Capítulo 7

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Capítulo 7 – Temporizador 555 97 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 TEMPORIZADOR 555 
 
7.1 INTRODUÇÃO 
 
 O Circuito Integrado (CI) NE555 (também LM555, CA555 e MC1455) é um 
temporizador em circuito integrado , circuito que trabalha num dos seguintes 
modos: monoestável (um estado estável) ou astável (sem estados estáveis). No 
modo monoestável produz atrasos temporais exatos, desde µµµµs a h . No modo astável 
origina ondas retangulares com um ciclo de serviço variável. 
 
 
7.1.1 CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS 
 
O CI 555 opera nas seguintes características técnicas: 
 
• Tensão de alimentação: entre 5,0V a 18,0V; 
• Corrente de saída (ou dreno): no máximo 200mA; 
• Consumo aproximado: próximo e 10mA no estado alto e 1mA no estado 
de repouso. 
 
 
7.1.2 OPERAÇÕES BÁSICAS 
 
 De acordo com o visto acima, o monoestável atua como temporizador e o 
astável como oscilador. 
 
 
7.1.3 CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS 
 
 Geralmente o 555 é apresentado em invólucro de plástico com 8 pinos em 
linha dupla (dual in line). 
 
 
7.1.4 OPERAÇÃO MONOESTÁVEL (introdução) 
 
 A Figura 7.1.1. ilustra a operação monoestável. Inicialmente, o temporizador 
555 tem uma tensão de saída baixa, na qual permanece indefinidamente. Quando o 
 
 
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Capítulo 7 – Temporizador 555 98 
 
 
 
temporizador 555 recebe um disparo no ponto A, num dado instante, a tensão de 
saída comuta de estado baixo para alto, como podemos observar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.1.1 - Forma de sinal de saída do temporiza dor 555. 
 
 
 
 A saída permanece alta num certo intervalo de tempo e depois retorna ao 
estado baixo, após um atraso no tempo igual a Ti . A saída permanecerá no estado 
baixo até que chegue outro disparo. 
 
 
7.1.5 OPERAÇÃO ASTÁVEL (introdução) 
 
 O 555 usado como astável, não possui estados estáveis, ou seja não pode 
permanecer indefinidamente em nenhum estado, melhor dizendo, oscila quando 
funciona no modo astável, produzindo um sinal de saída retangular. Na Figura 7.1.2 , 
vemos o temporizador 555 no modo astável. Como podemos observar, a saída é uma 
seqüência de pulsos retangulares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.1.2 - Forma do sinal de saída do oscilador 555. 
 
 
7.1.6 PINAGEM 
 
A pinagem do CI 555 e sua nomenclatura são vistas a seguir. 
 
 
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Capítulo 7 – Temporizador 555 99 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.1.3 - Pinagem do CI 555. 
 
 
Nomenclatura: 
 
• Pino 1 - Terra (GND); 
• Pino 2 - Disparo; 
• Pino 3 - Saída; 
• Pino 4 - Reset; 
• Pino 5 - Voltagem de controle; 
• Pino 6 - Sensor de nível; 
• Pino 7 - Descarga; 
• Pino 8 - Alimentação (+Vcc). 
• 
 
7.1.7 CIRCUITO SIMPLIFICADO DO 555 
 
 A seguir apresentamos o circuito funcional simplificado de um temporizador 555. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.1.4 - Temporizador 555. 
 
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1 
2 
3 
4 
8 
7 
6 
5 
Capítulo 7 – Temporizador 555 100 
 
 
 
7.2 OPERAÇÃO MONOESTÁVEL 
 
 A Figura 7.2.1 esquematiza o temporizador 555 conectado em operação 
monoestável. O circuito tem externamente um resistor R e um capacitor C. A tensão 
nos terminais do capacitor C é usado como tensão de limiar do pino 6. Quando o 
disparo chega ao pino 2 o circuito produz um pulso de saída retangular no pino 3. 
 
 Inicialmente a saída Q está alta (no SR). Assim o transistor satura e limita a 
tensão do capacitor a terra. O circuito permanecerá neste estado até que chegue um 
disparo. Devido ao divisor de tensão, os níveis de tensão na entrada inversora do 
operacional superior e na entrada não-inversora do operacional inferior valem, 
respectivamente, VVS = 2.Vcc/3 e VVI = Vcc/3. 
 
 Obs: S (set “input”) e R (reset “input”). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.2.1 - Temporizador 555 conectado em operaç ão monoestável. 
 
 
 Quando a entrada de disparo desce ligeiramente abaixo de Vcc/3, o 
comparador inferior repõe o SR. Como Q mudou para o estado baixo, o transistor 
vai para o corte, permitindo que o capacitor se carregue. Neste instante Q mudou 
para o estado alto. Agora, o capacitor carrega-se exponencialmente, como indicado. 
Quando a tensão do capacitor for ligeiramente maior que 2.Vcc/3, o SR é imposta 
 
 
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Capítulo 7 – Temporizador 555 101 
 
 
 
pelo comparador superior. O Q alto liga o transistor, o qual descarrega o capacitor 
quase instantaneamente. Ao mesmo tempo, Q retorna ao estado baixo e o pulso de 
saída termina. Depois, Q permanece baixo até que chegue outro sinal disparador de 
entrada. 
 A saída complementar Q sai do pino 3. A largura do pulso retangular 
depende do tempo que demora a carregar o capacitor através da resistência R. 
Quanto maior for a constante de tempo, mais a tensão do capacitor demora a atingir 
2.Vcc/3. Ao fim de uma constante de tempo, o capacitor carrega-se a 63,2% de Vcc. 
Como 2.Vcc/3 equivale a 66,7% de Vcc, conclui-se que demora um pouco mais de 
uma constante de tempo até a tensão do capacitor atingir 2.Vcc/3. 
 
 
RCTi .1,1= (Largura do pulso) (Eq. 79) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.2.2 - Diagrama em bloco do temporizador 55 5 conectado em operação 
 monoestável. 
 
 
 
7.3 OPERAÇÃO ASTÁVEL 
 
 A Figura 7.3.1 esquematiza o temporizador 555 conectado em operação 
astável. O circuito tem externamente dois resistores R1 e R2 e um capacitor C para 
impor a freqüência das oscilações. 
 
 Os pontos de viragem são os mesmos da operação monoestável: 
 
3
.2 CC
VS
V
V = e 
3
CC
VI
V
V (Eq. 80) 
 
 Quando Q é alto o transistor está cortado e o capacitor carrega-se através 
 
 
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RCT
U
U
U
U
i
CC
V
CC
V
I
S
.1,1
3
3
.2
=
=
=
Capítulo 7 – Temporizador 555 102 
 
 
 
da resistência total com valor 
 
21 RRR += (Eq. 81) 
 
 Por isso a constante de tempo é CRR ).( 21 +=τ . Enquanto o capacitor se 
carrega a tensão de limiar (pino 6) aumenta. 
 
 Eventualmente, a tensão de limiar excede a 3CCV+ . Então a SR é imposta 
pelo comparador superior. Com Q alto o transistor satura e o pino 7 fica aterrado. 
Agora, o capacitor descarrega-se através de R2. Por conseguinte, a constante de 
tempo de descarregamento é CR .2 . Quando a tensão do capacitor cai ligeiramente 
abaixo de 3.2 CCV+ o comparador inferior repõe a SR. 
 A seguir vemos também, as formas de onda das tensões do capacitor e da 
saída em operação astável. O capacitor de temporização exibe tensões de subida 
e descida exponenciais, entre VSV e VIV . A saída é uma onda retangular com 
excursão entre 0 eCCV . Como a constante de tempo de carregamento é maior que a 
constante de tempo de descarregamento, a saída não é simétrica. Dependente 
das resistências R1 e R2, o ciclo de operação encontra-se entre 50% e 100%. 
 
 Pela análise das equações de carregamento e descarregamento, 
podem ser deduzidas as fórmulas indicadas a seguir. A largura de pulso é dada por 
 
CRRTi )..(693,0 21 += (Eq. 82) 
 
 O período da saída vem a ser igual a: 
 
CRRT )..2.(693,0 21 += (Eq. 83) 
 
 Do inverso do pulso resulta a freqüência: 
 
CRR
f
)..2(
44,1
21 +
= (Eq. 84) 
 
 A divisão da largura do pulso pelo período dá o ciclo de trabalho: 
 
21
2
.2 RR
R
D
+
= (Eq. 85) 
 
 Quando R1 << R2, D ≅ 50%. Se R1 >> R2 , D ≅ 100%. 
 
 
 
 
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Capítulo 7 – Temporizador 555 103 
 
 
 
Temporizador 555 conectado em operação astável 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.3.1 - Temporizador 555 conectado em operaç ão astável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.3.2 - Formas de onda das tensões sobre o c apacitor e da saída. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7.3.3 - Diagrame em bloco do Temporizador 55 5 conectado em operação astável. 
 
 
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21
21
21
)..2(
44,1
)..2(693,0
).(693,0
CRR
f
CRRT
CRRTi
+
+
=
+=
+=
Capítulo 7 – Temporizador 555 104 
 
 
 
Exercícios sobre Temporizador 555 
 
1. Na figura abaixo, verifica-se que VCC = 12V, R = 33kΩ e C = 0,47µF. Quanto vale 
a mínima tensão de disparo que origina um pulso de saída? Qual é o valor da máxima 
tensão do capacitor? Que largura tem o pulso de saída? 
 
 
 
 
2. Qual é o valor da largura do pulso do exercício anterior, se R = 10MΩ e 
C = 470µF? 
 
 
 
3. O temporizador 555 da figura abaixo tem R1 = 75kΩ, R2 = 30kΩ e C = 47ηF. 
Quanto vale a freqüência do sinal de saída? E o ciclo de trabalho? 
 
 
 
 
 
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CRRTi )..(693,0 21 += 
 
 
CRRT ).2.(693,0 21 += 
 
 
CRR
f
).2(
44,1
21 +
= 
 
 
R
 
3
.2 CC
VS
U
U = 
 
 
3
CC
VI
U
U = 
 
 
RCTi .1,1= 
Capítulo 7 – Temporizador 555 105 
 
 
 
 
4. O oscilador de tensão controlada da figura abaixo, possui os mesmos valores de 
R1 , R2 e C do exercício anterior. Quanto são a freqüência e o ciclo de 
trabalho, quando VCON é igual a 11V? Quais serão os valores da freqüência e do 
ciclo de trabalho se VCON for 1V? Supor UCC = 12V. 
 
 
 
 
 
5. Projetar um temporizador utilizando um CI 555, com período de 1ms e C = 0,1 µF. 
 
 
6. Projetar um oscilador astável de 100kHz, utilizando um CI 555. Deseja-se um 
CT2 = 70% e CT = 1 ηF. 
 
 
7. Esboce um circuito de um temporizador com um CI 555 conectado como um 
multivibrador astável para operação em 350kHz. Determinar o valor do capacitor (C) 
necessário, usando RA=RB=7,5kΩ. 
 
 
8. Desenhar um circuito de um “único-disparo ” (monoestável), usando um CI 555 
para fornecer um período de tempo de 20µs. Se RA = 7,5kΩ, que valor de C é 
necessário? 
 
 
9. Esboçar a forma de onda de entrada e saída para um circuito de “único 
disparo ”, usando um temporizador 555 disparado por um clock de 10kHz 
para RA = 5,1kΩ e C = 5ηF. 
 
 
 
 
 
 
 
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CONCC
CONCC
i UU
UU
CRRT
.5,0
ln.).( 21 −
−+−=
 
CRTT i ..693,0 2+= 
 
CRT
f
i ..693,0
1
2+
= 
 
T
T
D i=