Um dos problemas encontrados no desenvolvimento de projetos que fazem uso do circuito integrado 555 é sua instabilidade gerada pela fuga dos capacitores quando os seus valores se tornam elevados. Veja neste artigo como um multiplicador de capacitância pode resolver esse problema.
Para que o circuito integrado 555 dispare, quer seja na versão monoestável como astável e preciso que a tensão no capacitor atinja 1/3 da tensão de alimentação, conforme mostra a figura 1.
No entanto, se usarmos um capacitor de valor muito alto, assim como um resistor de valor elevado, a resistência de fuga do capacitor pode se tornar de tal forma pequena que a tensão no capacitor nunca atinge o ponto de disparo, conforme mostra a figura 2.
O resultado disso é que na versão astável o circuito não oscila e na versão monoestável a temporização não termina, pois nunca é atingida a tensão de disparo. Conseguem-se longos intervalos na operação do 555 com a utilização de capacitores de excelente qualidade, mas mesmo assim, o valor máximo recomendado é da ordem de 1 500 uF quando o resistor não deve superar os 2,2 M ohms. Com isso, consegue-se uma temporização máxima que chega perto de uma hora, mas não se deixando de lado um certo risco na operação do circuito.
Uma forma de se conseguir uma temporização muito maior consiste em se utilizar um circuito que multiplique a capacitância, mas que mantenha a resistência desse componente fixa, sem alterar o desempenho do circuito. O resultado é que capacitores de valores baixos, com resistências de fugas elevadas (sem fugas) podem ser usados com resistores muito altos do que seria possível em condições normais. É justamente isso que sugerimos num primeiro circuito, mostrado na figura 3.
Nesse circuito um amplificador operacional com JFET é usado para multiplicar a capacitância no circuito sem afetar a resistência de fuga, possibilitando o uso de resistores tão elevados como 200 Meghms.
Trata-se de uma versão estável, em que a constante de tempo do circuito passa a ser dada por R1, R2 e C1. O circuito integrado CA3140 tem uma resistência de entrada da ordem de trilhões de ohms, o que não afeta de modo algum a temporização, mesmo utilizando-se um capacitor de baixo valor.
Outra forma de se obter uma temporização muito longa é no circuito mostrado na figura 4 em que novamente empregamos um amplificador operacional com JFET na entrada.
Com ele, o circuito pode operar com resistores tão elevados como 22 Mohms, e capacitores comuns. Observe que não se necessita de fonte de alimentação simétrica para os amplificadores operacionais.
