1. Fuente de alimentación:
   • V1: 9V tiene una tensión de 9V contada especificada.
2. Conexiones de la fuente de alimentación:
   • GND:
     • IC1:GND
     • C2:P2
     • V1:ANODE
     • C1:P2
     • R2:P2
   • 9V:
     • IC1:VCC
     • RV1:P1
     • V1:CATHODE
     • IC1:R
3. Capacitor de temporización:
   • C1:
     • P1 conectado a IC1:THR y R1:P2
     • P2 conectado a GND
4. Pines de control del 555:
   • IC1:DIS conectado a RV1:P2, RV1:P3 y R1:P1
   • IC1:Q conectado a D1:A
   • IC1:TR conectado a C1:P1 y R1:P2
   • IC1:CV conectado a C2:P1
   • IC1:THR conectado a C1:P1 y R1:P2

1. El diodo D1 tiene en cuenta su corriente de saturación y voltaje de avance en su modelado.

1. RV1 is a variable resistor (potentiometer) with a default wiper at 50%.

Spice
* 555 Timer Circuit

V1 VCC GND DC 9V

* 555 IC connections
U1 8 4 3 7 6 2 5 1 SE555P

* Resistor values
R1 4 6 1k
R2 7 VCC 5k

* Capacitor values
C1 6 1 100u
C2 5 GND 10n

* Potentiometer (set at 50% for simulation)
R_POT1 VCC 7 50k
R_POT2 7 GND 50k

* Diode connections
D1 3 Output 1N4148

* Connections
VCC 8
GND 1

.tran 1m 100m
.plot V(3) V(6)

.end

Python
# Simulating a 555 timer circuit using PySpice: a Python library to perform SPICE simulations

from PySpice.Spice.Library import SpiceLibrary
from PySpice.Probe.Plot import plot
from PySpice.Spice.Netlist import Circuit
from PySpice.Unit import *
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Define the circuit
circuit = Circuit('555 Timer')

# Setup
circuit.V(1, 'VCC', circuit.gnd, 9@u_V)

# 555 Timer IC
circuit.X(1, 'NE555', 'VCC', 'Dis', 'Thres', 'GND', 'CTRL', 'VCC', 'Output', 'GND')

# Resistors
circuit.R(1, 'Dis', 'Thres', 1@u_kΩ)
circuit.R(2, 'Thres', 'VCC', 5@u_kΩ)

# Capacitors
circuit.C(1, 'Thres', circuit.gnd, 100@u_uF)
circuit.C(2, 'CTRL', circuit.gnd, 10@u_nF)

# Potentiometer
circuit.R(3, 'VCC', 'Thres', 50@u_kΩ)
circuit.R(4, 'Thres', circuit.gnd, 50@u_kΩ)

# Diode
circuit.D(1, 'Output', circuit.gnd, model='1N4148')

# Simulation
simulator = circuit.simulator(temperature=25, nominal_temperature=25)
analysis = simulator.transient(step_time=1@u_ms, end_time=100@u_ms)

# Plotting the results
plt.figure()
plt.title("555 Timer - Output Voltage")
plot(analysis['Output'])
plt.xlabel('Time [ms]')
plt.ylabel('Voltage [V]')
plt.grid()
plt.show()

1. Asegúrate de tener Python y pip instalados en tu sistema.
2. Instala PySpice ejecutando el siguiente comando:

Sh
pip install PySpice

Python
from PySpice.Spice.Library import SpiceLibrary
from PySpice.Probe.Plot import plot
from PySpice.Spice.Netlist import Circuit
from PySpice.Unit import *
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Define the circuit
circuit = Circuit('555 Timer')

# Setup
circuit.V(1, 'VCC', circuit.gnd, 9@u_V)

# 555 Timer IC
circuit.X(1, 'NE555', 'VCC', 'Dis', 'Thres', 'GND', 'CTRL', 'VCC', 'Output', 'GND')

# Resistors
circuit.R(1, 'Dis', 'Thres', 1@u_kΩ)
circuit.R(2, 'Thres', 'VCC', 5@u_kΩ)

# Capacitors
circuit.C(1, 'Thres', circuit.gnd, 100@u_uF)
circuit.C(2, 'CTRL', circuit.gnd, 10@u_nF)

# Potentiometer
circuit.R(3, 'VCC', 'Thres', 50@u_kΩ)
circuit.R(4, 'Thres', circuit.gnd, 50@u_kΩ)

# Diode
circuit.D(1, 'Output', circuit.gnd, model='1N4148')

# Simulation
simulator = circuit.simulator(temperature=25, nominal_temperature=25)
analysis = simulator.transient(step_time=1@u_ms, end_time=100@u_ms)

# Plotting the results
plt.figure()
plt.title("555 Timer - Output Voltage")
plot(analysis['Output'])
plt.xlabel('Time [ms]')
plt.ylabel('Voltage [V]')
plt.grid()
plt.show()

1. Copia este script y guárdalo en un archivo, por ejemplo 555_timer_simulation.py.
2. Ejecuta el script con Python:

Sh
python 555_timer_simulation.py

Python
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Definir las constantes y parámetros
VCC = 9  # Voltaje de la fuente
R1 = 1e3  # 1k ohms
R2 = 5e3  # 5k ohms
C1 = 100e-6  # 100uF
C2 = 10e-9  # 10nF
Vth = 2 / 3 * VCC  # Voltaje de umbral
Vtr = 1 / 3 * VCC  # Voltaje de disparo

# Definir el tiempo de simulación
t = np.linspace(0, 0.1, 1000)

# Definir las funciones de voltaje
Vout = VCC * (1 + np.sin(2 * np.pi * 1 / (R1 * C1) * t)) / 2

# Graficar los resultados
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(t, Vout, label='Vout (555 Timer Output)')
plt.axhline(y=Vth, color='r', linestyle='--', label='Vth (Threshold Voltage)')
plt.axhline(y=Vtr, color='g', linestyle='--', label='Vtr (Trigger Voltage)')
plt.title("Simulación del Temporizador 555")
plt.xlabel("Tiempo (s)")
plt.ylabel("Voltaje (V)")
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()

555 Timer Simulation

• Salida del 555 Temporizador (Vout): La señal de salida varía sinusoidalmente, lo que es una aproximación para visualizar cómo el voltaje de salida oscilaría en un circuito real.
• Voltaje de Umbral (Vth): Esta línea roja está en $\frac{2}{3} V_{CC} = 6V$.
• Voltaje de Disparo (Vtr): Esta línea verde está en $\frac{1}{3} V_{CC} = 3V$.

• El generador de ondas del temporizador 555 cambiará la salida basada en estos voltajes de umbral y disparo. Cuando la salida cae por debajo de $V_{tr}$, el temporizador cambia de estado.
• Este patrón de salida sinusoidal es idealizado; en realidad se esperaría ver una forma de onda cuadrada debido a las transiciones activas/disparadas del temporizador 555.

1. Abrir Proteus:
   • Inicia Proteus y crea un nuevo proyecto.
2. Agregar Componentes:
   • Fuente de Alimentación: Busca una fuente de DC y colócala en tu diseño (ajusta a 9V).
   • Temporizador 555: Busca el temporizador 555 (NE555) y colócalo en tu diseño.
   • Resistencias: Agrega resistencias con los valores 1kΩ ($R_1$) y 5kΩ ($R_2$).
   • Capacitores: Agrega capacitores con los valores 100uF ($C_1$) y 10nF ($C_2$).
   • Potenciómetro: Agrega un potenciómetro y ajústalo a 50kΩ.
   • Diodo: Agrega un diodo 1N4148 o similar.
   • GND: Coloca suficientes conexiones a tierra.
3. Conectar Componentes:
   • Conecta los componentes de acuerdo con las conexiones discutidas:
     • Alimentación: Conecta VCC a 9V y GND a Tierra.
     • 555 Timer:
       • Conecta $IC1$:VCC a la fuente de alimentación.
       • Conecta $IC1$:GND a GND.
       • Conecta $IC1$:DIS a $RV1$:P3, $RV1$:P2 y $R1$:P1.
       • Conecta $IC1$:Q a $D1$:A (Anodo).
       • Conecta $C1$:P2 a GND.
       • Conecta $C2$:P2 a GND.
       • Conecta $C2$:P1 a $IC1$:CV.
       • Conecta $R1$:P2 a $C1$:P1.
       • Conecta $IC1$:THR y $IC1$:TR a $C1$:P1, y a $R1$:P2.
4. Configurar y Ejecutar Simulación:
   • Coloca un osciloscopio o un punto de prueba en la salida del $IC1$ (pin 3) para observar la forma de onda.
   • Haz clic en el botón de "Play" para comenzar con la simulación.
   • Observa la salida en el osciloscopio.

         9V
          |
         $$R_2$$
          |
    +-----+-----+
    |           |
   (5K)       (100uF)
    |           |
    |   +-----|<---- GND
   (1K) |       |
    | $$C_1$$     |
    |   |       |
    +---(555)-+ |
        |     | |
        |    $$RV1$$
        |     |
       (Out) Vary
        |     |
      $$D_1$$   $$C_2$$
        |    10nF
       GND    |
             GND

Python
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Configuración de los valores de los componentes
VCC = 9  # Voltaje de alimentación en V
R1 = 1e3  # Resistor R1 en ohmios
R2 = 5e3  # Resistor R2 en ohmios
C1 = 100e-6  # Capacitor C1 en faradios

# Cálculo de tiempos de carga y descarga
t_high = 0.693 * (R1 + R2) * C1  # Tiempo en alto
t_low = 0.693 * R2 * C1          # Tiempo en bajo

# Configuración de la simulación
total_time = 5 * (t_high + t_low)  # Tiempo total de simulación
time_steps = 1000  # Número de pasos de simulación
time = np.linspace(0, total_time, time_steps)

# Generación de la señal de salida del 555
output_signal = []

current_time = 0
while current_time < total_time:
    # Alto
    output_signal.extend([VCC] * int(time_steps * (t_high / total_time)))
    current_time += t_high
    # Bajo
    output_signal.extend([0] * int(time_steps * (t_low / total_time)))
    current_time += t_low

# Ajuste de la longitud del array de salida
output_signal = output_signal[:time_steps]

# Graficar los resultados de la simulación
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(time, output_signal, label='Vout (555 Timer Output)')
plt.title("Simulación del Temporizador 555 en Modo Astable")
plt.xlabel("Tiempo (s)")
plt.ylabel("Voltaje (V)")
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.show()

• La salida es una onda cuadrada típica del temporizador 555 en modo astable.
• Usa los valores de resistencias (R1, R2) y capacitancia (C1) proporcionados.
• Muestra cómo cambia la salida entre alto y bajo basándose en los tiempos de carga y descarga calculados.