¿Cuál es el trabajo del capacitor en un circuito 555?

Supongamos que tiene un circuito multivibrador astable estándar (AMV) 555 que incluye todo el cableado, dos resistencias (R1, R2) y un condensador (C1). Me pregunto cuál es el propósito del capacitor y cómo afecta la frecuencia.

Para algunos condensadores, la frecuencia no es "limpia", fluctúa y para algunos es muy estable, ¿por qué es así?

Respuestas (2)

Debe proporcionar un enlace al diagrama del circuito. Los nombres de los componentes pueden variar.

Suponga que R1 es la resistencia de carga y R2 es la resistencia de descarga.

Un condensador es como un depósito de agua. La corriente fluye hacia él y se llena, pero con carga en lugar de agua. A medida que la corriente fluye en el "cabezal", aumenta; en este caso, la medida de la plenitud es el voltaje del capacitor. Entonces

La corriente fluye hacia el condensador a través de R1 y R2 en serie. El voltaje en el capacitor aumenta. Las dos resistencias y el capacitor entre ellas establecen cuánto tiempo tarda el capacitor en llenarse para que afecten esa parte del ciclo del oscilador.

A cierto nivel de voltaje, el 555 "decide" que hay suficiente voltaje en la tapa, por lo que enciende un transistor de descarga en su interior. El condensador ahora se descarga a través de R2. La tapa y R establecen el tiempo necesario para la parte de descarga del ciclo del oscilador.

Entonces, el capacitor reduce la velocidad de aumento y la velocidad de caída del voltaje. Sin el condensador, el circuito intentaría oscilar muy rápido y no sería controlable ni predecible.

Con un condensador, el tiempo de carga es de t= (R1+R2) x C.
El tiempo de descarga es de t = R2 x C.

Busca circuito - oh bien, los nombres R son los mismos que usé ;-)

ingrese la descripción de la imagen aquí

Hoja de datos NE555 aquí


Si se utilizan tapas de polaridad correctas y sin daños, la oscilación debe ser estable siempre que se cumplan los límites de la hoja de datos. PUEDE ser que algunos valores de capacitores estén fuera del rango permitido.


"Flujo de carga"

Si bien se puede afirmar con cierta justificación que la carga no fluye hacia un capacitor, sino que fluye de un "lado" al otro, la afirmación es confusa, ya que todos los principiantes se entienden y, de hecho, tampoco es estrictamente correcta. Y en algunos casos es casi completamente incorrecta. Casi.

es decir, la afirmación de que los condensadores no se cargan solo debe hacerse en pubs o reuniones cerradas de la sociedad de pedantes verbales O se deben dar referencias decentes al material relevante en general.

Confundirá inmensamente a los principiantes hacer tales afirmaciones de forma aislada.
Considere, por ejemplo, el clásico V=q/C y cómo se suele utilizar y explicar.
Considere la capacitancia mutua y el hecho de que una esfera aislada de Radio R tiene C=kR y esa carga efectivamente fluye hacia ella para cargarla
. (La tierra tiene una capacitancia de unos 700 microFaradios).
Y más.

La entrada de Capacitancia de Wikipedia le da un tratamiento extremadamente bueno . Entiende la mitad de lo que hay allí y estarás bien encaminado para comenzar a convertirte en un Gran Maestro [tm].

El voltaje sobre el capacitor oscila entre 1/3 y 2/3 del voltaje de suministro (hay un divisor de voltaje interno que alimenta dos comparadores).
@starblue - ? & Sí. Es por eso que dije que los tiempos de carga y descarga son casi iguales a las constantes de tiempo involucradas. es decir, el tope oscila en un rango de aproximadamente 1/3 del suministro, por lo que usar t=RC está en el orden correcto.
Los condensadores no se "llenan de carga". Un capacitor cargado tiene la misma carga neta que un capacitor descargado.
@endolith: Entonces, ¿es incorrecto hablar de cargar una batería, ya que una batería agotada y una batería cargada tienen la misma carga neta?
@Russell - gran respuesta. realmente ayudó :)) muchas, muchas gracias!!
También me gustaría entender por qué para algunos valores la frecuencia oscilaría entre varios valores (principalmente 2-3 para la mayoría de los capacitores que usé y para algunos MUCHOS valores)
@DavidSchwartz: No. "Cargar" como verbo tiene un significado completamente diferente de "carga eléctrica". Puede cargar un tanque de combustible o un balde de agua, pero eso tampoco implica ningún cambio en la carga eléctrica. electronics.stackexchange.com/q/14462/142 La frase utilizada aquí fue "se llena de carga", lo cual es incorrecto. La carga eléctrica se elimina de un lado mientras se agrega al otro. amasci.com/emotor/cap1.html
endolith: Entonces, ¿sería incorrecto decir que una batería cargada tiene carga? ¡¿En serio?!
@endolith et al - vea la adición a mi respuesta sobre "cargar"
@DavidSchwartz: una batería puede cargarse y tener una carga neta, o descargarse y tener una carga neta, o cargarse y tener una carga neutra, o descargarse y tener una carga neutra. Yo no inventé la maldita palabra.
@RussellMcMahon: la carga fluye hacia un capacitor. Simplemente no "llena" el capacitor, ya que fluye hacia el otro lado a la misma velocidad. Nunca digas que un capacitor se llena de carga, especialmente a un principiante.
Lo siento, eso es una tontería absolutamente quisquillosa. El condensador se llena de carga a medida que cada placa adquiere una carga relativa a la otra. La carga acumulada da como resultado un campo eléctrico creciente.
@endolith: si escribió su última respuesta después de editar mi publicación, le sugiero que lea mi publicación nuevamente. Y una y otra vez si es necesario. Por ejemplo, un tobogán de agua tiene un tanque de retención superior y el agua se bombea desde la piscina al tanque y luego se descarga por el tobogán según sea necesario. El agua (carga) NO fluye hacia el tobogán considerado como un todo, simplemente se bombea de un "lado" al otro./ Si consideramos el tanque superior o una placa positiva del condensador con la placa -ve referenciada a cero = poner a tierra las similitudes debe dar motivo para pensar. Si no, lee mi respuesta...
" TODOS los modelos están mal. Algunos modelos son útiles" ~~= George Box. Los modelos de agua a menudo son buenos para la visualización, pero nunca brindan la historia completa. La página web de declamación citada originalmente y mi modelo de tobogán de agua son defectuosos pero ayudan a comprender lo que está sucediendo. La carga bombeada alrededor del circuito del capacitor agrega energía al sistema de almacenamiento. Hacer referencia a tierra en algún punto del "modelo" como referencia es tan válido como considerar el condensador "equilibrado". La "carga no aumenta la perspectiva tiene voltajes de placa equilibrados con tierra, que ignoramos convenientemente cuando lo deseamos".

Primero tenga en cuenta que no ayuda referirse a R1, R2, C1, sin hacer referencia a un circuito. El circuito estándar 555 tiene 2 condensadores, supongo que te refieres al del pin 6. El otro (en el pin 5) es para estabilidad, no tiene nada que ver con la frecuencia.

Si la hoja de datos no lo dice todo, ¡este chip es tan famoso que tiene una página wiki para sí mismo! http://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC declara: En el modo astable, la frecuencia del flujo de pulso depende de los valores de R1, R2 y C. Cortar y pegar de la fórmula no funciona, pero Puedes comprobarlo aquí (o en la hoja de datos).

Gracias por la respuesta, pero no respondió para qué se usa a nivel eléctrico. Sé que se usa para la configuración de frecuencia, pero ¿cómo afecta realmente a la frecuencia y por qué es inestable para algunos valores? Gracias :) (y sí, es el circuito astable básico sin el condensador opcional)
fairchildsemi.com/ds/LM/LM555.pdf p6: el condensador se carga a través de las dos resistencias. Para un capacitor de mayor valor, el voltaje en el capacitor tardará más en alcanzar el nivel de disparo.