555 Timer IC on yksi yleisimmin käytetyistä IC: stä opiskelijoiden ja harrastajien keskuudessa. Tätä mikropiiriä on paljon sovelluksia, joita käytetään enimmäkseen vibraattoreina, kuten ASTABLE MULTIVIBRATOR, MONOSTABLE MULTIVIBRATOR ja BISTABLE MULTIVIBRATOR. Täältä löydät joitain piirejä, jotka perustuvat 5555 IC: ään. Tämä opetusohjelma kattaa 555 Timer IC: n eri näkökohdat ja selittää sen työn yksityiskohdat. Joten anna ensin ymmärtää, mitkä ovat vakaa, monostabiili ja bistabiili värähtelijä.
ASETETTU MULTIVIBRAATOR
Tämä tarkoittaa, että ulostulossa ei ole vakaata tasoa. Joten lähtö heilahtaa korkean ja matalan välillä. Tätä epävakaan lähdön merkkiä käytetään kello- tai neliöaaltolähdönä monissa sovelluksissa.
YKSINKERTAINEN MULTIVIBRAATTORI
Tämä tarkoittaa, että tulee olemaan yksi vakaa tila ja yksi epävakaa tila. Vakaa tila voidaan valita joko korkeaksi tai matalaksi. Jos vakaa lähtö valitaan korkeaksi, ajastin yrittää aina asettaa korkean tuloksen. Joten kun keskeytys annetaan, ajastin menee matalaksi lyhyeksi ajaksi ja koska matala tila on epävakaa, se nousee korkealle tuon ajan jälkeen. Jos vakaa tila valitaan matalaksi, keskeytyksellä lähtö menee korkeaksi lyhyeksi ajaksi ennen kuin se laskee.
BISTABLE MULTIVIBRATOR
Tämä tarkoittaa, että molemmat lähtötilat ovat vakaita. Jokaisen keskeytyksen jälkeen lähtö muuttuu ja pysyy siellä. Esimerkiksi lähtöä pidetään suurena nyt keskeytyksellä se menee matalaksi ja pysyy matalana. Seuraavan keskeytyksen jälkeen se nousee korkealle.
Tärkeitä ominaisuuksia 555-ajastin-IC: lle
NE555 IC on 8-nastainen laite. Ajastimen tärkeät sähköiset ominaisuudet ovat, että sitä ei tule käyttää yli 15 V: n, se tarkoittaa, että lähteen jännite ei voi olla yli 15 V. Toiseksi emme voi vetää yli 100 mA: n sirusta. Jos et noudata näitä, IC on palanut ja vahingoittunut.
Toimiva selitys
Ajastin koostuu periaatteessa kahdesta ensisijaisesta rakennuspalikosta ja ne ovat:
1. vertailijat (kaksi) tai kaksi op-vahvistinta
2. yksi SR-kiikku (aseta nollauskiikku)
Kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty, ajastimessa on vain kaksi tärkeää komponenttia, ne ovat vertailija ja kiikku. Annetaan ymmärtää, mitkä ovat vertailuvarusteet ja varvastossut.
Vertailijat: vertailija on yksinkertaisesti laite, joka vertaa tuloliittimien jännitteitä (käänteiset (- VE) ja ei-invertoivat (+ VE) -liittimet). Joten riippuen positiivisen ja negatiivisen päätelaitteen erosta tuloportissa, vertailijan lähtö määritetään.
Tarkastellaan esimerkiksi positiivisen tuloliittimen jännitteen olevan + 5V ja negatiivisen tuloliittimen jännitteen olevan + 3V. Ero on, 5-3 = + 2v. Koska ero on positiivinen, saadaan positiivinen huippujännite vertailijan ulostulosta.
Toisessa esimerkissä, jos positiivinen napajännite on + 3V ja negatiivisen tuloliittimen jännite on + 5V. Ero on + 3- + 5 = -2V, koska ero-tulojännite on negatiivinen. Vertailijan lähtö on negatiivinen huippujännite.
Jos esimerkiksi positiivinen tuloliitin on INPUT ja negatiivinen tuloliitin REFERENCE, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty. Joten jännitteen ero INPUT ja REFERNCE välillä on positiivinen, saamme positiivisen lähdön vertailijasta. Jos ero on negatiivinen, saamme negatiivisen tai maadoitetun vertailulähdön.
Flip-Flop: Flip-flop on muistisolu, johon voi tallentaa yhden bitin tietoa. Kuvassa näkyy SR-kiikun totuustaulukko.
Kiikalla on neljä tilaa kahdelle tulolle; meidän on kuitenkin ymmärrettävä vain kaksi kiikkuun tilaa tässä tapauksessa.
| S | R | Q | Q '(Q bar) |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
Kuten taulukossa näkyy, asetettujen ja palautettujen tulojen osalta saamme vastaavat lähdöt. Jos asetetussa tapissa on pulssi ja nollauksessa matala taso, kiikku tallentaa arvon yhden ja asettaa korkean logiikan Q-liittimeen. Tämä tila jatkuu, kunnes nollausnasta saa pulssin, kun asetetulla nastalla on matala logiikka. Tämä nollaa kiikun niin, että lähtö Q laskee matalaksi ja tämä tila jatkuu, kunnes kiikku asetetaan uudelleen.
Tällä tavalla kiikku tallentaa yhden bitin tietoa. Tässä toinen asia on Q ja Q-palkki ovat aina vastakkaisia.
Ajastimessa vertailija ja kiikku kootaan yhteen.
Harkitaan, että ajastimeen syötetään 9 V johdinjohtimen takia, jonka vastusverkko muodostaa ajastimen sisällä, kuten lohkokaaviossa on esitetty; vertailunastoissa on jännite. Joten jännitteenjakajaverkon takia meillä on + 6V vertailijan negatiivisessa liittimessä. Ja + 3V toisen vertailijan positiivisessa napassa.
Toinen asia on vertailija, yksi lähtö on kytketty kiikun nollaustappiin, joten vertailijan yksi lähtö menee korkealle matalasta, sitten kiila palautuu. Ja toisaalta toinen vertailulähtö on kytketty kiikkuun asetettuun tapiin, joten jos toinen vertailulähtö menee korkealle matalasta, kiikarit asetetaan ja tallennetaan YKSI.
Jos tarkkailemme huolellisesti, alle + 3 V: n jännitteelle liipaisintapissa (toisen vertailijan negatiivinen tulo), vertailijan lähtö menee matalalta korkealta, kuten aiemmin keskusteltiin. Tämä pulssi asettaa kiikun ja se tallentaa arvon.
Jos nyt käytämme yli + 6 V: n jännitettä kynnystappiin (vertailijan yhden positiivinen tulo), vertailijan lähtö lähtee matalasta korkeaan. Tämä pulssi nollaa kiikun ja kääntövaraston nollan.
Toinen asia tapahtuu kiikun nollauksen aikana, kun se nollaa purkutapin liitetään maahan, kun Q1 käynnistyy. Q1-transistori käynnistyy, koska Qbar on korkealla nollaushetkellä ja kytketty Q1-tukiasemaan.
Hämmästyttävässä kokoonpanossa tähän kytketty kondensaattori purkautuu tänä aikana, joten ajastimen lähtö on pieni tänä aikana. Hämmästyttävässä konfiguraatiossa aika kondensaattorin latauksen aikana liipaisintapin jännite on alle + 3 V, joten kiikku tallentaa yhden ja tulos on suuri.
Hämmästyttävässä kokoonpanossa, kuten kuvassa on esitetty, Lähtösignaalin taajuus riippuu RA-, RB-vastuksista ja kondensaattorista C. Yhtälö annetaan seuraavasti:
Taajuus (F) = 1 / (ajanjakso) = 1,44 / ((RA + RB * 2) * C).
Tässä RA, RB ovat vastusarvoja ja C on kapasitanssiarvo. Laittamalla vastus- ja kapasitanssiarvot yllä olevaan yhtälöön saadaan lähtöaukon taajuus.
Korkean tason logiikka-aika annetaan muodossa TH = 0,693 * (RA + RB) * C
Matalan tason logiikka-aika annetaan muodossa, TL = 0,693 * RB * C
Lähdön neliöaallon käyttösuhde annetaan muodossa, Duty Cycle = (RA + RB) / (RA + 2 * RB).
555 Ajastintappikaavio ja kuvaukset
Kuten kuvassa on esitetty, 555 ajastin-IC: ssä on kahdeksan nastaa, 1.Maa.
2.Laukaisin.
3. tuotos.
4.Palauta.
5. ohjaus
6. kynnys.
7.Purkaus
8. virta tai Vcc
Tappi 1. Maadoitus: Tällä tapilla ei ole mitään erityistä toimintoa. Se on kytketty maahan tavalliseen tapaan. Jotta ajastin toimisi, tämän tapin on oltava ja se on kytkettävä maahan.
Tappi 8. Virta tai VCC: Tällä nastalla ei myöskään ole erityistä toimintoa. Se on kytketty positiiviseen jännitteeseen. Jotta ajastin toimisi, tämä nasta on kytkettävä positiiviseen jännitteeseen, jonka alue on + 3,6v - + 15v.
Tappi 4. Nollaa: Kuten aiemmin keskusteltiin, ajastinsirussa on kiikku. Kiikun ulostulo ohjaa sirun ulostuloa pin3: ssä.
Palautustappi on kytketty suoraan kiikun MR: ään (Master Reset). Tarkkailussa voimme havaita pienen ympyrän kiikun MR: ssä. Tämä kupla edustaa MR (Master Reset) -nasta on aktiivinen LOW-liipaisin. Tämä tarkoittaa sitä, että kiikalla MR-nastan jännitteen palauttamiseksi täytyy siirtyä HIGH-arvosta LOW-arvoon. Tämän asteittaisen logiikan avulla kiikku ei tuskin vedetä alas LOW-tasolle. Joten lähtö menee MATALA, riippumatta kaikista nastoista.
Tämä tappi on kytketty VCC: hen, jotta kiila ei pääse kovasta palautuksesta.
Tappi 3. OUTPUT: Tällä nastalla ei myöskään ole erityistä toimintoa. Tämä tappi on vedetty transistoreiden muodostamasta PUSH-PULL-kokoonpanosta.
Push pull -konfiguraatio on esitetty kuvassa. Kahden transistorin jalustat on kytketty kiikkuulostuloon. Joten kun logiikan korkea ilmestyy kiikun lähdössä, NPN-transistori käynnistyy ja + V1 ilmestyy lähtöön. Kun kiikun lähdössä logiikka on MATALA, PNP-transistori kytkeytyy päälle ja lähtö vedetään maahan tai –V1 ilmestyy lähtöön.
Siten kuinka push-pull-konfiguraatiota saadaan neliöaallon ulostuloon ohjauslogiikalla kiikku. Tämän kokoonpanon päätarkoitus on saada kuorma pois kiikalta takaisin. No kiikku ei tietenkään pysty tuottamaan 100 mA: n lähtöä.
Tähän asti olemme keskustelleet nastoista, jotka eivät muuta tuotoksen tilaa missään olosuhteissa. Loput neljä nastaa ovat erityisiä, koska ne määrittävät ajastinsirun ulostulotilan, keskustelemme niistä nyt.
Tappi 5. Ohjaustappi: Ohjaustapa on kytketty vertailijan yhden negatiivisesta tulotapista.
Tarkastellaan tapausta, jossa jännite VCC: n ja GROUNDin välillä on 9v. Piirissä olevan jännitteenjakajan takia, kuten havainnollistetaan sivun 8 kuvassa 3, ohjaustapin jännite on VCC * 2/3 (VCC = 9, napajännite = 9 * 2/3 = 6V).
Tämän tapin tehtävä antaa käyttäjälle suora hallinta ensimmäisen vertailijan suhteen. Kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty, vertailijan yksi lähtö syötetään kiikun nollaukseen. Tähän nastaan voimme asettaa erilaisen jännitteen, sanotaan jos liitämme sen + 8v: iin. Nyt tapahtuu, että THRESHOLD-nastan jännitteen on saavutettava + 8 V, jotta kiila voidaan nollata ja ulostulo vetää alas.
Normaalitapauksessa V-lähtö laskee, kun kondensaattori saa varauksen jopa 2 / 3VCC (+ 6V 9V-jännitteelle). Nyt kun asetimme erilaisen jännitteen ohjaustappiin (vertailija yksi negatiivinen tai nollaa vertailija).
Kondensaattorin tulisi latautua, kunnes sen jännite saavuttaa ohjaintapin jännitteen. Tämän voimakondensaattorin latauksen takia signaalin kytkentäaika ja sammutusaika muuttuvat. Joten tulos kokee erilaisen käännöksen irrotetun annoksen suhteen.
Normaalisti tämä tappi vedetään alas kondensaattorilla. Ei-toivottujen häiriöiden välttämiseksi työskentelyssä.
Tappi 2. TRIGGER: Liipaisintappi vedetään vertailijan kahden negatiivisesta tulosta. Kaksi vertailulähtöä on kytketty kiikun SET-tapiin. Kaksi vertailulähtöä korkealla saamme korkean jännitteen ajastimen lähdössä. Joten voimme sanoa, että liipaisintappi ohjaa ajastimen lähtöä.
Nyt tässä on huomioitava, että pieni jännite liipaisintapissa pakottaa lähtöjännitteen korkeaksi, koska se on toisen vertailijan käänteisessä tulossa. Liipaisintapin jännitteen on oltava alle VCC * 1/3 (kun oletetaan VCC 9v, VCC * (1/3) = 9 * (1/3) = 3V). Joten jännitteen liipaisintapissa on oltava alle 3 V (9 V: n syöttö), jotta ajastimen lähtö menisi korkealle.
Jos tämä tappi on kytketty maahan, lähtö on aina korkea.
Tappi 6. THRESHOLD: Kynnystapin jännite määrittää, milloin ajastin nollataan. Kynnystappi otetaan vertailijan1 positiivisesta syötteestä.
Tässä THRESOLD-nastan ja CONTROL-nastan välinen jännite-ero määrittää vertailijan 2 lähdön ja siten nollauslogiikan. Jos jännite-ero on positiivinen, kiikku nollataan ja lähtö laskee. Jos negatiivinen ero, SET-nastan logiikka määrittää lähdön.
Jos ohjaustappi on auki. Sitten jännite, joka on yhtä suuri tai suurempi kuin VCC * (2/3) (ts. 6 V 9 V: n syöttölaitteessa), palauttaa kiikun. Joten tuotos laskee vähän.
Joten voimme päätellä, että THRESHOLD-nastan jännite määrittää, milloin lähdön pitäisi mennä matalaksi, kun ohjaustappi on auki.
Tappi 7. PURKAMINEN: Tämä tappi on vedetty avoimesta transistorin kerääjästä. Koska transistori (johon purkutappi otettiin, Q1) sai alustansa kytkettyä Qbariin. Aina kun ulostuloaukko laskee matalaksi tai kun kiikku nollataan, purkutappi vedetään maahan. Koska Qbar on korkea, kun Q on matala, niin transistori Q1 kytkeytyy päälle, kun transistorin pohja saa virtaa.
Tämä nasta purkaa kondensaattorin yleensä ASTABLE-kokoonpanossa, joten nimi PURAA.