En la siguiente figura se muestra la distribución interna de bloques del integrado 555. Consta de dos comparadores de voltaje (U1 y U2), un flip-flop (U3), un amplificador de corriente o buffer (U4) y un transistor de descarga (Q1). En el caso de las resistencias que aparecen en el dibujo sirven como divisores de tensión (Ra, Rb y Rc).
Cada comparador tiene dos entradas de voltaje donde una es inversora y se le asigna el signo (-) y la otra no inversora a la que se le asigna el signo (+). Al comparador (U1) se le llama comparador de umbral y a (U2) comparador de disparo. Por lo tanto si aplica un voltaje mayor en la patilla no inversora o de signo positivo que en la inversora o de signo negativo, la salida del comparador es de un nivel alto y si a la patilla no inversora se le aplica un voltaje menor que a la patilla inversora la salida del comparador será de un nivel bajo.
Los voltajes de referencia utilizados para los comparadores puede variarse al aplicar un voltaje externo a la patilla 5 de lo contrario se recomienda conectarlo a tierra a través de un condensador.
En flip-flop cuando se aplica momentáneo en la entrada S y R está en bajo la salida Q es alta y si se le aplica un alta a R y S esta en bajo la salida Q será baja, si por alguna razón R y S están en bajo al mismo tiempo se mantiene la condición que existió previamente pero si las dos son altas es un valor que no se puede determinar.
Funcionamiento del 555 en el modo astable
En la siguiente figura se muestra el tipo de conexión del integrado para que funcione en modo astable en cual generara un tren de pulsos.
R1, R2 y el condensador se encargaran de controlar el voltaje de entrada de los comparadores. Antes de conectar la fuente el voltaje es cero ya que el condensador se encuentra totalmente descargado, en esta condición el comparador de umbral aplica un bajo a la entrada R del flip-flop y alto a S de tal forma que Q es alto al mismo tiempo la salida Q̅ es bajo y el transistor está apagado y el condensador se descarga a través de R1 y R2.
Con la fuente de alimentación conectada el condensador C1 comienza a cargarse hasta alcanzar las 2/3 partes del voltaje de la fuente (Vcc) haciendo que el comparador de umbral aplique un alto a la entrada R y un bajo a la entada S por lo que Q estará en baja y Q̅ en alto el transistor Q1 esta encendido haciendo que el condensador comience a descargarse a través de la resistencia R2 y el transistor.
Cuando el voltaje en el condensador se hace inferior al voltaje de disparo o sea 1/3 del voltaje de la fuente el comparador de disparo aplica un alto a S y el de umbral un bajo a R la salida vuelve a ser alta y se repite el ciclo anterior, haciendo que se genere el tren de pulsos.
Operación del 555 en modo monoestable
En la siguiente figura se muestra la forma de cómo conectar el 555 en modo monoestable en el cual generara un pulso de una duración determinada y calculada previamente, la resistencia R1 y R2, el condensador Q1 y el botón pulsador S1 se encargaran de controlar el voltaje aplicado a las entadas de los comparadores y a través de estos se determina el monto del disparo y la duración del mismo.
Al inicio el pulsador se encuentra apagado por lo que se aplica un bajo a la entrada S del flip-flop, Q̅ está en alto y la salida es baja; el transistor esta encendido por lo que descarga el condensador y conecta a tierra la entrada del umbral.
Al presionar el interruptor la patilla inversora del comparador de disparo recibe un bajo y aplica un alto a la entrada S del flip-flop haciendo que la salida pase a tener un estado alto, al soltar el interruptor la entrada S retorna a su nivel bajo pero la salida se mantiene en alto.
Al mismo tiempo el transistor Q1 está apagado y el condensador comienza a cargarse cuando este supera los 2/3 del voltaje de alimentación el comparador de umbral aplica un alto a R y la salida vuelve a ser baja, con esto se logró que el estado alto durara por un tiempo determinado.
