Il 555 al Contrario: Duty Cycle Fino a Zero
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Nel 2026, il circuito integrato più venduto al mondo è ancora il timer IC NE555, progettato dall’ingegnere elettronico svizzero Hans Rudolph Camenzind (1934–2012). Mantiene questa posizione quasi ininterrottamente dalla sua introduzione da parte di Signetics nel 1972. Naturalmente, sommando tutti gli amplificatori operazionali e i microcontrollori, questi vengono utilizzati in quantità maggiori, ma solo contando ogni singola referenza di ogni produttore. Il NE555, o semplicemente “555”, è il circuito integrato con singola referenza più utilizzato al mondo. È stato anche il primo IC con cui ho lavorato personalmente.
Il 555 si trova in applicazioni che spaziano da temporizzatori e oscillatori ad alimentatori, amplificatori audio e molto altro. Tuttavia, anche se il 555 è un dispositivo estremamente versatile, presenta alcuni limiti pratici. Uno di questi è che, quando viene utilizzato nella configurazione standard di multivibratore astabile, il duty cycle minimo è leggermente superiore al 50%.
Il circuito presentato qui risolve questo problema invertendo la posizione del condensatore di temporizzazione e della resistenza, capovolgendo di fatto il 555. Ciò è possibile perché lo stadio di ingresso del 555 è simmetrico.
Il Circuito
Diamo un’occhiata al circuito (Figura 1). Inizialmente il condensatore di temporizzazione C1 è scarico e la tensione sul pin 6 (e sul pin 2) è VCC (cioè 9 V). Questo valore è superiore alla soglia interna di commutazione del pin 6 (2/3 VCC, cioè 6 V) e pertanto l’uscita, il pin 3, è bassa.
Il diodo D1 è interdetto, consentendo a C1 di caricarsi attraverso la resistenza R1. Poiché C1 è collegato alla linea di alimentazione positiva, la carica comporta una diminuzione della tensione sull’altro terminale del condensatore. Quando questa tensione scende al di sotto della soglia di trigger del pin 2 (1/3 VCC, cioè 3 V), l’uscita commuta a livello alto. Di conseguenza, il diodo D1 entra in conduzione, aprendo un percorso di scarica per C1 attraverso P1. Poiché il valore di P1 è molto inferiore a quello di R1 (può persino essere pari a 0 Ω), la scarica è rapida. Quando viene raggiunta la soglia del pin 6 (ricordiamo che in questo circuito scaricare C1 significa che la tensione aumenta), l’uscita torna a livello basso. Siamo quindi di nuovo all’inizio di questo paragrafo e il processo ricomincia.
Il duty cycle è regolabile tramite P1 da quasi 0% (nell’ordine dei microsecondi) fino a circa il 75%. Con i valori dei componenti indicati, la frequenza varia da 150 Hz (duty cycle dell’1%) fino a circa 50 Hz (duty cycle del 75%). Il limite superiore del duty cycle è dovuto al partitore di tensione P1/R1 (insieme alla caduta di tensione diretta su D1), che deve consentire alla tensione sul pin 6 di raggiungere la soglia di 2/3 VCC. In caso contrario, il circuito non oscillerà. Questo è anche il motivo per cui D1 è un diodo Schottky, poiché presenta una caduta di tensione diretta inferiore rispetto a un diodo “normale”.
Il transistor di scarica sul pin 7 è disponibile per essere utilizzato come seconda uscita (a collettore aperto).
Non so se il circuito presentato in questo articolo sia realmente nuovo oppure no, ma è sicuramente poco comune. Ancora più importante, però, è che funziona e può risultare utile in molte applicazioni.
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Nota della redazione: Questo articolo (260173-01) appare nello speciale Elektor Circuit Special 2026.

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