motivo. Se a fuga do capacitor
tiver esta mesma ordem de valor, a tensão do circuito não atingirá o ponto de comutação e o circuito
não temporizará.
Com estes valores limites podemos obter uma temporização máxima da ordem de 1 hora por bloco.
Pois bem, podemos ligar estes blocos em cascata, conforme mostra a figura 2, de modo que no final
da temporização do primeiro, o segundo entra em funcionamento começando sua temporização. Da
mesma forma, no final da temporização do segundo bloco, entra em funcionamento o terceiro e assim
por diante, cada qual com ajuste independente de tempo.
 
Podemos ainda ligar blocos em paralelo, de acordo com a figura 3.
 
 
Neste caso, no final da temporização do primeiro, os dois segundos blocos entram em funcionamento,
cada qual com uma temporização independente.
O acionamento final será feito por um bloco que contém um relé.
Alternativas para este bloco consistem no uso de acionadores de corrente contínua, tais como
transistores bipolares de potência ou ainda Power-FETs conforme mostra a figura 4.
 
Com o transistor TIP31 podemos controlar cargas de até uns 2 ampères aproximadamente, e com
Power-FETs as cargas podem ser maiores dependendo do transistor usado. Também podem ser
usados Darlingtons de potência e SCRs. No entanto, no caso do SCR deve ser considerado o
isolamento da rede de energia.
 
MONTAGEM
Na figura 5 damos o diagrama completo de um módulo de temporização.
 
 
A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 6.
 
O capacitor C deverá ser dimensionado de acordo com a temporização desejada podendo variar
entre 1 e 2200 μF tipicamente. O trimpot serve para fazer um ajuste fino da temporização.
Para interligação dos diversos módulos podem ser usados terminais de encaixe, o que facilita
bastante o projeto. Na realidade, existe também a possibilidade de se modificar o desenho da placa
do módulo de modo que ela possa ser encaixada em slots e assim termos um timer múltiplo onde a
programação seja feita externamente num barramento único.
A fonte de alimentação para o circuito, admitindo até 10 blocos de relés, é amostrada na figura 7.
 
 
A quantidade de blocos de temporização, entretanto, pode ser muito maior.
O transformador tem enrolamento de acordo com a rede local de energia e o circuito integrado deve
ser dotado de um radiador de calor.
O módulo de acionamento do relé tem seu circuito mostrado na figura 8.
 
 
Na figura 9 temos a disposição dos componentes deste módulo numa placa de circuito impresso.
 
 
 
O relé é do tipo universal, com base DIL, com corrente de bobina de até 50 mA. Se outros tipos de
relé forem usados, modificações no desenho da placa devem ser feitas. Este tipo de relé pode
controlar cargas de até 10 ampères.
 
PROVA E USO
Para provar cada módulo basta alimentá-lo com 12 V e ligar na saída um voltímetro (multímetro na
escala de tensões que permita ler 12 V). Aterrando por um instante a entrada E, a saída deve
apresentar uma tensão de 12 V durante um intervalo de tempo que dependerá do valor de C e do
ajuste do trimpot.
Na figura 10 temos um exemplo de composição de um sistema temporizador múltiplo com 4 relés e 6
blocos de tempo.
 
 
O diagrama de tempos deste circuito é mostrado na figura 11.
 
 
Os relés serão acionados obedecendo a tabela abaixo.
 
Bloco de Temporização Acionado Relé correspondente
Módulo Tc Módulo Relé 1
Módulo Te Módulo Relé 2
Módulo Td Módulo Relé 4
Módulo Tf Módulo Relé 3
 
O uso dos contatos NA e NF dos relés permite ainda ligar ou desligar as cargas quando os relés
estiverem energizados.
Uma possibilidade interessante a ser considerada neste circuito é a realimentação: quando o último
relé for acionado, o primeiro bloco de temporização será redisparado, obtendo-se assim um
funcionamento cíclico do sistema. Esta configuração pode ser interessante para um sistema simulador
de presença.
 
 
LISTA DE MATERIAL
a) Módulo de tempo
Semicondutores:
CI-1 - 555 - circuito integrado
D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de uso geral
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 47 kΩ
R2, R3 - 10 kΩ
P1 - 1 MΩ ou 2,2 MΩ (ver texto)
Capacitores:
C1 - 470 nF - cerâmico ou poliésterC2 - 100 nF - cerâmico ou poliéster
C - eletrolítico de 1 a 2200 F conforme temporização
desejada
C3 - 100 μF x 16 V - eletrolítico
Diversos:
Placa de circuito impresso, terminais de ligação
 
 
b) Módulo de Relé
Semicondutores:
Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral
D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de uso geral
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 1 kΩ
Diversos:
K1 - relé de 12 V x 50 mA (Base DIL)
Placa de circuito impresso, fios, solda,
 
 
c) Fonte de alimentação
 
Semicondutores:
CI-1 - 7812 - circuito integrado regulador de tensão
D1, D2 - 1N4002 ou equivalente - diodos retificadores de
silício
 
Capacitores:
C1 - 1 000 μF x 25 V - eletrolítico
C2 - 100 μF x 16 V - eletrolítico
 
Diversos:
T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e
secundário de 12 + 12 V x 1 A
Cabo de força, fusível de 1 A com suporte, caixa para
montagem, fios, solda, etc.
 
CONVERSOR DC/AC COM O 555
Se bem que a potência deste circuito não seja elevada, ele pode ser usado para alimentar pequenos
eletrodomésticos e eletrônicos que exijam 110 V com frequência de 50 Hz ou 60 Hz. O sinal é
aproximadamente senoidal, dependendo da otimização do filtro formado por L1 e C4. O circuito
funciona com entradas de 5 a 15 V.
Descrevemos a montagem de um conversor AC/DC ou Inversor que gera uma alta tensão alternada a
partir de uma entrada de tensão contínua.
A frequência pode ser ajustada com certa margem de precisão de modo a ficar próxima de 50 Hz ou
60 Hz, conforme a aplicação.
A potência, da ordem de até uns 10 W, dependendo do transformador usado, exige que os transistores
sejam montados em radiadores de calor.
 
Montagem
Na figura 1 temos o circuito completo do inversor.
 
Figura 1 – Diagrama completo do conversor
 
A montagem numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.
 
Figura 2 – Placa de circuito impresso para a montagem
 
Conforme podemos ver pelo diagrama, o circuito consiste num oscilador de 50 Hz ou 60 Hz,
elaborado em torno de um circuito integrado 555.
A frequência deste oscilador depende de R1, R2, P1 e do capacitor C2. Em P1 podemos fazer o
ajuste fino da frequência ligando um frequencímetro no pino 3 do CI ou ainda um osciloscópio.
O sinal retangular gerado por este circuito é aplicado a dois transistores complementares de modo a
se obter uma amplificação.
Como o sinal obtido na saída desta etapa de potência ainda é retangular um filtro LC é usado para
tornar a tensão de excitação do transformador a mais próxima possível de um sinal senoidal.
Esse filtro é formado pelo capacitor C4 e pelo indutor de 1 mH. Esse indutor deve ser de tipo
apropriado para suportar a corrente do inversor que pode superar 1 A.
Eventualmente o valor de C4 deve ser alterado para se obter a forma de onda ideal na saída. O filtro
também pode precisar de mudanças de ajuste conforme a indutância do transformador usado como
carga.
T1 é um transformador de fonte de alimentação com um primário de 110 V ou 220 V (conforme a
tensão desejada na saída) e um secundário de 5 a 15 V x 1 A conforme a tensão de alimentação.
Transistores equivalentes aos indicados podem ser usados, inclusive Darlingtons, caso em que R3
pode ser aumentado para 2,2 k ohms.
 
Prova e Uso
Se o leitor puder contar com um osciloscópio o ajuste da forma de onda de saída poderá ser mais
preciso. De outra forma, um frequencímetro já será suficiente para se obter pelo menos a frequência
correta de operação.
Ligando uma carga na saída (uma lâmpada de 110 V x 5 W, por exemplo), ajusta-se P1 para se obter
frequência e forma de onda senoidal na saída.
Se a tensão de saída estiver senoidal pode-se alterar os valores de C4 e L1 para obter menor
distorção possível.
Se a tensão cair muito na saída quando a carga for ligada, é porque a carga exige mais corrente do
que o inversor pode fornecer.
Lembramos que energia não pode ser criada. Assim, a potência que se obtém na saída é menor (ou no
máximo igual) à potência aplicada à entrada do circuito.
Não se pode alimentar um amplificador de 100 W com um circuito que drena 1 A de uma fonte de 12
V (12 W).
 
Obs.: experiências podem ser feitas com transformadores
maiores e também transistores mais potentes, caso em que
maiores potências de saída podem ser obtidas. No entanto,
observamos que existe limite para a capacidade de excitação
do circuito integrado usado.
 
Para potências muito maiores, transistores Darlington ou mesmo Power FETs complementares são os
mais indicados.
 
Lista de Material
CI-1 – 555 – circuito integrado, timer
Q1 – TIP41C – transistor NPN de potência
Q2 – TIP42C – transistor PNP de potência
R1 – 12 kΩ x 1/8 W – resistor
R2 – 47 kΩ x 1/8 W – resistor
R3 – 150 Ω x 1/8 W – resistor
P1 – 47 kΩ – trimpot
C1, C2 – 100 nF – capacitores cerâmicos ou poliéster
C3 – 10 nF – capacitor cerâmico ou poliéster
C4 – 2 700 μF x 25 V – capacitor eletrolítico
T1 – Transformador – ver texto
L1 – 1 mH - indutor – ver texto
F1 – 2 A - fusível
 
Diversos:
Placa de circuito impresso, radiadores de calor para os
transistores, caixa para montagem, fios, solda, etc.
 
 
 
 
 
www.newtoncbraga.com.br
 
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/livros-tecnicos
Eletrônica Básica
Braga, Newton C.
9788565050937
216 páginas
Compre agora e leia
Nosso Curso Básico de Eletrônica, que teve 5 edições publicadas, com grande sucesso e
que se encontrava esgotado, volta agora num novo formato, ampliado e atualizado. De
fato, em sua última edição em papel, de 2009, o curso ainda apresentava o mesmo
conteúdo, cuja última atualização foi feita em 2005. Com a grande procura, analisamos
aquela edição e modificamos totalmente seu conteúdo de modo a criar uma série
totalmente nova que foi desmembrada em diversos volumes. Chegou então o momento de
se fazer algo novo, adaptado aos novos tempos da eletrônica, num formato mais atual e
com conteúdo que seja mais útil a todos que desejarem aprender o básico da eletrônica.
Desta forma o conteúdo do curso anterior foi separado em diversos volumes e ampliado,
Nesta primeira edição de Eletrônica Básica, um verdadeiro curso de conceitos de
eletrônica abordou todo o conhecimento daquelas edições e mais informações atuais sobre
novas tecnologias, novos componentes e novas aplicações. Podemos dizer que este livro,
como os demais, podem ser considerados a plataforma de iniciação ideal para muitos
cursos, dos técnicos às disciplinas eletivas, da reciclagem de conhecimentos até aqueles
que desejam ter na eletrônica uma segunda atividade ou precisam deles para o seu
trabalho em área relacionada.
Compre agora e leia
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050937
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050937
100 Circuitos de Rádios e Transmissores
Braga Newton C.
9788565050838
137 páginas
Compre agora e leia
Temos uma enorme quantidade de circuitos para colocar nesta série de muito sucesso que
já está em seu volume 31. Os volumes são temáticos, de modo a facilitar os leitores que
colecionam esta importante série de consulta e para o caso de Rádios e Transmissores já
tivemos uma primeira seleção. Agora, selecionando mais 100 circuitos de receptores de
rádio simples e experimentais, além de transmissores de pequena potência e
experimentais em sua maiores, preparamos este segundo volume da série. Muitos dos
circuitos possuem forte apelo didático, pois são montagens histórias como rádios de
galena do início do século passado e até circuitos com o primeiro transistor comercial do
mundo. Se o leitor gosta deste tipo de montagem ou simplesmente faz pesquisas em rádio,
não pode deixar de incluir mais este volume da série Banco de Circuitos de Newton C.
Braga. Visite nosso site parta ter informações sobre os demais volumes da série.
Compre agora e leia
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050838
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050838
Brincadeiras e experiências com eletrônica- Volume 1
Braga, Newton C.
9788565050845
100 páginas
Compre agora e leia
Em 1976 publicávamos nosso primeiro livro, uma coletânea de projetos simples para
amadores, iniciantes e estudantes, que chamamos de Experiências e Brincadeiras com
Eletrônica. O livro fez um sucesso incrível com a venda de dezenas de milhares de
exemplares. O grande sucesso da época pode ser constatado ainda hoje quando
encontramos professores universitários, engenheiros em cargos de chefia de grandes
empresas, profissionais donos de grandes empresas que nos falam, com satisfação, que
graças a este livro e a esta série eles se interessaram por eletrônica, seguindo então suas
carreiras de sucesso. Ainda hoje, encontramos profissionais que guardam suas edições
como verdadeiras relíquias, ou tesouros de valor incalculável, pois elas representam muito
em sua vida, na verdade, o ponto de partida de sua vida profissional. Muitos, ao nos
encontrar, já não tendo suas edições nos perguntam se não temos "guardada no fundo do
baú" uma edição antiga para lhes ceder. Infelizmente, as que temos também são
guardadas a sete-chaves, pelo seu valor e justamente pegando uma delas, a primeira,
resolvemos atender, não só os que desejam ter em mãos esta relíquia, tanto na versão
impressa como virtual, para recordação dos "bons tempos" de inicio de carreira, como
desejam algo mais: iniciar seus filhos e netos nesta maravilhosa ciência que é a eletrônica.
Assim fizemos um novo livro baseados naquele, uma edição inicial (e depois virão as
outras) em que usamos os projetos originais, inserimos notas ou comentários que visam
facilitar quem deseja repetir aquelas montagens em nossas dias ou iniciar seus filhos,
netos ou jovens de uma sala de aula num curso de iniciação ou num clube de eletrônica.
Enfim, uma nova edição baseada num livro histórico com a abordagem que tanto sucesso
fez na época.
Compre agora e leia
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050845
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050845
Brincadeiras e experiências com eletrônica - Volume 2
Braga, Newton C.
9788565050852
127 páginas
Compre agora e leia
Em 1976 publicávamos nosso primeiro livro, uma coletânea de projetos simples para
amadores, iniciantes e estudantes, que chamamos de Experiências e Brincadeiras com
Eletrônica. O livro fez um sucesso incrível com a venda de dezenas de milhares de
exemplares. O grande sucesso da época pode ser constatado ainda hoje quando
encontramos professores universitários, engenheiros em cargos de chefia de grandes
empresas, profissionais donos de grandes empresas que nos falam, com satisfação, que
graças a este livro e a esta série eles se interessaram por eletrônica, seguindo então suas
carreiras de sucesso. Ainda hoje, encontramos profissionais que guardam suas edições
como verdadeiras relíquias, ou tesouros de valor incalculável, pois elas representam muito
em sua vida, na verdade, o ponto de partida de sua vida profissional. Muitos, ao nos
encontrar, já não tendo suas edições nos perguntam se não temos "guardada no fundo do
baú" uma edição antiga para lhes ceder. Infelizmente, as que temos também são
guardadas a sete-chaves, pelo seu valor e justamente pegando uma delas, a primeira,
resolvemos atender, não só os que desejam ter em mãos esta relíquia, tanto na versão
impressa como virtual, para recordação dos "bons tempos" de inicio de carreira, como
desejam algo mais: iniciar seus filhos e netos nesta maravilhosa ciência que é a eletrônica.
Assim fizemos um novo livro baseados naquele, uma edição inicial (e depois virão as
outras) em que usamos os projetos originais, inserimos notas ou comentários que visam
facilitar quem deseja repetir aquelas montagens em nossas dias ou iniciar seus filhos,
netos ou jovens de uma sala de aula num curso de iniciação ou num clube de eletrônica.
Enfim, uma nova edição baseada num livro histórico com a abordagem que tanto sucesso
fez na época.
Compre agora e leia
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050852
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050852
Conserte tudo
Braga, Newton C.
9788565050982
230 páginas
Compre agora e leia
Este guia contém informações práticas de uso imediato para a reparação de diversos tipos
de aparelhos eletrônicos, tais como rádios transistorizados, walkmans, amplificadores,
toca-fitas, toca-CDs, intercomunicadores, alarmes, calculadoras, televisores, monitores de
vídeo, computadores, flashes eletrônicos, alarmes, fontes de alimentação, e muitos outros.
A maneira como as informações são ordenadas permite que, iniciantes, estudantes,
amadores e mesmo pessoas sem muitos conhecimentos práticos de eletrônica, possam
realizar consertos simples nesses aparelhos. 
De fato, a finalidade deste guia é também ensinar a todos que certos reparos simples em
aparelhos eletrônicos, podem ser feitos em casa, bastando para isso que se disponha de
alguns equipamentos de baixo custo, como um ferro de soldar, algumas ferramentas e,
eventualmente um multímetro ou outro instrumento de prova. 
Com a possibilidade de uma boa parte dos reparos poder ser feita em casa, existe um
atrativo importante neste trabalho que é o de permitir ao leitor economizar muito dinheiro,
ou mesmo ganhar algum, se fizer o trabalho para terceiros, pois o preço de uma oficina
não é baixo, e para o profissional iniciante existe ainda a possibilidade de se aprender,
ganhando algum dinheiro. 
Enfim, o livro será de grande ajuda para todos que pretendem aprender a fazer a
manutenção de seus próprios aparelhos eletrônicos, dependendo o mínimo possível dos
serviços de profissionais caros. 
É claro que não é possível prever todos os tipos de defeitos que ocorrem, principalmente
em função da enorme variedade de tipos, complexidade, circuitos e procedência dos
aparelhos. 
A partir da experiência que temos na redação de artigos técnicos, reunimos neste livro o
máximo de informações que tanto podem servir para a solução imediata do defeito do
aparelho que o leitor tenha em mãos, como também servir de ponto de partida para a
determinação de procedimentos alternativos.
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050982
Compre agora e leia
http://www.amazon.com.br/s/?search-alias=digital-text&field-keywords=9788565050982
	Apresentação
	Introdução
	Hans Camenzind – O Pai do 555
	CONHEÇA O CIRCUITO INTEGRADO 555
	Conheça o 555 CMOS
	Cargas de Potência
	Etapas de Potência
	Transistor NPN
	Transistor PNP
	Interface Protegida
	Usando Darlington NPN
	Usando Darlington PNP
	Acionamento complementar 1
	Acionamento complementar 2
	Disparo de SCR 1
	Disparo de SCR 2
	Controles Isolados
	Controle com Acoplador Disparado no Nível Alto
	Controle com Acoplador Óptico Disparado no Nível Baixo
	Controle de Maior Sensibilidade com Acoplador Óptico
	Isolamento com Acoplador e Operacional
	Controle de Triac Isolado
	Isolador Para TTL e CMOS
	Controle de Relé 1
	Controle de Carga de Potência
	Controle de Carga 2
	Disparo de IGBT
	Acionamento de Alto-Falantes
	O 555 como Shield de Entrada
	CIRCUITOS PRÁTICOS COM O 555
	Circuito 1 - Oscilador de Áudio
	Circuito 2 - Oscilador Controlado Pela Luz
	Circuito 3 - Relé Temporizado ou Timer
	Circuito 4 - Relé de Passagem (relé de sombra)
	Circuito 5 - Relé de Luz
	Circuito 6 - Oscilador de Áudio 2
	Circuito 7 - Pisca-Pisca
	Circuito 8 - Oscilador com Relação Marca-Espaço Variável
	Circuito 9 - Controle PWM
	Circuito 10 - Interruptor de Toque
	Circuito 11 - Detector de Ausência de Pulso
	Circuito 12 - Divisor de Frequência
	Circuito 13 - Modulação de Posição de Pulso (PPM)
	Circuito 14 - Gerador de Salva de Tom
	Circuito 15 - Conversor DC/DC
	Circuito 16 - Gerador de Rampa Linear
	Circuito 17 - Inversor
	Circuito 18 - Shield de Som
	Circuitos com mais de um 555
	Circuito 19 - Intermitente
	Circuito 20 - Sirene Modulada
	Circuito 21 - Relé Intermitente
	Circuito 22 - Temporizador Duplo ou Múltiplo
	Circuito 23 - Timer SequencialCircuito 24 - Alarme de Velocidade
	Circuitos utilizando o 555 com outros circuitos integrados
	Circuito 25 - Gerador de Salva de Tom ou Conversor Tensão/Duração de Pulso
	Circuito 26 - Varredura para Osciloscópio
	Circuito 27 - Relé Biestável
	Circuito 28 - Frequencímetro
	Circuito 29 - Interruptor de Toque com o 555
	Circuito 30 - Gerador de Bips
	Circuito 31 - Flasher de 9 V com o 555 CMOS
	Circuito 32 - Disparador por passagem por zero
	Circuito 33 - Timer 555 de Microssegundos Até Horas
	Circuito 34 - Ponte LRC com o 555
	Circuito 35 - Controle Lógico 555
	Projetos especiais com o 555
	TEMPORIZADOR MÚLTIPLO MODULAR
	CONVERSOR DC/AC COM O 555meses, tanto, que
tendo iniciado o projeto de 1970, o 555 só pode ser lançado um ano depois.
A configuração original tinha 23 transistores e um bom número de resistores. Na época, integrar tal
circuito não era tão simples, tanto que o 555 foi o primeiro circuito da época com estas
características.
Uma vez obtida esta configuração, o passo seguinte foi a integração e depois o nome. Naquela época,
os circuitos integrados da Signetics começavam todos com a designação “5” (567, 547, etc.).
Camenzind afirmava que um número forte como 555 deveria ser dado a um componente diferenciado,
que deveria vender muito, e foi justamente o que ocorreu.
Com a configuração obtida, multiuso, o nome 555 foi atribuído e o sucesso foi enorme, o que
sabemos até hoje.
Hans Camenzind (Zurique – 1934 - 2012)
CONHEÇA O CIRCUITO INTEGRADO 555
 
Um dos circuitos integrados mais versáteis de todos até hoje fabricados e também mais utilizado não
só em nossos projetos, mas de todas as grandes publicações de eletrônica do mundo é o timer 555.
Projetado para reunir funções muito usadas de maneira muito simples, exigindo poucos periféricos o
circuito integrado 555 é a solução ideal para uma infinidade de projetos que exigem temporizações
até uma hora ou a produção de sinais até uns 500 kHz ou pouco mais.
O circuito integrado 555, ou “555” como é popularmente conhecido, é fabricado por inúmeras
empresas tradicionais de circuitos integrados que normalmente agregam ao número 555 símbolos
adicionais que permitem a identificação de sua procedência.
Assim, podemos ter siglas como NE555, LM555, uA55, etc. que indicam qual é o fabricante do
componente como a Signetics (que o criou), National, Texas, Fairchild, etc.
O 555 pode ser encontrado em diversos tipos de invólucros, mas o mais comum e portanto mais
utilizado é o DIL (Dual In Line) de 8 pinos, conforme mostra a figura 1.
 
 
 
Figura 1 – Pinagem do tipo em invólucro DIL de 8 pinos
 
Uma versão antiga em invólucro redondo também pode ser encontrada em alguns casos, por exemplo,
em publicações antigas, mas o circuito interno é exatamente o mesmo.
 
 
Figura 2 – 555 antigo em invólucro metálico
 
É claro que também podemos contar com a versão SMD (para montagem em superfície) mostrada na
figura 3.
 
 
Figura 3 – 555 SMD
 
Embora exista uma versão antiga com invólucro de 14 pinos, ela dificilmente é encontrada em nossos
dias. Uma versão importante do 555 é o duplo 555 conhecido como 556, cuja pinagem é vista na
figura 4.
 
Figura 4 - Pinagem do 556 – Duplo 555.
Na prática, os fabricantes acrescentam prefixos para identificar os seus 555, e denominações como
LM555, NE555, µA555 e outras são comuns. Temos ainda versões “diferentes” do 555 que
empregam tecnologias mais avançadas que a tradicional linear.
Assim, um primeiro destaque é o 555 CMOS, também especificado como TL7555 ou TLC7555, e
que se caracteriza por poder operar com tensões menores que o 555 comum, ter menor consumo e
alcançar frequências mais elevadas, do qual falaremos num capitulo especial.
O circuito equivalente em blocos deste componente é mostrado na figura 5.
 
Figura 5 – Diagrama de blocos
 
Esses blocos podem ser interligados de diversas formas, mas basicamente são duas as modalidades
de operação mais usadas: monoestável e astável.
Para o usuário do 555 é importante saber que ele pode funcionar com tensões de 5 a 18 volts e que
sua saída pode fornecer ou drenar correntes de até 200 mA.
 
Observação:
Existem muitos fabricantes para o 555 e as características de
cada um podem variar sensivelmente. Sempre é bom consultar o
manual específico do fabricante do 555 usado num projeto mais
crítico. Assim, é comum que em alguns casos a tensão mínima
de alimentação do 555 seja dada como 4 ou mesmo 3 V.
verifique antes de alimentar seu projeto com duas pilhas
apenas.
Mesmo que esta corrente permita o acionamento direto de relés e outros tipos de cargas, é costume
utilizar-se uma etapa isoladora-amplificadora (buffer) quando a carga é indutiva (relés, motores e
solenoides), com maior estabilidade para o componente.
Quando a saída do 555 está no nível alto, o componente drena uma corrente de aproximadamente 10
mA.
No entanto, no estado de repouso (com a saída baixa) a corrente drenada pelo 555 é de apenas 1 mA.
Observe que a faixa de tensões de alimentação permite que o 555 seja usado com total
compatibilidade em aplicações conjuntas com circuitos integrados TTL e CMOS.
Na tabela abaixo as características do 555 comum médio válida para a maioria dos fabricantes.
 
Características: (*)
Faixa de Tensões de Alimentação 4,5 - 18 V
 
Corrente máxima de saída +/- 200 mA
 
Tensão de limiar típica com alimentação de 5 V 3,3 V
 
Corrente de limiar típica 30 nA
 
Nível de disparo típico com alimentação de 5 V 1,67 V
 
Tensão de reset típica 0,7 V
 
Dissipação máxima 500 mW
 
Corrente típica de alimentação com 5 V 3 mA
 
Corrente típica de alimentação com 15 V 10 mA
 
Tensão típica de saída no nível alto com 5 V de alimentação (Io = 50 mA) 3,3 V
 
Tensão típica de saída no nível baixo com 5 V de alimentação (Io = 8 mA) 0,1 V
 
(*) As características dessa tabela são dadas para o NE555 da
Texas Instruments, podendo variar levemente para CIs de
outros fabricantes ou ainda com eventuais sufixos indicando
linhas especiais.
 
Observação:
Monoestável ou pulso único significa que, uma vez disparado,
ele passa por uma mudança única de estado, voltando depois de
certo tempo ao estado inicial. Para ser disparado novamente,
ele precisa de novo estímulo externo.
 
Astável ou Instável, também indicada pelo termo inglês free-runing significa que ele não mantém um
estado único, mudando, constantemente sem que haja necessidade de um estímulo externo.
 
a) MONOESTÁVEL
Na versão monoestável o circuito integrado 555 é ligado basicamente como mostra a figura 6.
 
Figura 6 – 555 Monoestável
 
Nesta configuração os pinos 6 e 7 que correspondem ao sensor de nível e terminal de descarga do
capacitor são interligados e ligados a uma rede RC, ou seja, um capacitor e um resistor externo que
vão determinar o tempo de acionamento do circuito.
A entrada de disparo, que corresponde ao pino 2, deve ser mantida sob uma tensão maior que 2/3 da
tensão de alimentação (valor dado pelos três resistores internos (veja diagrama de blocos
equivalente).
Nas condições indicadas a saída do circuito (pino 3) se mantém no nível de 0V, ou seja, sem tensão.
Os pinos 4 e 8 que correspondem à reciclagem e alimentação devem ser mantidos com a tensão de
alimentação e o pino 1 aterrado.
Quando, por um instante, o pino 2 é aterrado (ou sua tensão cai para menos de 1/3 da tensão de
alimentação, disparando assim os comparadores, o circuito muda de estado e sua saída vai ao nível
alto. No pino 3 passamos a ter uma tensão positiva.
O circuito não se mantém indefinidamente neste estado.
A saída será mantida no nível alto por um tempo que depende justamente de R e de C dado pela
fórmula:
t =1,1 x R x C
 
Obs.: mais adiante veremos em detalhes como calcular
circuitos com o 555.
 
Na figura 7 temos a forma de onda dos sinais.
 
Figura 7 – Formas de sinais na configuração monoestável
 
Veja que é a carga do capacitor C através do resistor R até que ele atinja uma tensão de 2/3 de Vcc
(tensão de alimentação) que vai determinar a comutação do circuito ao estado inicial, através do
comparador 1.
Para que o circuito seja disparado novamente, basta aterrar por um instante o pino 2.
Na prática não podemos ter valores de temporização tão grandes como os que desejaríamos para
certas aplicações.
A primeira limitação está na fuga dos capacitores eletrolíticos que normalmente são usados nestes
casos.
Um capacitor muito grande pode ter uma fuga suficientemente alta para que ele represente uma
resistência de tal valor que, com a resistência R que deve ser usada em série, a tensão nunca chegue
aos 2/3 de Vcc.
Assim, uma vez disparado, o capacitor nunca se carrega até o ponto de disparo e o circuito não
funciona como mostra a figura 8.
 
Figura 8 – Fugas afetam a temporizaçãodo monoestável
 
O outro motivo é o próprio resistor que não pode ser muito maior que a fuga representada pelo
resistor usado.
Na prática, utilizando-se resistores de ótima qualidade e capacitores também muito bons, podemos
chegar até umas duas horas de temporização, mas com algum risco.
Recomendamos que os resistores não sejam maiores que 1,5 M ohms com capacitores comuns e no
máximo 2,7 M ohms com capacitores de excelente qualidade e que os capacitores não sejam maiores
que 2 200 μF com o que chegamos a mais de uma hora de temporização.
Da mesma forma, para não ultrapassar os limites inferiores de tempo, recomendamos que os
resistores não sejam menores que 1 k e os capacitores menores que 500 pF.
b) ASTÁVEL
Na versão astável, o circuito integrado 555 é ligado conforme mostra a figura 9.
 
Figura 9 – 555 astável
 
Nesta versão o circuito tem sua saída alternando estados entre o nível alto e baixo de modo a
produzir um sinal retangular cuja forma de onda é mostrada na figura 10.
 
Figura 10 – Sinais na saída do 555 astável (pino 3)
 
Veja então que neste caso não temos um terminal de disparo, já que o circuito entra em funcionamento
logo que é ligado, produzindo assim o sinal desejado.
Observe que precisamos usar dois resistores nesta configuração e um capacitor.
A frequência de operação deste circuito dependerá justamente desses três componentes, conforme
podemos conferir voltando à figura 9. O que ocorre é que a tensão no capacitor sobe de 1/3 do valor
da tensão de alimentação no ciclo de carga quando então a saída do 555 se mantém no nível alto.
Quando a tensão alcança 2/3 da tensão de alimentação ocorre a mudança de estado do circuito,
quando então ao mesmo tempo em que a saída vai ao nível baixo, o capacitor se descarrega até 1/3
da tensão de alimentação.
Com 1/3 da tensão de alimentação ocorre nova mudança de estado e temos um novo ciclo de carga.
Veja então que o capacitor carrega-se através dos dois resistores que estão em série (R1+R2), mas
descarrega-se apenas pelo resistor R2.
Como R1+R2 sempre é maior que R2 (a soma sempre é maior que as partes), este circuito produz um
sinal que tem uma duração maior quando a saída está no nível alto do que quando está no nível baixo,
conforme mostra a figura 11.
 
Figura 11 – Carga e descarga do capacitor C
 
A fórmula que permite calcular os componentes para este circuito é a seguinte:
 
f = (1,45)/((R1+2R1)C
Onde f é a frequência em Hertz que está limitada nas aplicações práticas a uns 100 kHz.
Conforme podemos observar, os percursos para as correntes de carga e descarga são diferentes, o
que faz com que o ciclo ativo do sinal de saída não seja exatamente de 50%.
 
 
Ciclo Ativo
Para um sinal retangular de determinado período, o tempo em
que ele permanece no nível alto somado ao tempo que ele
permanece no nível baixo resultam o período total. No
entanto, os sinais podem ser assimétricos em relação a esses
dois tempos. Quando o tempo no nível alto é igual ao tempo no
nível baixo, conforme mostra a figura 1, dizemos que se trata
de um sinal “quadrado”, se bem que essa denominação não seja
muito criteriosa no sentido de que as unidades no sentido
vertical são amplitudes e no sentido horizontal são tempos.
 
Para sinais em que os tempos no nível alto e baixo são
diferentes, podemos falar em ciclo ativo, e definir o ciclo
ativo como a porcentagem do tempo total do ciclo em que o
sinal permanece no nível alto, conforme mostra a figura 2.
 
Assim, se o sinal permanecer no nível alto 80% do tempo de um
ciclo e os outros 20% no nível baixo, dizemos que seu ciclo
ativo é de 80%.
 
Existem diversas maneiras de se obter ciclos ativos de 50% ou menores para este oscilador, ou seja,
tempos iguais no nível e no nível baixo.
Uma delas é a mostrada na figura 12.
 
Figura 12 – Alterando o ciclo ativo
 
Neste circuito, usamos um diodo para determinar percursos diferentes para as correntes de carga e
descarga. A relação entre os valores dos capacitores vai determinar o ciclo ativo.
Outra maneira de se obter tempos quase iguais para a carga e descarga (ciclo ativo de 50%) consiste
em se usar um valor de R1 muito maior que o de R2. Por exemplo, usar R1 de 220 k ohms e R2 de
apenas 1,5 k ohms.
As limitações deste circuito devem-se basicamente aos componentes externos usados, como no caso
anterior. Para os valores máximos dos componentes, que determinarão a frequência mais baixa que
este circuito pode produzir, temos as mesmas limitações da configuração monoestável.
Para as máximas frequências recomendamos que os resistores não tenham menos de 1 k ohms e que
os capacitores não sejam menores que 50 pF.
Um ponto importante a ser observado nesta aplicação é a possibilidade de se controlar ou modular as
oscilações produzidas.
Podemos também ajustar o ciclo ativo através de um circuito externo, conforme mostra a figura 13.
 
 
Figura 13 – Ciclo ativo ajustável
 
Neste circuito temos a carga do capacitor C através de R1, R2 e Rb e a descarga do capacitor C
através de R1, R2 e Ra.
Desta forma os tempos de carga e descarga ficam dado por:
Ta = 0,693 x C (R1 + R2 + Ra)
Tb = 0,693 x C (R1 + R2 + Rb)
 
Vejam que valem as limitações de valores para os componentes. No caso, R2 é usado para se evitar a
resistência mínima de ajuste igual a zero, sendo seu menor valor 1k.
 
Astável simétrico
Uma forma interessante de se obter um ciclo ativo de 50% é a mostrada a seguir. No circuito
mostrado na figura 14 a carga e a descarga do capacitor ocorrem pelo mesmo trajeto, o que garante
uma saída simétrica.
 
Figura 14 – Astável simétrico
O resistor R deve ser maior que 10 k para não carregar a saída.
 
c) Controle e Modulação
O controle mais simples é feito pelo pino 4 que deve ser mantido no nível alto em condições normais
(de modo a controlar a reciclagem).
Na versão monoestável quando este pino é levado ao nível baixo, o circuito resseta, ou seja, volta ao
estado inicial de nível de saída baixo, independentemente do fato de estar no meio de uma
temporização ou não.
Na figura 15 temos duas maneiras de se aproveitar esta entrada de controle num 555 monoestável.
 
Figura 15 – O controle do 555
 
Na primeira temos um interruptor que aterra por um instante esta entrada de modo a ressetar o
circuito.
Na segunda temos uma aplicação muito utilizada em temporizadores e alarmes.
Neste circuito, no momento em que o a alimentação é ligada o capacitor C está descarregado.
Neste instante a tensão no capacitor é zero o que leva o 555 a ser ressetado.
Com o aumento da tensão no capacitor, depois de alguns instantes o 555 é liberado para funcionar
com todo o circuito ressetado.
Com este circuito, o disparo do 555 no momento em que a alimentação é estabelecida ‚ evitado.
Ligando um componente ativo como um transistor podemos usar também este terminal para controlar
externamente o funcionamento ou “reset” do 555.
Na versão astável também podemos inibir as oscilações da mesma forma.
A modulação do 555 pode ser feita de diversas maneiras, lembrando que “modular” significa variar
a frequência ou o ciclo ativo do 555 a partir de um sinal externo de controle.
Uma primeira forma de se modular o sinal produzido por um 555 na configuração astável é aplicando
a modulação ao pino 5 conforme mostra a figura 16.
 
 
Figura 16 – Usando a entrada de modulação
 
Uma tensão no pino 5 (de controle) altera o ponto de disparo dos comparadores e com isso temos
uma modificação da largura dos pulsos gerados e consequentemente da frequência.
Este tipo de modulação é muito usado na produção de efeitos sonoros como, por exemplo, em
sirenes.
Na figura 17 temos um circuito que imita a sirene “alerta vermelho” da série Star Trek, que é o sinal
de perigo da Nave Enterprise, usando justamente a modulação disponível no 555.
 
Figura 17 – Exemplo de uso da entrada de modulação numa sirene
 
Obs.: na parte prática teremos mais circuitos em que esta
entrada é utilizada.
 
Outra aplicação é na modulação pela voz de um 555 operando acima de 40 kHz para transmissão de
sinais de um intercomunicador via redede energia.
Na figura 18 mostramos como isso pode ser feito e como o sinal pode ser decodificado por um PLL
NE567.
 
Figura 18 – Outro exemplo de aplicação
 
d) Cálculos
A seguir damos os procedimentos e fórmulas para o projeto de circuitos monoestáveis e astáveis com
o 555.
 
MONOESTAVEL
Quando ligado na configuração monoestável o 555 precisa de um disparo externo aplicado ao pino 2
de modo a iniciar sua ação. Isso é normalmente feito levando-se o pino 2 a terra por um momento.
Com isso a saída vai ao nível alto por um tempo que pode ser calculado pelas fórmulas que se
seguem.
A figura 19 mostra o 555 na configuração monoestável.
 
Figura 19 – Configuração do 555 monoestável.
 
Formula
Tempo de ação:
T = 1,1 x R x C
 
Onde:
T é o período em segundos (s)
R é a resistência em ohms (Ω)
C é a capacitância em Farads (F)
 
TABELA - Valores Limites para o Monoestável 555
Parâmetro/Componente Valor Limite
 
Rmax 3 MΩ
 
Rmin 1 kΩ
 
Cmax 2 000 μF (*)
 
Cmin. 500 pF
 
Tr(max) 1/4 T
 
Iout (drain or source) 200 mA
 
Vcc 18 V
 
(*) depende de fugas.
 
Onde:
Iout é a máxima corrente de saída (A)
Vcc é a tensão de alimentação em volts (V)
Tr é a duração do pulso em segundos (s)
 
 
GRÁFICO - 555 Monoestável
 
 
Exemplo de aplicação:
Calcule o valor do R para ter com um capacitor de 1 000 uF um intervalo de tempo de 100 segundos
usando o 555 monoestável.
Dados: C = 1 000 x 10-6 F
T = 100 s
R = ?
 
Usando a fórmula:
100 = 1,1 x R x 1000 x 10-6
 
 
Isolando R:
R = 100 / (1,1 x 1000 x 10-6)
 
Resolvendo a equação:
 
R = (100 x 103) / 1,1
R = 90.9 x 103
R = 90.9 kW
 
 
ASTAVEL
O circuito integrado 555 pode ser usado em duas configurações: astável e monoestável. Como
astável ele pode gerar sinais de até 500 kHz. A figura 20 mostra a configuração básica e a seguir
damos as fórmulas para usá-lo nesta configuração:
 
Figura 20 – Astável com o circuito integrado 555.
 
Fórmula 1
Tempo de carga de C (saída alta):
Th = 0,693 x C x (R1 + R2)
Onde:
Th é o tempo em que a saída fica no nível alto em segundos (s)
R1 e R2 são as resistências em ohms (Ω)
C é a capacitância em Farads (C)
 
Fórmula 2
Tempo de descarga de C (saída baixa):
TL = 0.693 x R2 x C
Onde:
TL é o tempo da saída baixa em segundos (s)
R2 é a resistência em ohms (Ω)
C é a capacitância em Farads (F)
 
Fórmula 3
Período:
T = 0.693 x (R1 + 2 x R2) x C
 
Onde:
T é o período em segundos (s)
R1 e R2 é a resistência em ohms (Ω)
C é a capacitância em Farads (F)
 
Fórmula 4
Frequência:
f = 1,44 / { [R1 + (2 x R2)] x C }
 
Onde:
f é a frequência em hertz (Hz)
R1 e R2 são as resistências em ohms (Ω)
C é a capacitância em Farads.
 
Fórmula 5
Ciclo Ativo:
Dc = Th / TL
Dc = (R1 + R2) / R2
 
Onde :
Dc é o ciclo ativo (0 to 1)
Th é o tempo em que a saída está no nível alto em segundos (s)
TL é o tempo em que a saída está no nível baixo em segundos (s)
R1 e R2 são as resistências em ohms (Ω)
 
Obs.: Multiplique por 100 se quiser o resultado em
porcentagem.
 
TABELA - Valores Limites Recomendados Para o Astável 555
Componente Valor Limite
 
R1 + R2 max: 3 MΩ
 
R1 min 1 kΩ
 
R2 min 1 kΩ
 
C min 500 pF
 
C max 2 200 μF (*)
 
F max 1 MHz
 
Iout (dreno ou fonte) 200 mA
 
Vcc 18 V
 
(*) Depende de fugas
 
Exemplo de aplicação:
Determine a frequência de operação de um 555 na configuração astável com os seguintes
componentes: R1= R2 =10 kΩ e C1=50 nF.
 
Dados:
R1 = R2 = 10 x 103Ω
C1 = 50 x 10-9 F
 
Usando a fórmula:
f = 1,44 / (10 x 103 x 2 x 10 x 103) x 50 x 10-9
f = 1,44 / 10-2
f = 1,44 x 102
f = 144 Hz
 
 
 
 
GRÁFICO - Frequência do 555
 
 
 
Veja na seção de circuitos simulados no site do autor
(www.newtoncbraga.com.br) osciladores com este componente
usado em aplicações práticas, funcionando.
 
http://WWW.newtoncbraga.com.br/
Conheça o 555 CMOS
 
Se o 555 comum já é o mais popular dos circuitos integrados, sendo usado numa infinidade de
aplicações em que se deseja produção de sinais de baixas e médias frequências ou temporização,
imagine o que não se pode fazer com uma versão “incrementada” do novo circuito numa configuração
CMOS de frequência mais alta, menor consumo e entradas de elevadíssima impedância?
Algumas limitações encontradas no 555 bipolar levaram ao desenvolvimento de uma nova versão os
CMOS, com as mesmas características tradicionais do 555 comum, somadas a algumas outras que
levam a uma variedade incrível de aplicações.
O 555 em sua versão CMOS é intercambiável com o 555 bipolar, mas existem aplicações em que
somente o 555 CMOS pode ser usado pelas suas características insubstituíveis.
O que o 555 CMOS tem de melhor?
O 555 CMOS encontrado com a designação de TL0555 (Texas) ou ainda 7555 tem a mesma
configuração interna do 555 comum, como mostra a figura 21.
 
Figura 21 – Configuração interna
 
O que temos são dois comparadores de tensão que disparam tipicamente com 1/3 e 2/3 da tensão de
alimentação, podendo estes valores ser alterados pela ligação de componentes externos, e pelo uso
do terminal externo de controle.
Os dois comparadores setam e ressetam um flip-flop que pode excitar uma etapa de potência de saída
e também um transistor CMOS de controle de descarga.
Se compararmos as características e não o funcionamento dos dois tipos de CMOS é que podemos
avaliar melhor suas diferenças.
A primeira diferença se refere a corrente de consumo dos dois tipos, principalmente no momento da
comutação.
O que ocorre é que a corrente que um 555 consome no momento da comutação é muito elevada,
chegando perto de 400 mA, enquanto que o TLC 555 CMOS consome neste instante apenas 10mA.
(figura 22)
 
 
Figura 22 – Consumo na comutação
 
Em aplicações que utilizam pilhas ou baterias, esta elevada corrente de comutação pode gerar falhas
de funcionamento que não ocorrem com a versão CMOS.
A segunda diferença está na frequência máxima de operação. Enquanto o 555 comum alcança
tipicamente apenas 500 kHz, a versão CMOS chega tipicamente aos 2 MHz na configuração astáveL
Em terceiro lugar temos a elevada impedância de entrada que alcança 1012 ohms ou 12 000 000 000
000 ohms tipicamente.
Isso significa que podemos excitar esta versão do 555 com correntes extremamente baixas.
Daremos exemplo de um interruptor de toque de extrema sensibilidade, que não necessita de nenhum
componente adicional para o disparo!
E claro que, sendo CMOS e tendo uma impedância elevada de entrada, o componente está sujeito a
danos por descargas eletrostáticas.
A versão TLC 555 da Texas é protegida internamente contra descargas de tensão até mais de 2000
volts, mais na prática recomenda-se cuidado no uso em que ocorra a exposição a altas tensões
estáticas.
Finalmente, temos a faixa de tensões de alimentação que vai de 2 a 18 V, com um consumo de
corrente extremamente baixo, o que significa uma pequena potência absorvida.
Tipicamente a versão TL0555 da Texas exige apenas 1 mW de potência para uma alimentação de 5 V.
As demais características são bem próximas ou iguais à versão bipolar, conforme podemos ver pela
tabela comparativa dada a seguir:
 
TLC555 (valores típicos) 555 comum (valores típicos)
 
Corrente quiescente (Vcc + 15 V) 120 uA 10 mA
Frequência máxima de operação 2,1 MHz 500kHz
Corrente de pico na comutação 10 mA 370mA
Faixa de tensões de alimentação 2 a 18 V 4 a 16 V
Tempo de subida e descida na saída 100 ns 40 ns
 
Na figura 23 temos a disposição dos terminais do TLC555 observando-se que ele é equivalente nas
ligações ao 555 comum.
 
 
Figura 23 – Pinagem do TLC555
 
As características absolutas para a versão CMOS TLC555 são:
Corrente máxima fornecida pela saída: 10 mA (típ)
Corrente máxima drenada pela saída:100 mA(t¡p)
Faixa de tensões de alimentação: 2 a 18 V
Faixa de tensões de entrada: - 0,3 a 18 V
Dissipação total contínua (a 25°C): 800 mW
Corrente de disparo (Vdd 5V): 10 pA
Frequência máxima astável (RA=470 R,RB=200 R,C=200 pF): 2,1MHz
Tempo de subida e tempo de descida (Vdd=5 V,RL=10 M, CL=10 pF): 10 ns
 
Cargas de Potência
 
Mesmo que a saída do 555 possa fornecer ou drenar correntes até 200 mA, em muitos casos nãoé
conveniente fazer sua conexão direta.
Com cargas indutivas ou capacitivas, por exemplo, podem ocorrer instabilidades, o que exige
cuidados especiais.
Uma possibilidade é fazer o desacoplamento do 555 usando a entrada de modulação (pino 5) onde
ligamos um capacitor de 100 nF (tipicamente) à terra, conforme mostra a figura 24.
 
 
Figura 24 – Desacoplamento pela entrada de modulação
 
Outra possibilidade consiste no uso de diodos, que podem tanto ser ligados em paralelo com a carga
ou também em série com a saída, conforme mostra a figura 25.
 
 
Figura 25 – Protegendo a saída
 
Estes diodos impedem que na comutação rápida da carga a tensão inversa gerada chegue ao 555
causando problemas de instabilidade e até mesmo a queima do componente.
Os diodos podem ser tipos retificadores de silício como os 1N4002, 1N4004, etc., ou até mesmo
diodos de uso geral como o 1N4148 ou 1N914.
No entanto, a melhor maneira de se acionar cargas de maior potência é com o uso de etapas
adicionais.
Estas etapas consiste então em verdadeiros shields para o 555 que também, conforme veremos mais
adiante pode trabalhar muito bem em conjunto com microcontroladores tanto na saída como na
entrada (shield de acionamento ou sensor).
 
Etapas de Potência
Dezenas de circuitos são possíveis para controlar cargas de maior potência com o 555.
Na verdade, se bem que o 555 possa controlar cargas até 200 mA diretamente, acima de uns 50 mA,
pode ser problemático fazer isso se o circuito não for bem desacoplado. Neste caso, a etapa de
potência sempre é recomendável.
 
Vejamos algumas delas:
 
Transistor NPN
Esta é a forma mais simples de se excitar uma carga de potência, quando a saída vai ao nível alto, ou
seja, quando a tensão de saída do 555 (pino 3) é positiva.
Conforme mostra a figura 26, a carga é ligada no coletor do transistor e para um BC548, NPN de uso
geral, a corrente máxima disponível é de 100 mA.
O resistor pode ter valores entre 1k e 4k7.
 
 
Figura 26 – Carga de pequena potência
 
Para cargas indutivas usamos um diodo de proteção, conforme mostra a figura 27, em que excitamos
um relé.
 
 
Figura 27 – Carga de pequena potência
 
Para correntes maiores, podemos usar transistores de potência.
Assim, para correntes até 500 mA, reduzimos R1 para 1 k e usamos transistores como o BD135,
BD137 ou BD139.
Para correntes até 2 A, podemos alterar R1 para 470 ohms e usar TIP31. Nestes casos, o transistor
deve ser dotado de dissipador de calor.
Observe que a tensão da carga e da etapa alimentada não precisam ser necessariamente as mesmas
que alimentam o 555. Por exemplo, podemos alimentar o 555 com 5 V interfeceando com um circuito
TTL e usar relés de 6 ou 12 V sem problemas.
 
Transistor PNP
Um problema que ocorre quando acionamos cargas com o 555 é o relativo a diferença entre os
períodos no nível alto e baixo, já que o ciclo ativo não é exatamente 555.
Assim, se numa aplicação em que desejamos o baixo consumo, podemos fazer o acionamento com
menor tempo no nível baixo, em lugar de usar o nível alto.
Para esta finalidade, podemos usar um transistor PNP em lugar de um transistor NPN, exatamente
numa configuração como a anterior, conforme mostra a figura 28.
 
 
Figura 28 – Usando transistor PNP
 
Da mesma forma, quando se tratar de uma carga indutiva, como um relé, devemos usar um diodo
adicional de proteção em paralelo, conforme mostra a figura 29.
 
 
 
Figura 29 – Acionamento no nível baixo
 
Para correntes maiores, podemos usar transistores de potência.
Assim, para correntes até 500 mA, reduzimos R1 para 1 k e usamos transistores como o BD136,
BD138 ou BD140.
Para correntes até 2 A, podemos alterar R1 para 470 ohms e usar TIP321.
Nestes casos, o transistor deve ser dotado de dissipador de calor.
Observe que a tensão da carga e da etapa alimentada não precisam ser necessariamente as mesmas
que alimentam o 555, como no caso anterior. Por exemplo, podemos alimentar o 555 com 5 V
interfeceando com um circuito TTL e usar relés de 6 ou 12 V sem problemas.
 
Interface Protegida
Uma maneira de se proteger o circuito de acionamento, no caso o 555, caso a aplicação seja crítica,
é com a utilização de diodos, conforme mostra a figura 30.
 
Figura 30 – Interface protegida
 
Este circuito protege a saída do 555 contra picos inversos de tensão que possam causar problemas,
principalmente quando a tensão de alimentação da etapa controlada é maior que a do próprio 555.
Este circuito é indicado em especial para a versão CMOS do 555.
Da mesma forma que nos circuitos anteriores, os transistores podem ser de maior potência conforme
a carga.
Veja que demos como exemplo nestas aplicações o controle de relés, mas podem ser usados outros
tipos de cargas como lâmpadas, solenoides, motores, LEDs, etc.
Lembramos apenas que no caso dos LEDs devem ser usados resistores limitadores de acordo com
sua corrente.
 
Usando Darlington NPN
O uso de transistores Darlington com ganhos superiores a 1 000 permite reduzir a corrente do 555.
Para esta finalidade, também temos duas possibilidades. Usar um Darlington NPN ou um PNP.
Com o Darlington NPN o disparo se faz no nível alto e temos a configuração mostrada na figura 31.
O resistor pode ter valores entre 2k2 e 10k, para a maioria dos tipos comuns de transistores deste
tipo.
 
 
Figura 31 – Usando um Darlington NPN
 
Qualquer Darlington NPN da série TIP ou mesmo da série BD pode ser usado neste tipo de
aplicação.
Também lembramos a necessidade de se usar diodo de proteção em paralelo com a carga, caso ela
seja indutiva, como nos casos anteriores.
 
Usando Darlington PNP
Também no caso de se aproveitar melhor o consumo no disparo com pequeno ciclo ativo, podemos
optar pela configuração PNP usando Darlington.
Na figura 32 mostramos como isso pode ser feito.
 
 
Figura 32 – Usando Darlington PNP
 
O transistor deve ser dotado de dissipador de calor de acordo com a potência da carga e deve-se
prever o uso de diodo em paralelo, caso ela seja indutiva, como nos casos anteriores.
Outros transistores Darlington PNP da série TIP ou BD podem ser usados, de acordo com a corrente
da carga.
Veja que neste caso, a tensão de alimentação da etapa de acionamento pode também ser diferente da
tensão que alimenta o 555.
 
Acionamento complementar 1
Outra forma de se obter uma baixa corrente de acionamento para controlar cargas de correntes
elevadas (500 mA ou mais) é com o uso de dois transistores numa configuração complementar.
Uma primeira possibilidade é a mostrada na figura 33 em que usamos um transistor NPN de baixa
potência e um PNP para alta potência.
 
 
Figura 33 – Etapa complementar 1
 
Esta configuração tem como principal característica a baixa corrente de acionamento, da ordem de
poucos miliampères dependendo do resistor de base do transistor de baixa potência.
O transistor de potência admite equivalentes conforme a corrente. Para 500 mA temos também o
BD138 e BD140 e para correntes maiores até 3 A temos o TIP31 e TIP32,
Estes transistores devem ser montados em dissipadores de calor e a tensão da etapa de potência pode
ser diferente da que alimenta o 555.
 
Acionamento complementar 2
Neste circuito, o acionamento da carga se faz no nível baixo, podendo ser usados os equivalentes
PNP do circuito anterior. As características são as mesmas.
O circuito é mostrado na figura 34.
 
 
Figura 34 – Acionamento complementar 2
 
Para 500 mA podemos usar também o BD135 , BD137 e BD139 e para 3 A o TIP31. Para maior
corrente podemos usar o 2N3055 ou o TIP41. Nestes casos, estes transistores devem ser dotados de
dissipadores de calor apropriados.
Disparo de SCR 1
Num circuito de corrente contínua, um pulso de disparo para um SCR liga-o e o mantém nestas
condições até que haja uma ação externa de desligamento.
No entanto, num circuito de corrente alternada, o 555 pode ser usado para ligar e desligar um SCR
em intervalos regulares, por exemplo, uma lâmpada incandescente num pisca-pisca.
Na figura 35 temos o modo de se fazer isso.
 
 
Figura 35 – Acionamento de SCR 1
 
Observe que este circuitonão é isolado da rede de energia, o que deve ser levado em conta se ele
utilizar algum tipo de controle por toque.
O SCR deve ser dotado de dissipador de calor e o disparo ocorre quando a saída do 555 estiver no
nível alto.
Os SCRs devem ter tensão de trabalho de 200 V ou mais se a rede for de 110 V e 400 V ou mais se a
rede for de 220 V.
Outros SCRs podem ser utilizados com alterações eventuais dos resistores de comporta (g) conforme
a corrente necessária ao disparo.
 
Disparo de SCR 2
Uma forma de se ter menor corrente de disparo, ou quando o SCR exige uma corrente maior de
disparo é com o circuito mostrado na figura 36.
 
 
Figura 36 – Disparo com menor corrente
 
O transistor pode ser o BC547 ou BD137 conforme a corrente de disparo do SCR.
O SCR deve ser dotado de dissipador de calor, conforme a carga. SCRs da série TIC para correntes
até 32 A podem ser utilizados.
Observe que neste circuito também não temos o isolamento do circuito de disparo em relação à rede
de alimentação que alimenta a carga.
 
Controles Isolados
Existem casos em que deve haver um isolamento entre o circuito com o 555 e o circuito controlado,
quer seja ele de maior potência, quer seja um microcontrolador e se deseje isolamento por segurança
ou ainda por envolver segurança (circuitos acionados por toque).
Uma solução comum para este caso consiste na utilização de acopladores ópticos.
Os acopladores podem ser acionados com a saída do 555 no nível alto ou no nível baixo.
 
Controle com Acoplador Disparado no Nível Alto
Para disparar um circuito externo a partir de uma saída do 555 com total isolamento temos o circuito
mostrado na figura 37, indicado para o caso do 555 ser alimentado com tensões de 9 a 12 V.
 
 
Figura 37 – Circuito isolado disparado no nível baixo
 
Para tensões na faixa de 5 a 9 V o resistor de 1 k deve ser reduzido. Recomendamos 330 ohms para 5
V e 470 ohms para 6 V
Para o circuito controlado, a alimentação depende da aplicação.
Este circuito também é válido para acopladores ópticos que possuam foto-diodos, foto SCRs, foto-
Darlingtons, foto diacs e outros sensores internos, mudando apenas o circuito da parte receptora.
 
 
Controle com Acoplador Óptico Disparado no Nível Baixo
Um circuito com as mesmas características que o anterior, mas disparado com a saída do 555 no
nível baixo é mostrado na figura 38.
 
 
Figura 38 – Circuito isolado disparado no nível baixo
 
Controle de Maior Sensibilidade com Acoplador Óptico
Este circuito é indicado para os casos em que o acoplador óptico tem menos sensibilidade e se
deseja um sinal de maior intensidade na saída.
O circuito mostrado na figura 39 faz uso de acoplador óptico com foto-transistor comum.
 
 
Figura 39 – Acoplamento com maior sensibilidade
 
Isolamento com Acoplador e Operacional
Outra forma de se acoplar a saída de um 555 a um outro circuito com isolamento óptico é mostrada
na figura 40.
 
 
Figura 40 – Usando um amplificador operacional
 
Neste circuito, o LED do amplificador operacional é ativado quando a saída do 555 vai ao nível
baixo, mas como em circuitos anterior, podemos fazer o inverso, ativando no nível alto.
O valor do resistor depende da tensão de alimentação do 555 e também do tipo do acoplador usado.
Acopladores como o 4N26 são apropriados para este tipo de aplicação.
Observe que a fonte de alimentação do amplificador operacional deve ser simétrica e a tensão
depende do operacional utilizado. O ganho do operacional depende do resistor de realimentação.
Outros amplificadores operacionais podem ser utilizados.
 
Controle de Triac Isolado
Da mesma forma que os circuitos anteriores que usam acopladores, podemos controlar uma carga de
potência de modo totalmente isolado disparando um triac. O circuito da figura 41 mostra como fazer
isso.
 
 
Figura 41 - Disparando um triac em circuito com carga resistiva
 
Para cargas indutivas temos o circuito da figura 42.
 
Figura 42 – Circuito para cargas indutivas
 
Este circuito dispara o triac com a saída do 555 no nível baixo. Para disparar no nível alto veja o
circuito da figura 37.
O resistor de 2k2 k é para alimentação do 555 com 5 V. Mas devem ser testados resistores de 330
ohms a 1 k conforme o caso e a tensão de alimentação do 555.
 
 
Isolador Para TTL e CMOS
Finalmente, no circuito da figura 43 temos o modo de se interfacear a saída de um 555 de modo
isolado com um circuito TTL ou CMOS de mesma tensão ou de tensão diferente.
 
 
Figura 43 – Interfaceando circuitos TTL e CMOS de modo isolado
 
Este circuito faz o interfaceamento com um acoplador comum, como o 4N25 ou 4N26, a porta é
CMOS ou TTL conforme o caso.
Da mesma forma que o anterior, o acionamento se faz no nível baixo. Para acionamento no nível alto
veja o circuito da figura 37.
 
Controle de Relé 1
Na figura 44 temos um circuito específico para o controle de um relé de modo totalmente isolado.
 
 
Figura 44 – Controle isolado de relé
 
Neste circuito temos o acionamento do relé quando a saída do 555 vai ao nível alto. Relés de 50 mA
a 100 mA para o BC558 e até 500 mA para o BD136 podem ser utilizados e suas tensões não
precisam ser as mesmas que alimentam o circuito do 555.
Por outro lado, o resistor de 1k pode ser alterado na faixa de 470 ohms a 1 k conforme a tensão que
alimentação o 555.
O resistor de 47 k também pode ser alterado em função das características do acoplador óptico
utilizado.
 
Controle de Carga de Potência
Outro controle de relé ou outra carga, mas este acionado com a saída do 555 no nível baixo é
mostrado na figura 45.
 
 
Figura 45 – Controle de carga com saída do 555 no nível baixo
 
Veja que este circuito não é isolado e que relés até 100 mA podem ser controlados com o BC548 e
até 500 mA com o BD135.
Outros tipos de cargas como motores, solenoides, lâmpadas e LEDs podem ser controlados com este
circuito.
Também podem ser usados os TIP31 ou outros transistores de maior potência que devem ser dotados
de dissipador de calor.
 
Controle de Carga 2
Este controle usa transistores PNP e na saída tanto podemos usar um BC558 para correntes até 100
mA como um BD136 para correntes até 500 mA. Na figura 46 temos o circuito.
 
 
Figura 46 – Usando transistores PNP
 
Da mesma forma que o anterior as opções de transistores são de acordo com a corrente da carga. Até
100 mA pode ser usado o BC558. Até 500 mA o BD136 e para correntes maiores podem ser usados
os TIP32 ou TIP42.
Em todos os casos estes transistores devem ser dotados de dissipadores de calor.
 
Disparo de IGBT
Na figura 47 temos o modo de se disparar um IGBT a partir dos pulsos de um 555 controlando uma
carga indutiva de alta potência como, por exemplo, um solenoide.
 
 
Figura 47 – Controlando um IGBT
Acionamento de Alto-Falantes
Nas aplicações em que o 555 gera sinais de áudio, em sirenes, órgãos, por exemplo, pode-se ligar
diretamente em sua saída um transdutor de alta impedância, como uma cápsula piezoelétrica
(cerâmica), conforme mostra a figura 48.
 
 
Figura 48 – Saída direta de som (veremos isso no primeiro projeto prático)
 
Até mesmo um pequeno alto-falante pode ser alimentado, usando-se um resistor limitador ou um
capacitor de uns 10 μF, conforme mostra a figura 49.
 
 
Figura 49 – Usando um alto-falante
 
Veja que, para maior segurança do 555 a resistência total deve ser maior que 75 ohms. Esse valor
determina o cálculo que leva a Rx, resistor que deve ser ligado em série com o alto-falante ou outro
transdutor usado.
No entanto, neste circuito, o volume obtido é muito baixo, sendo recomendável o uso de etapas
amplificadoras.
Com estas etapas, dependendo da configuração, é possível aumentar a intensidade do sinal de áudio
para potências que podem chegar a mais de 10 W, o que é desejável nos casos de sirenes, alarmes,
efeitos especiais de som, etc.
Assim, temos diversas possibilidades analisadas a seguir.
Na figura 50 temos então circuitos de baixa e média potência com transistores bipolares NPN e PNP.
 
 
Figura 50 – Circuitos com transistores NPN e PNP
 
Para tensões até 6 V podem serusados os BC548 e BC558, mas para tensões acima de 6 V
recomendamos o BD135 ou TIP31 no primeiro circuito e BD136 ou TIP32 no segundo circuito. Para
a versão NPN pode até ser usado o 2N3055.
Nestes casos, os transistores devem ser dotados de dissipadores de calor, que não precisam ser
muito grandes.
A potência para os BCs chegará a algumas centenas de miliwatts e para os demais pode ficar entre 1
e 3 watts.
Para transistores Darlington temos as duas configurações possíveis mostradas na figura 51.
 
 
Figura 51 – Etapas com transistores Darlington
 
Neste caso precisaremos de menor potência de excitação, o que permite que as etapas sejam
alimentadas por tensão diferente do 555, uma tensão mais elevada para se obter maior potência.
É claro que aqui também temos de observar que a montagem dos transistores deve ser feita em
dissipadores de calor de acordo com a tensão de alimentação.
Finalmente, temos etapas com dois transistores, as quais são mostradas na figura 52, onde os
transistores de potência devem ser dotados de dissipadores de calor.
 
 
Figura 52 – Etapas com dois transistores
 
Nestes casos também, as etapas podem ser alimentadas por tensões diferentes das usadas para
alimentar o 555.
 
No caso do BD135 a alimentação pode ser elevada para até 18 V se usarmos o 2N3055 num bom
dissipador e uma potência da ordem de 10 W pode ser conseguida
 
O 555 como Shield de Entrada
Nas aplicações que envolvem microcontroladores, o 555 pode ser usado como shield de entrada em
diversas condições.
Uma delas é para produzir um pulso único, por exemplo, como uma chave anti repique (debouncer).
Na figura 53 temos o modo como isso pode ser feito.
 
 
Figura 53 – Anti-repique
Neste circuito a duração do pulso de saída independe do tempo de ação dos contatos (X1),
eliminando assim eventuais repiques no acionamento.
Outro circuito anti-repique com o 555 é mostrado na figura 54.
 
 
Figura 54 – Outro circuito gerador de pulsos único
 
Numa aplicação anti-repique o capacitor pode ser reduzido para 47 nF ou 100 nF e R1 pode ser um
resistor único de 10k a 100k.
 
Repique (bounce)
Quando um interruptor é fechado, o contacto elétrico não
estabelecido imediatamente.
Os contactos mecânicos, como os usados em chaves, relés e
sensores produzem ruídos quando eles se fixam na posição
final.
Eles “vibram” ou oscilam fazendo um contacto intermitente
durante os poucos milissegundos que demora para que eles
tenham sua posição estabilizada. Isso é mostrado na figura A.
 
Circuitos lógicos como os CMOS e TTL, e mesmo outras
aplicações de alta velocidade podem ser suficientemente
rápidos para reconhecer cada repique dado pelo contacto,
interpretando-os como abertura e fechamento do circuito.
Assim, fechando a chave apenas uma vez, o circuito pode ser
“enganado” pelos repiques e em lugar de um único pulso,
produzir diversos deles.
Para evitar este problema, quando usamos sensores, chaves,
relés e outros dispositivos que ligam e desligam através de
contatos mecânicos, é preciso agregar um circuito de
condicionamento ou “debouncing”.
 
Desta forma, pelos circuitos que vimos, podemos usar o 555 como um condicionador para sensores e
outros circuitos que forneçam sinais de entrada sujeitos a repiques.
Evidentemente, o 555 deverá ser alimentado com a mesma tensão que se deseja na saída para
excitação do microcontrolador.
Um circuito que pode ser usado com a finalidade de eliminar repiques, ou simplesmente de se obter
um pulso de duração constante a partir de pulsos de entrada é o mostrado na figura 55.
 
 
Figura 55 – Gerador de pulsos de duração constante
 
Outra aplicação é um conversor tensão ou resistência em frequência para se obter pulsos de entrada
para um microcontrolador a partir de sensores resistivos ou de tensão.
Na figura 56 temos um exemplo de como isso pode ser feito usando um 555.
 
Figura 56 – 555 usado como conversor resistência-frequência
 
Ainda como shield, temos o circuito da figura 57 que pode ser usado comum sensor capacitivo para
converter capacitâncias em frequências.
 
Figura 57 – Conversor capacitância em frequência
 
A faixa de capacitâncias dependerá do valor do capacitor. Conforme vimos, não se recomenda que o
sensor capacitivo tenha valores inferiores a 100 pF.
Uma aplicação seria numa balança em que o próprio prato seria uma das placas de um capacitor,
mudando de posição com o peso.
Outra aplicação seria num medidor de nível de líquidos num reservatório em que o sensor seria uma
tira de metal do lado externo, caso em que o reservatório deve ser de material isolante.
Na figura 58 temos um sensor tacométrico com o 555 simulado no MultiSIM.
 
Figura 58 – Sensor tacométrico
 
Este circuito converte a taxa de pulsos de entrada de um circuito em uma tensão que pode ser usada
pelas entradas analógicas de um microcontrolador.
No caso, temos um tacômetro em que o sensor pode ser tanto um reedswitch como de outro tipo,
conforme o que se deseja medir, por exemplo, a velocidade de deslocamento de um robô.
 
 
 
CIRCUITOS PRÁTICOS COM O 555
 
Não existe limite para a quantidade de aplicações do circuito integrado 555. Tudo depende da
imaginação dos leitores.
O que vimos até agora foram as aplicações ou configurações básicas, muitas delas sem os valores
dos componentes que podem ser calculados em função da aplicação específica.
Foram, portanto, blocos básicos para o leitor usar em seus projetos alterando os componentes de
acordo com suas necessidades, quando necessário.
No site do autor existem centenas de projetos adicionais, e na própria série de livros Banco de
Circuitos, temos muitos mais e até volumes contendo circuitos apenas com este componente.
O que veremos a seguir são projetos específicos completos com o 555 que tanto podem ser usados de
forma independente, para estudo ou ainda como parte de outros projetos, já contendo os valores dos
componentes.
 
Circuito 1 - Oscilador de Áudio
Esta é uma das configurações mais usadas do 555 e que serve para uma infinidade de aplicações,
inclusive para o ensino do funcionamento do 555. O circuito é mostrado na figura 59.
 
Figura 59 – oscilador de áudio e ultrassons
A finalidade deste circuito é produzir um tom de áudio cuja frequência pode ser ajustada no
potenciômetro de 100k. Na verdade, na prática podem ser usados potenciômetros de 100k a 4M7
obtendo-se assim faixas de frequências diferentes.
Reduzindo o capacitor para 2n2 chegaremos a faixa das frequências ultrassônicas, quando então no
ajuste o som se torna cada vez mais agudo para desaparecer. Quando isso ocorrer, é porque nós não
estamos ouvindo, mas o som continua numa faixa fora do alcance da nossa audição.
Nesta versão usamos como transdutor um pequeno buzzer cerâmico (piezoelétrico), mas podem ser
usados circuitos amplificadores que excitem com maior potência um alto-falante.
Na figura 60 temos o circuito acoplado a uma etapa de potência. Outras podem ser vistas nas figuras
50, 51 e 52.
 
 
Figura 60 – Versão de maior potência
 
Se usarmos um tweeter em lugar do alto-falante comum e reduzirmos o capacitor para 4n7 ou 10 nF
teremos um bom oscilador ultrassônico para diversas aplicações práticas.
 
Circuito 2 - Oscilador Controlado Pela Luz
Ao falarmos de shields mostramos como usar um 555 para converter intensidade de luz e outras
grandezas conforme o sensor, em frequência.
Este é um projeto prático didático, mostrado na figura 61, em que usamos um LDR para controlar a
frequência do som reproduzido num alto-falante.
 
Figura 61 – Oscilador de áudio controlado pela luz
 
Da mesma forma que no projeto anterior, podemos usar etapas de potência para excitar alto-falantes
com diversas intensidades.
A frequência deste oscilador pode ser controlada pela luz que incide no LDR. Um ajuste prévio é
feito no potenciômetro e quanto maior for a quantidade de luz incidente no LDR mais agudo se torna
o som, ou seja, aumenta sua frequência.
Coloque no lugar do LDR um resistor de 4k7 e ligue o LDR em paralelo com o capacitor. Ele poderá
controlar o acionamento do circuito de uma formadiferente.
Se o sensor (LDR) for trocado por um NTC, teremos um oscilador controlado pela temperatura.
Com o aumento da temperatura, a frequência do oscilador aumenta, tornando o som mais agudo.
A utilização de um PTC faz com que o efeito seja inverso, ou seja, o som se torna mais grave quando
a temperatura aumenta.
NTCs de 10k a 220k podem ser utilizados neste circuito.
 
Circuito 3 - Relé Temporizado ou Timer
Outra aplicação prática com o 555 na configuração monoestável é no disparo de um relé num circuito
temporizador.
Este circuito é mostrado na figura 62 e o tempo máximo obtido com os componentes usados é da
ordem de 1 hora. Acima disso, pelos motivos que já discutimos, o circuito se torna instável.
 
Figura 62 – Relé temporizado ou timer
 
O relé, tanto pode ser de 6 como de 12 V, e a corrente de seus contatos vai depender da carga a ser
controlada.
Quando o pino 2 é aterrado momentaneamente no disparo, a saída do 555 vai ao nível alto travando o
relé.
O relé permanecerá energizado pelo intervalo de tempo ajustado pelo potenciômetro.
O tempo máximo que se pode obter desse tipo de circuito depende basicamente das fugas do
capacitor eletrolítico C1.
São estas fugas que determinam o seu valor máximo. Quando as fugas atingem um valor que forma
com P1 um divisor de tensão cuja tensão aplicada aos pinos 6 e 7 caia abaixo do ponto de disparo, o
circuito não desliga mais e se mantém constantemente disparado. É importante que o capacitor
colocado nesse temporizador seja um tipo de excelente qualidade para que problemas de fugas não
afetem o seu funcionamento.
Outro problema relacionado ao capacitor está na carga residual. Uma vez utilizado o temporizador,
na vez seguinte em que ele for disparado, não teremos o mesmo intervalo de tempo ajustado, pois
sempre resta uma carga residual no capacitor a partir da qual ele inicia a carga de temporização. Esta
carga afeta sensivelmente a precisão de um temporizador que use o 555.
O circuito pode acionar um LED em série com um resistor de 470 ohms a 1 k ligado diretamente ao
pino 3 do 555.
 
Circuito 4 - Relé de Passagem (relé de sombra)
Para disparar um circuito monoestável a partir de sensores podemos usar a configuração mostrada na
figura 63.
 
Figura 63 – Relé de Passagem
 
Neste circuito o corte do feixe de luz que incide no LDR faz com que o circuito dispare. Podemos
usar esta configuração como um sensível alarme de passagem.
Veja que neste circuito usamos um driver para o relé com transistor NPN. Se usarmos um driver com
transistor PNP, o disparo ocorre de modo inversor.
Quando a luz é cortada o relé que estava energizado (travado), desliga por um tempo determinado
pelo resistor e pelo capacitor ligados aos pinos 6 e 7.
Com os valores de componentes usados nos pinos 6 e 7 a temporização é de alguns segundos, mas
pode ser alterada com sua troca, dentro dos limites que analisamos na parte teórica.
 
Circuito 5 - Relé de Luz
Com a troca de posições entre o potenciômetro e o sensor, podemos fazer com que o 555 dispare
quando luz incidir no LDR.
O circuito obtido é mostrado na figura 64.
 
 
Figura 64 – Relé de luz
 
O ajuste da sensibilidade é feito no potenciômetro nos dois circuitos.
Veja que acrescentamos um resistor de 10 k ohms em série com o potenciômetro, para evitar que no
extremo do ajuste a resistência entre o pino 2 e a alimentação seja nula.
 
 
 
Usando LDRs e outros Foto-Sensores
A superfície sensível da maioria dos foto-sensores como LDRs,
foto-diodos e foto-transistores é muito pequena, captando uma
pequena quantidade de luz apenas.
Além disso, esses componentes não têm grande diretividade, ou
seja, captam luz num ângulo muito aberto ou em quase todas as
direções.
Este fato prejudica sua sensibilidade e diretividade que
podem ser muito importantes em determinadas aplicações.
Podemos aumentar a diretividade e a sensibilidade usando uma
lente convergente, conforme mostra a figura A.
 
Veja, entretanto, que o sensor não é colocado exatamente no
foco, mas sim um pouco atrás para que o cone de abertura
incida sobre toda sua superfície e assim seja obtido o maior
rendimento.
Filtros de cores podem ser colocados para a detecção seletiva
de luz em aplicações que exijam mais de um canal de operação.
Nesses circuitos, com o uso de trimpots de valores maiores
podem ser usados fototransistores e até fotodiodos.
A sensibilidade obtida dependerá das características dos
componentes usados. É importante observar que os
fototransistores e fotodiodos são muito mais rápidos do que
os LDRs na detecção de pulsos ou cortes de luz de curtíssima
duração.
 
Circuito 6 - Oscilador de Áudio 2
O circuito da figura 65 produz um tom de aproximadamente 500 Hz dado pelo capacitor C de 100 nF.
 
Figura 65 – Oscilador de áudio diferente
 
Este circuito tem uma configuração um pouco diferente da convencional com o sinal sendo retirado
do pino 7 e não pino 2.
A saída tem sua potência elevada com a ajuda de uma etapa transistorizada. O transistor de potência
deverá ser montado em dissipador de calor se a alimentação for feita com tensão superior a 9 V.
A alimentação é feita com tensões entre 5 e 18 V.
Conforme podemos ver pela forma de onda produzida, o período em que a saída se mantém no nível
LO é bem menor do que quando ela se encontra no nível HI.
No nível LO o transistor conduz e a corrente no alto-falante é maior.
 
Circuito 7 - Pisca-Pisca
Para a versão astável temos um pisca-pisca de LEDs acionado diretamente pela saída do 555 na
figura 66.
 
Figura 66 – um pisca-pisca com LEDs
 
A frequência pode ser ajustada no trimpot e depende basicamente do capacitor.
O uso de um resistor pequeno para R2 faz com que o ciclo ativo se aproxime de 50% e os dois LEDs
tenham mais ou menos piscadas de mesma duração.
Podemos usar este circuito com finalidades didáticas ou decorativas.
 
Observação
O modo como os LEDs são ligados à saída do 555 pode ser usado
em praticamente todos os projetos descritos neste livro.
Pode-se acionar LEDs em lugar de outras cargas, o que pode
ser interessante principalmente em aplicações didáticas.
 
Circuito 8 - Oscilador com Relação Marca-Espaço Variável
Conforme vimos na parte inicial deste livro, o fato de que o mesmo percurso de carga e descarga do
capacitor é usado na versão astável faz com que não seja possível obter ciclos ativos além de uma
determinada faixa.
Vimos na ocasião que usando percursos diferentes para a carga e descarga, através da utilização de
diodos, seria possível controlar numa faixa muito ampla o ciclo ativo.
É exatamente isso que fazemos no circuito da figura 67.
 
Figura 67 – Oscilador com ciclo ativo
 
A faixa de frequências dependerá de C que pode ter valores entre 100 pF até uns 1 μF, dependendo
da aplicação.
 
Circuito 9 - Controle PWM
Uma aplicação importante do circuito anterior é justamente como um controle PWM para um motor
de corrente contínua.
Na figura 68 mostramos como isso pode ser feito.
 
Figura 68 – Controle PWM
 
Neste circuito, a largura dos pulsos aplicados ao motor pode ser ajustada pelo potenciômetro numa
faixa de pouco mais de 1% até perto de 100%. 
O capacitor entre 1 nF e 100 nF deve ser escolhido experimentalmente de acordo com as
características do motor de modo a se obter melhor controle, pois em alguns casos ele tenderá a
vibrar em certas rotações.
Com o transistor indicado, motores até uns 200 mA podem ser controlados. Para corrente maiores, as
diversas etapas de controle que descrevemos no início deste livro podem ser usadas.
Por exemplo, com um BD135 podem ser controlados motores até 500 mA e com um TIP31 até 2 A.
O controle PWM também pode ser usado como um dimmer para pequenas lâmpadas incandescentes
ou controle de força para solenoides, sempre lembrando a necessidade de uso de etapas de excitação
de acordo com a corrente exigida.
 
Circuito 10 - Interruptor de Toque
Conforme vimos, a versão CMOS do 555 (TLC7555 e outras) possuem uma elevadíssima
impedância de entrada de disparo (pino 2).
Isso significa que a baixíssima corrente que circula pelonosso corpo quando tocamos num sensor é
suficiente para disparar o 555 CMOS na versão monoestável num sensível interruptor de toque.
Este circuito, mostrado na figura 69, pode ser usado para acender um LED ligado ao pino 3 em série
com um resistor de 470 ohms a 2k2 ou disparar um relé.
 
 
Figura 69 – Interruptor de toque
 
O TLC555 funciona como monoestável de modo que o tempo de acionamento da carga é
independente da duração do toque de disparo.
Para os valores dados temos uma temporização da ordem de 5 segundos. Com resistor de 2M2 ou
potenciômetro e capacitor de 2 200 μF nos pinos 6 e 7 a temporização pode passar de uma hora.
O transistor provê a necessária excitação dos relés de modo a não sobrecarregar o circuito.
Para o caso de uma carga de menor corrente como um oscilador de áudio ou um LED, o transistor
torna-se desnecessário e temos com isso uma configuração extremamente simples.
O tempo de temporização é dado pela fórmula:
 
T = 1,1 x R x C
O disparo é feito com a queda de tensão no pino 2 ao nível 0 (zero). Recomenda-se a utilização de
bom aterramento no ponto indicado para maior eficiência do circuito.
Nunca use fonte sem transformador para alimentar este circuito.
 
Circuito 11 - Detector de Ausência de Pulso
Uma aplicação importante do 555 em automatismos, transmissão de dados e controles remotos é o
detector de ausência de pulsos. O que esse circuito faz é detectar quando um ou mais pulsos (numa
sequência que deve ser mantida constante) faltam.
Em um sistema de segurança ou monitoramento de funcionamento de uma máquina, o detector de
ausência de pulso pode acusar imediatamente quando ocorre uma interrupção em um elo de proteção
ou ainda quando acontece uma situação em que o trem de pulsos de controle falha.
A vantagem do sistema é o uso de pulsos numa frequência que possibilita a proteção de áreas muito
grandes, ou ainda o envio de sinal a uma estação muito distante, pois ele opera por frequência e não
por intensidade do sinal.
Na figura 70 temos a configuração básica do 555 recomendada para essa aplicação.
 
Figura 70 – Detector de ausência de pulso.
 
A constante de tempo RC, que pode ser calculada pelo programa da configuração monoestável do
CD, deve ser maior do que o intervalo entre dois pulsos transmitidos, mas menor do que dois
intervalos sucessivos (para se detectar a ausência de um pulso).
A transmissão dos pulsos pode ser feita com a ajuda de um outro 555 na configuração estável. Como
a entrada do circuito é de alta impedância, a distância entre o transmissor e o detector pode ser muito
grande. As formas de onda para essa aplicação são exibidas na figura 71.
 
Figura 71 – Sinal gerado quando o circuito detecta a falta de um pulso
Neste circuito, os componentes críticos são R e C que devem ser calculados de tal modo que a
constante de tempo seja maior que 1 ciclo do sinal de entrada, mas menor do que dois ciclos desse
sinal.
 
Circuito 12 - Divisor de Frequência
Outra aplicação pouco conhecida para o circuito integrado 555 é como divisor de frequência.
Conforme podemos ver pela figura 72, o 555 é ligado como monoestável e o sinal retangular até 500
kHz cuja frequência queremos dividir, é aplicado ao pino 2 de disparo.
 
Figura 72 – Divisor de frequência sincronizado.
 
A constante de tempo do circuito deve então ser calculada (usando a opção monoestável) para ter um
valor que corresponda a duas, três ou quatro vezes o período do sinal de entrada. Nessas condições,
aproveitando o disparo no final de cada ciclo de temporização, temos a divisão da frequência de
entrada por esses valores.
 
Circuito 13 - Modulação de Posição de Pulso (PPM)
Pulse Position Modulation ou PPM é uma aplicação interessante para o circuito integrado 555
conectado na configuração astável.
Na figura 73 mostramos o circuito. As formas de onda obtidas com o 555 usado nessa aplicação são
pulsos .cuja separação varia conforme o sinal de entrada.
 
Figura 73 – Circuito 555 como PPM.
 
A alimentação pode ser feita com tensões de 5 a 15 V e a frequência do sinal que será modulado
depende de R1, R2 e C.
Este circuito pode ser usado como um shield para microcontroladores.
 
 
Circuito 14 - Gerador de Salva de Tom
O circuito mostrado na figura 74 gera um trem de pulsos cuja frequência é determinada pela rede
ligada aos pinos 2, 6 e 7 do circuito integrado e duração determinada pelo capacitor de 50 μF (47
μF).
 
Figura 74 – Gerador de salva de som
 
Estes componentes podem ser alterados numa ampla faixa de valores em função da aplicação
desejada para o circuito.
Quando S1 é pressionada o circuito entra em funcionamento produzindo a salva de sinais de saída.
 
Circuito 15 - Conversor DC/DC
Este circuito pode ser usado em diversas aplicações em que se deseja uma tensão negativa para
polarizar um circuito, ou ainda sob regime de muito baixa corrente.
Trata-se de um inversor DC/DC que converte a tensão positiva de alimentação numa tensão negativa
da mesma ordem. Assim, no circuito da figura 75, temos a produção de uma tensão negativa de 12 V.
 
Figura 75 – Gerador de Tensão Negativa
 
A corrente disponível na saída desta fonte é da ordem de apenas alguns microampères, mas ela pode
ser utilizada em circuitos de polarização, o que pode ser importante em determinadas aplicações que
envolvam amplificadores operacionais com fonte simétrica operando em regime de muito baixa
potência.
O circuito opera como um oscilador cuja frequência depende do capacitor ligado aos pinos 6/2 e tem
na saída um triplicador de tensão invertido de modo a gerar tensões negativas.
Observamos que o valor de -12 V gerado é “em aberto”, ou seja, sem carga e que o circuito não tem
regulagem. Uma regulagem pode ser implementada realimentando-se o circuito com a própria tensão
de saída.
O circuito também funciona com outras tensões de entrada, na faixa dos 5 aos 15 V, sem problemas.
O aumento do número de etapas com o diodo possibilita o aumento da tensão de saída que pode
superar a tensão de alimentação.
Da mesma forma, se invertermos diodos e capacitores na etapa multiplicadora de tensão, poderemos
ter uma tensão positiva de saída maior do que a tensão de alimentação.
É claro que a corrente obtida será tanto menor quanto maior for o fator de multiplicação da tensão
nos dois casos.
 
 
Circuito 16 - Gerador de Rampa Linear
O circuito mostrado na figura 76 gera uma rampa linear em frequências até uns 100 kHz. Acima dessa
frequência o circuito já começa a perder suas características de linearidade.
 
Figura 76
 
A frequência limite para o 555 está em torno de 500 kHz, no entanto, para maior linearidade este
circuito só deve ser utilizado em frequências bem menores.
Dentre as aplicações possíveis para este circuito estão as bases de tempo para osciloscópio ou
mesmo circuitos de aquisição de dados.
Na figura 77 temos a forma de onda obtida neste circuito.
 
Figura 77 – Formas de onda no circuito
 
Conforme podemos ver, o transistor forma com os componentes de polarização de base uma fonte de
corrente constante para a carga do capacitor C2.
Com isso, garante-se que a tensão na saída sobe de maneira linear e não abrupta quando ocorre a
carga do capacitor.
Na entrada de Reset pode-se ter um controle externo do instante em que o circuito começa a gerar a
rampa o que pode ser de grande utilidade em muitas aplicações. A entrada de disparo (Vin) também é
importante para as aplicações que devam ser sincronizadas externamente.
Aplicações possíveis para este circuito são em instrumentação, por exemplo, capacímetros, onde a
capacitância é medida pelo tempo de carga e isso exige uma base de tempo linear.
 
Circuito 17 - Inversor
Na figura 78 mostramos como ligar o 555 num pequeno transformador de alta tensão para gerar
tensão suficiente para acender uma pequena lâmpada fluorescente, ou mesmo fazê-la piscar (com a
operação em frequência menor).
Esse mesmo circuito pode ser utilizado para gerar estímulos num excitador de nervos.
 
Figura 78 – Circuito inversor que, na realidade, pode ser considerado uma fonte chaveada de alta