O circuito integrado 555 é muito conhecido no mundo da eletrônica. Agora aprender a fazer um gerador de PWM com 555. Seu datasheet lista algumas das funções que ele pode assumir:
- Temporizador
- Gerador de pulsos
- Gerador de delay (atraso)
- PWM (pulse width modulation, modulação por largura de pulso)
- PPM (pulse position modulation, modução por posição de pulso)
- Gerador de rampa linear
PWM significa “pulse width modulation”, ou em Português “modulação por largura de pulso”. É muito utilizado para oferecer uma tensão variável, desde que a frequência seja filtrada por um circuito RC (resistor capacitor).
A teoria de operação do circuito integrado neste modo (gerador de PWM) é a seguinte: o capacitor C1 começa a ser carregado através do diodo D1. Ao atingir 2/3 (66,6%) da tensão de alimentação (detectado pelo pino THR) o capacitor começa a ser descarregado através do pino DIS e diodo D2.
Assim o ciclo se reinicia. O capacitor C2 é apenas para filtragem. O cálculo da frequência do PWM é conforme segue (retirado deste link).
Carga:: t1 = 0,693 * (R1 + RV1) * C1
Descarga:: t2= 0,693 * RV1 * C1
No caso do nosso exemplo abaixo, os tempos de carga e descarga ficariam assim (considerando um potenciômetro de 10k Ohm na metade do curso – 5k Ohm para cada lado).
t1 = 0,693* (1000 + 5000) * 0,0000001 = 415u segundos
t2 = 0,693 * 5000 * 0,0000001 = 346u segundos
O tempo total seria 415+346 microssendos, portanto 761 microssegundos. A frequência do PWM seria F = 1 / 0,000761 , F= 1314 Hz (1,314 kHz). A simulação está neste link (TinkerCAD) e abaixo.
O diagrama esquemático é visto abaixo. Observe que existem dois diodos, um em cada sentido, alimentado o potenciômetro RV1. São estes três componentes que dão a diferença entre o tempo em nível alto e nível baixo.
Durante a carga do capacitor C1 o diodo D1 está conduzindo, já na descarga de C1 é o D2 que conduz. Dependendo da posição do potenciômetro RV1 a carga e desgarga tem tempos diferentes.
Neste circuito a saída PWM pode ser obtida no conector J1, sem a necessidade de remover o LED D3 do circuito. A alimentação é de 12V e vem do conector J2.
O desenho da PCI (em Kicad) está abaixo, e neste link (todos os arquivos).
Este circuito integrado é muito versátil, veja também aplicação de temporizador e oscilador (pisca-pisca) com ele. Visto isso, nos vemos nos próximos artigos.