555 IC Timer - одна з найбільш часто використовуваних IC серед студентів та любителів. Існує багато застосувань цієї ІС, в основному використовуються як вібратори, такі як: МАШИННИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР, МОНОСТАБІЛЬНИЙ МУЛЬТИБІБРАТОР і БІСТАБІЛЬНИЙ МУЛЬТИБІБРАТОР. Тут ви знайдете кілька схем на базі 5555 IC. Цей посібник висвітлює різні аспекти 555 Timer IC та детально пояснює його роботу. Тож давайте спочатку зрозуміємо, що таке нестабільні, моностабільні та бістабільні вібратори.
МАЛИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР
Це означає, що на виході не буде стабільного рівня. Отже, вихід буде коливатися між високим і низьким. Цей символ нестабільного виходу використовується як вихід годинника або квадратної хвилі для багатьох застосувань.
МОНОСТАБІЛЬНИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР
Це означає, що буде один стабільний стан і один нестабільний стан. Стабільний стан користувач може вибрати як високий, так і низький. Якщо стабільний вихід вибрано високим, тоді таймер завжди намагається поставити високий на виході. Отже, коли дається переривання, таймер на короткий час знижується, і оскільки низький стан нестабільний, він переходить у високий після цього часу. Якщо стабільний стан вибрано низьким, з перериванням вихід на короткий час підвищується, перш ніж прийти до низького.
МІСЦІЙНИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР
Це означає, що обидва вихідні стани стабільні. З кожним перериванням вихід змінюється і залишається там. Наприклад, результат тепер вважається високим, а переривання стає низьким і залишається низьким. До наступного переривання воно стає високим.
Важливі характеристики 555 таймера IC
NE555 IC - це 8-контактний пристрій. Важливими електричними характеристиками таймера є те, що він не повинен працювати понад 15 В, це означає, що напруга джерела не може бути вище 15 В. По-друге, ми не можемо витягнути з мікросхеми більше 100 мА. Якщо їх не дотримуватися, ІС спалиться та пошкодиться.
Робоче пояснення
Таймер в основному складається з двох основних будівельних блоків, і це:
1.Компаратори (два) або два операційних підсилювача
2. Один SR тригер (встановити скидання триггера)
Як показано на наведеному малюнку, у таймері є лише два важливі компоненти - це компаратор та тригер. Давайте зрозуміємо, що таке компаратори та шльопанці.
Компаратори: компаратор - це просто пристрій, який порівнює напруги на вхідних клемах (інвертуючі (- VE) та неінвертуючі (+ VE) клеми). Отже, залежно від різниці в позитивній і негативній клемах на вхідному порту, визначається вихід компаратора.
Наприклад, розглянемо позитивну вхідну напругу на клем + 5В, а негативну вхідну напругу на клем + 3В. Різниця в тому, що 5-3 = + 2v. Оскільки різниця позитивна, ми отримуємо позитивну пікову напругу на виході компаратора.
В іншому прикладі, якщо позитивна напруга на клеммі становить + 3В, а від'ємна напруга на вході на клеммі становить + 5В. Різниця становить + 3- + 5 = -2В, оскільки різниця вхідної напруги від’ємна. На виході компаратора буде негативна пікова напруга.
Якщо для прикладу розгляньте позитивний вхідний термінал як ВХІД, а негативний вхідний термінал як ДОВІДКУ, як показано на малюнку вище. Отже, різниця напруг між INPUT та REFERNCE є позитивною, ми отримуємо позитивний вихід від компаратора. Якщо різниця від’ємна, то на виході компаратора ми отримаємо від’ємну або землю.
Тригер: Фліп-флоп - це комірка пам'яті, вона може зберігати один біт даних. На малюнку ми можемо побачити таблицю істинності тригера SR.
Існує чотири стани тригера для двох входів; однак нам потрібно зрозуміти лише два стани тригера для цього випадку.
| S | Р. | Питання | Q '(Q бар) |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
Як показано в таблиці, для встановлення та скидання входів ми отримуємо відповідні виходи. Якщо на встановленому штифті є імпульс, а при скиданні низький рівень, то тригер зберігає значення і ставить високу логіку на терміналі Q. Цей стан триває доти, доки скидаючий штифт не отримує імпульс, тоді як встановлений штифт має низьку логіку. Це скидає тригер, тому вихід Q знижується, і цей стан триває доти, поки тригер не буде знову встановлений.
Таким чином, тригер зберігає один біт даних. Тут інша річ - Q і Q бар завжди протилежні.
У таймері компаратор і триггер зібрані разом.
Припустимо, 9В подається на таймер через дільник напруги, утворений резисторною мережею всередині таймера, як показано на блок-схемі; буде напруга на контактах компаратора. Отже, через мережу дільника напруги ми матимемо + 6В на мінусовій клемі порівняльної. І + 3 В на позитивному терміналі другого компаратора.
Інша річ - компаратор, один вихід підключений до скидаючого штифта триггера, тому, якщо вихід одного компаратора переходить з низького рівня, тоді тригер скинеться. А з іншого боку, другий вихід компаратора підключений до встановленого штифта триггера, тому, якщо другий вихід компаратора переходить високий з низького рівня, тригер встановлює і зберігає ОДИН.
Тепер, якщо ми уважно спостерігаємо, при напрузі менше + 3 В на тригерному штифті (негативний вхід другого компаратора), вихід компаратора знижується з високого, як обговорювалося раніше. Цей імпульс встановлює тригер, і він зберігає значення.
Тепер, якщо ми подаємо напругу вище + 6В на пороговому штифті (позитивний вхід компаратора один), вихід компаратора переходить від низької до високої. Цей імпульс скидає тригер та тривогу, що зберігається у нулі.
Інша річ трапляється під час скидання тригера, коли він скидає розрядний штифт, підключається до землі, коли Q1 включається. Транзистор Q1 вмикається, оскільки при перезавантаженні Qbar високий і підключений до бази Q1.
У нестабільній конфігурації підключений тут конденсатор розряджається протягом цього часу, тому вихід таймера буде низьким протягом цього часу. У нестабільній конфігурації час під час зарядки конденсатора напруга контактного штифта буде менше + 3 В, тому тригер збережіть один, і вихід буде високим.
У нестабільній конфігурації, як показано на малюнку, Частота вихідного сигналу залежить від резисторів RA, RB та конденсатора C. Рівняння подано як, Частота (F) = 1 / (Період часу) = 1,44 / ((RA + RB * 2) * C).
Тут RA, RB - значення опору, а C - значення ємності. Поставивши значення опору та ємності у вищевказане рівняння, ми отримуємо частоту вихідної квадратної хвилі.
Час логіки високого рівня подано як TH = 0,693 * (RA + RB) * C
Час логіки низького рівня подано як, TL = 0,693 * RB * C
Коефіцієнт заборгованості вихідної квадратної хвилі подано як, цикл роботи = (RA + RB) / (RA + 2 * RB).
555 Схема та описи таймерів
Як показано на малюнку, є 8 висновків для 555 таймера IC, а саме:
1. земля.
2. тригер.
3.Вихід.
4.Скидання.
5.Контроль
6. Поріг.
7. розряд
8. Потужність або Vcc
Штифт 1. Заземлення: Цей штифт не має жодної спеціальної функції. Він підключений до землі, як зазвичай. Щоб таймер функціонував, цей штифт повинен і повинен бути підключений до землі.
Штифт 8. Живлення або VCC: Цей штифт також не має спеціальних функцій. Він підключений до позитивної напруги. Щоб таймер працював, цей штифт повинен бути підключений до позитивної напруги в діапазоні від + 3,6 до + 15 в.
Висновок 4. Скидання: Як вже було сказано раніше, у мікросхемі таймера є триггер. Вихід тригера безпосередньо контролює вихід мікросхеми на pin3.
Скидний штифт безпосередньо підключений до MR (Master Reset) тригера. Під час спостереження ми можемо спостерігати невелике коло на МР тригера. Цей міхур являє собою MR (Master Reset) штифт активний LOW тригер. Це означає, що тригер для скидання напруги штиря MR повинен переходити з ВИСОКОГО на НИЗЬКИЙ. За допомогою цього кроку вниз логіка тригера навряд чи тягнеться до НИЗЬКОГО. Таким чином, вихід виходить НИЗКИМ, незалежно від будь-яких контактів.
Цей штифт підключений до VCC для тригера, щоб зупинити його від жорсткого скидання.
Штифт 3. ВИХІД: Цей штифт також не має спеціальної функції. Цей штифт взятий з конфігурації PUSH-PULL, утвореної транзисторами.
Конфігурація поштовху показана на малюнку. Основи двох транзисторів підключені до виходу тригера. Отже, коли на виході тригера з’являється висока логіка, транзистор NPN включається, а на виході з’являється + V1. Коли на виході тригера з'являється логіка LOW, транзистор PNP включається, а вихід виводиться на землю або на виході з'являється –V1.
Таким чином, як конфігурація push-pull використовується для отримання квадратної хвилі на виході за допомогою логіки управління з тригера. Основна мета цієї конфігурації - повернути навантаження з тригера назад. Ну, тригер, очевидно, не може подати 100 мА на виході.
Ну, до цього часу ми обговорювали штифти, які не змінюють умови виводу за будь-яких умов. Решта чотири висновки є особливими, оскільки вони визначають вихідний стан мікросхеми таймера, ми обговоримо кожен з них зараз.
Штифт 5. Контрольний штифт : Керуючий штифт підключений від негативного вхідного штифта компаратора.
Розглянемо для випадку, напруга між VCC та GROUND дорівнює 9v. Через дільник напруги в мікросхемі, як це спостерігається на малюнку3 на стор.8, напруга на керуючому штифті буде VCC * 2/3 (для VCC = 9, напруга штифта = 9 * 2/3 = 6В).
Функція цього штифта надає користувачеві безпосередній контроль над першим компаратором. Як показано на малюнку вище, вихід компаратора один подається на скидання тригера. На цьому штифті ми можемо подати іншу напругу, скажімо, якщо підключити його до + 8v. Тепер відбувається те, що напруга на штифті THRESHOLD повинна досягати + 8В, щоб скинути тригер і перетягнути вихід.
У звичайному випадку V-вихід знизиться, як тільки конденсатор зарядиться до 2 / 3VCC (+ 6V для живлення 9V). Тепер, оскільки ми подаємо різну напругу на керуючому штифті (компаратор один мінус або компаратор скидання).
Конденсатор повинен заряджатися, поки його напруга не досягне напруги керуючого штифта. Через цю силову зарядку конденсатора змінюється час включення та вимкнення сигналу. Отже, вихід випробовує інший вимикач на відірваному раціоні.
Зазвичай цей штифт витягується конденсатором. Щоб уникнути небажаних перешкод у роботі.
Штифт 2. TRIGGER: Тригерний штифт перетягується з негативного входу компаратора два. Два виходи компаратора підключені до штифта SET тригера. За допомогою компаратора з двома вихідними значеннями ми отримуємо високу напругу на виході таймера. Тож можна сказати, що тригерний штифт керує виведенням таймера.
Тепер тут слід зауважити, що низька напруга на штифті спускового механізму змушує вихідну напругу бути високою, оскільки вона знаходиться на інвертуючому вході другого компаратора. Напруга на штифті спускового гачка повинна бути нижче VCC * 1/3 (при VCC 9v, як передбачається, VCC * (1/3) = 9 * (1/3) = 3V). Отже, напруга на штифті спускового гачка повинна бути нижче 3 В (для джерела живлення 9 В), щоб вихід таймера став високим.
Якщо цей штифт підключений до землі, вихід завжди буде високим.
Штифт 6. ПОРОГ: Порогова напруга на штифті визначає час скидання тригера в таймері. Пороговий штифт береться з позитивного входу компаратора1.
Тут різниця напруг між виводом THRESOLD і виводом CONTROL визначає вихід компаратора 2 і, отже, логіку скидання. Якщо різниця напруг позитивна, тригер триває скидання, а вихід виходить низьким. Якщо різниця в мінусі, логіка на штифті SET визначає вихід.
Якщо контактний штифт відкритий. Тоді напруга, що дорівнює або перевищує VCC * (2/3) (тобто 6 В для джерела живлення 9 В), скине тригер. Отже, випуск є низьким.
Отже, ми можемо зробити висновок, що напруга на штифті THRESHOLD визначає, коли вихід повинен знизитися, коли керований штифт відкритий.
Штифт 7. РОЗРЯД: Цей штифт витягується з відкритого колектора транзистора. Оскільки транзистор (на якому взятий розрядний штифт, Q1) має свою базу, підключену до Qbar. Щоразу, коли витік знижується або тригер перезавантажується, напірний штифт витягується на землю. Оскільки Qbar буде високим, коли Q низький, отже, транзистор Q1 включається, оскільки база транзистора отримує потужність.
Цей штифт зазвичай розряджає конденсатор у конфігурації ASTABLE, тому назва DISCHARGE.