عنوان مقاله : آشنایی با آی سی 555

چکیده مقاله :

آی سی 555 جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Ic و چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود

متن کامل مقاله :






آی سی 555 جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Ic و چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود .مزیت این IC تولید تایم بیسهای (time base) نسبتا دقیق (بدون استفاده از کریستال ) ، تقریبا مستقل از تغیرات ولتاژ منبع تغذیه و حرارت می باشد.این IC در بسته های 8 پایه DIP(دو ردیف پایه قرینه در طرفین Dual Inline Package) و نوع دیگر Metal can package (قابلمه ای) که در انواع قدیمیتر و یا در جاهائیکه دفع حرارت بیشتر مورد نیاز باشد ، ساخته می شود.

DIP and Can Package of 555

ولتاژ تغذیه IC چیزی بین 5 تا 15 ولت و حداکثر 18 ولت است . خروجی این IC (پایه 3) دارای دو سطح ولتاژ بالا (نزدیک به VCC) و پائین (نزدیک بهGND) است .و باری را که تا 200 میلی آمپر جریان بکشد ، می تواند تغذیه کند.از این رو مستقیما بسیاری از رله ها و یا بلندگوها و... رابدون استفاده از طبقات تقویت کننده جریان اضافی با این IC می توان تحریک نمود.برای بررسی نحوه کار IC ابتدا مدار داخلی آن را به صورت شکاتیک بررسی می کنیم.

schematic of 555



الف)- تغذیه :

پایه 8 به یک ولتاژ مثبت و پایه 1 به زمین وصل می شود.تا تغذیه IC فراهم گردد (در شمای داخلی خطوط تغذیه فلیپ فلاپ ، مقایسه کننده ، بافر تقویت کننده جریان و VREF رسم نشده است)با توجه به شکل ولتاژ VCC روی سه عدد مقاومت 5 کیلو اهمی (وجه تسمیه این IC یعنی 555) تقسیم شده و با توجه به امپدانس ورودی زیاد مقایسه کننده­ها ، ولتاژهای 2/3VCC و VCC/3 را به ترتیب در ورودی منفی تقویت کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم بوجود می­آورد.



ب­)- خروجی:

پایه 3 از طریق یک تقویت کننده جریان ولتاژ خروجی فلیپ فلاپ را برای استفاده در خارج IC منتقل می کند.



ج)- تریگر:

چنانچه ولتاژ پایه 2 از VCC/3 کمتر شود ،با توجه به ورودی های مقایسه کننده آنالوگ دوم خروجی این این مقایسه کننده بالا رفته و باعث ست شدن فلیپ فلاپ Q=1 ( که با لبه بالا رونده کار می کند)می گردد.یعنی خروجی فلیپ فلاپ یا خروجی خود IC در این حالت بالا می رود و حتی اگر ولتاژ پایه 2 باز هم از VCC/3 بیشتر شود و خروجی مقایسه کننده پایین بیاید تغییری در خروجی مشاهده نمی­شود.

د)-ترشولد :

چنانچه ولتاژ پایه 6 از 2/3VCC ( یا ولتاژ پایه 5( بیشتر شود ، با توجه به ورودی های مقایسه کننده­ی اول ،خروجی مقایسه کننده High شده و فلیپ فلاپ را Reset و خروجی IC را صفر می کند.

ه )-دشارژ :

همانطور که از روی شکل پیداست، هنگامی که فلیپ فلاپ ست باشد خروجی Q' فلیپ فلاپ ترانزیستور Q1 را قطع خواهد کرد (ولتاژ بیس صفر می شود)اما در هنگام Reset ترازیستور اشباع شده ، پایه 7 به زمین وصل می­شود . از این عمل بیشتر برای تخلیه خازن و رفتن به سیکل بعدی تایمینگ استفاده می شود .ولی بسته به نوع مدار و نظر طراح ، می تواند استفاده های دیگری هم داشته باشد .

و) کنترل ولتاژ:

اگر بخواهیم ولتاژ آستانه بالایی (ترشولد Vu ) و آستانه پایینی (تریگر Vl) موجود در ورودی منفی مقایسه کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم ،همان 2/3VCC و VCC/3 بماند با این پایه )5( کاری نداریم فقط برای تثبیت تغییرات ناگهانی ولتاژ ( ناشی از عدم تثبیت تغذیه یا عوامل دیگر بخصوص در زمان تغییر وضعیت فلیپ فلاپ) این پایه را با یک خازن 0.001 تا 0.1 میکرو فاراد با کیفیت خوب وصل می کنیم .آزاد گذاشتن این پایه در فرکانس های کم و جاهائیکه منبع تغذیه دارای تثبیت خوبی است و نویز کم است ، اشکالی ندارد . و اما چنانچه بخواهیم ولتاژ های آستانه را خودمان تغییر داده یا کنترل کنیم با اعمال هر منبع ولتاژی ( با مقاومت داخلی در حدود کمتر از 5 کیلو اهم) به پایه 5 ،همان ولتاژ برابر Vu و نصف آن برابر Vl خواهد بود . از این پایه برای مدولاسیون پهنای پالس یا کنترل تاخیر بوسیله ولتاژ و. .. استفاده می شود .

ز ) Reset:

پایه 4 در صورت عدم استفاده معمولا با یک مقاومت یا به طور مستقیم به پایه 8 (VCC) وصل میشود ، تا احتمالا نویز یا الکریسیته القائی باعث تحریک ناخواسته آن نشود .در صورتیکه بخواهیم از این پایه استفاده کنیم معمولا آن را با یک مقاومت به Vcc وصل می کنیم و هنگامیکه این پایه حتی برای یک لحظه زمین کنیم ،ترانزیستور Q2 اشباع شده Vref رابه فلیپ فلاپ اعمال کرده باعث رست شدن آن می شود . Reset شدن فلیپ فلاپ توسط پایه 4 مستقل از وضعیت پایه های 2و6 بوده و خروجی IC حتما Low می شود.



منبع: جزوه­ی آزمایشگاه تکنیک پالس دانشگاه کردستان