Uno de los problemas encontrados en el desarrollo de proyectos que hacen uso del circuito integrado 555 es su inestabilidad generada por la fuga de los condensadores cuando sus valores se vuelven elevados. En este artículo, como un multiplicador de capacitancia puede resolver este problema.
Para que el circuito integrado 555 dispare, sea en la versión monoestable como astable y preciso que la tensión en el capacitor alcance 1/3 de la tensión de alimentación, como muestra la figura 1.
Sin embargo, si se utiliza un capacitor de valor muy alto, así como un resistor de alto valor, la resistencia de fuga del capacitor puede llegar a ser tan pequeña que la tensión en el condensador nunca alcanza el punto de disparo, como se muestra en la figura 2 .
El resultado de esto es que en la versión asequible el circuito no oscila y en la versión monoestable la temporización no termina, pues nunca se alcanza la tensión de disparo. Se logran largos intervalos en la operación del 555 con la utilización de capacitores de excelente calidad, pero aún así, el valor máximo recomendado es del orden de 1 500 uF cuando la resistencia no debe superar los 2,2 M ohms. Con ello, se consigue una temporización máxima que llega cerca de una hora, pero no dejando de lado un cierto riesgo en la operación del circuito.
Una forma de conseguir una temporización mucho mayor consiste en utilizar un circuito que multiplique la capacitancia, pero que mantenga la resistencia de ese componente fijo, sin alterar el rendimiento del circuito. El resultado es que los capacitores de valores bajos, con resistencias de fugas elevadas (sin fugas) se pueden usar con resistores muy altos de lo que sería posible en condiciones normales. Es justamente lo que sugerimos en un primer circuito, mostrado en la figura 3.
En este circuito un amplificador operacional con JFET se utiliza para multiplicar la capacitancia en el circuito sin afectar la resistencia de fuga, posibilitando el uso de resistores tan elevados como 200 Megohms.
Se trata de una versión estable, en la que la constante de tiempo del circuito pasa a ser dada por R1, R2 y C1. El circuito integrado CA3140 tiene una resistencia de entrada del orden de trillones de ohmios, lo que no afecta en modo alguno a la temporización, incluso utilizando un capacitor de bajo valor.
Otra forma de obtener una temporización muy larga es en el circuito mostrado en la figura 4 en que nuevamente empleamos un amplificador operacional con JFET en la entrada.
Con él, el circuito puede operar con resistencias tan altas como 22 Mohms, y condensadores comunes. Observe que no se necesita una fuente de alimentación simétrica para los amplificadores operacionales.