Le mode multivibrateur Astable du circuit intégré de minuterie 555 est également appelé mode de fonctionnement libre ou mode de déclenchement automatique. Contrairement au mode multivibrateur monostable, il n'a pas d'état stable, il a deux états quasi stables (HIGH et LOW). Aucun déclenchement externe n'est nécessaire en mode Astable, il échange automatiquement ses deux états sur un intervalle particulier, générant ainsi une forme d'onde rectangulaire. Cette durée de la sortie HIGH et LOW a été déterminée par les résistances externes (R1 et R2) et un condensateur (C1). Le mode Astable fonctionne comme un circuit oscillateur, dans lequel la sortie oscille à une fréquence particulière et génère des impulsions sous forme d'onde rectangulaire.
En utilisant 555 timer IC, nous pouvons générer une durée précise de sortie HIGH et LOW, de micro secondes à heures, c'est pourquoi 555 est un IC très populaire et polyvalent. Avant de passer en revue ci-dessous, vous devez connaître le circuit intégré de minuterie 555 et ses codes PIN, voici la brève description de ses codes PIN.
Broche 1. Terre: Cette broche doit être connectée à la terre.
Broche 2. TRIGGER: La broche de déclenchement est tirée de l'entrée négative du comparateur deux. La sortie du comparateur inférieur est connectée à la broche SET de la bascule. Une impulsion négative (<Vcc / 3) sur cette broche règle la bascule et la sortie passe à l'état haut.
Pin 3. OUTPUT: Cette broche n'a pas non plus de fonction spéciale. Il s'agit de la broche de sortie où la charge est connectée. Il peut être utilisé comme source ou comme puits et conduire jusqu'à 200 mA de courant.
Pin 4. Reset: Il y a une bascule dans la puce de minuterie. La broche de réinitialisation est directement connectée à MR (Master Reset) de la bascule. Il s'agit d'une broche basse active et normalement connectée à VCC pour éviter une réinitialisation accidentelle.
Broche 5. Broche de commande: La broche de commande est connectée à la broche d'entrée négative du comparateur un. La largeur d'impulsion de sortie peut être contrôlée en appliquant une tension à cette broche, quel que soit le réseau RC. Normalement, cette broche est abaissée avec un condensateur (0,01 uF), pour éviter les interférences indésirables avec le fonctionnement.
Broche 6. SEUIL: La tension de la broche de seuil détermine quand réinitialiser la bascule dans la minuterie. La broche de seuil est tirée de l'entrée positive du comparateur supérieur. Si la broche de commande est ouverte, alors une tension égale ou supérieure à VCC * (2/3) réinitialisera la bascule. Donc, la sortie devient faible.
Broche 7. DECHARGE: Cette broche est tirée du collecteur ouvert du transistor. Puisque le transistor (sur lequel la broche de décharge a été prise, Q1) a sa base connectée à Qbar. Chaque fois que la sortie devient faible ou que la bascule est réinitialisée, la broche de décharge est tirée vers la masse et le condensateur se décharge.
Broche 8. Alimentation ou VCC: Il est connecté à une tension positive (+ 3.6v à + 15v).
Fonctionnement du mode multivibrateur Astable du circuit intégré de minuterie 555:
- Lors de la mise sous tension initiale, la tension de la broche de déclenchement est inférieure à Vcc / 3, ce qui rend la sortie du comparateur inférieur HIGH et SETS la bascule et la sortie de la puce 555 est HIGH.
- Cela rend le transistor Q1 OFF, car Qbar, Q '= 0 est directement appliqué à la base du transistor. Lorsque le transistor est OFF, le condensateur C1 commence à se charger et lorsqu'il est chargé à une tension supérieure à Vcc / 3, la sortie du comparateur inférieur devient LOW (le comparateur supérieur est également à LOW) et la sortie Flip flop reste la même que la précédente (sortie 555 reste ÉLEVÉ).
- Maintenant, lorsque la charge du condensateur atteint une tension supérieure à 2 / 3Vcc, la tension de l'extrémité non inverseuse (Seuil PIN 6) devient plus élevée que l'extrémité inverseuse du comparateur. Cela rend la sortie du comparateur supérieur HAUTE et réinitialise la bascule, la sortie de la puce 555 devient BASSE.
- Dès que la sortie de 555 devient LOW signifie Q '= 1, alors le transistor Q1 devient ON et court-circuite le condensateur C1 à la masse. Ainsi, le condensateur C1 commence à se décharger vers la terre via la broche de décharge 7 et la résistance R2.
- Lorsque la tension du condensateur descend en dessous des 2/3 Vcc, la sortie du comparateur supérieur devient LOW, maintenant SR Flip flop reste dans l'état précédent car les deux comparateurs sont BAS.
- Pendant la décharge, lorsque la tension du condensateur descend en dessous de Vcc / 3, cela rend la sortie du comparateur inférieur HIGH (le comparateur supérieur reste LOW) et règle à nouveau la bascule et la sortie 555 devient HIGH.
- Le transistor Q1 devient OFF et à nouveau le condensateur C1 commence à se charger.
Cette charge et décharge du condensateur se poursuivent et une onde de sortie oscillante rectangulaire pour est générée. Pendant que le condensateur est en charge, la sortie de 555 est ÉLEVÉE, et pendant que le condensateur reçoit une décharge, la sortie sera BASSE. Donc, cela s'appelle le mode Astable car aucun état n'est stable et 555 échange automatiquement son état de HAUT à BAS et BAS à HAUT, donc il est appelé Multivibrateur libre.
La durée de SORTIE HAUT et BASSE DE SORTIE est maintenant déterminée par les résistances R1 et R2 et le condensateur C1. Cela peut être calculé en utilisant les formules ci-dessous:
Temps haut (secondes) T1 = 0,693 * (R1 + R2) * C1
Temps bas (secondes) T2 = 0,693 * R2 * C1
Période de temps T = temps haut + temps bas = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1
Fréquence f = 1 / Période = 1 / 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1 = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Cycle de service: Le cycle de service est le rapport entre le temps pendant lequel la sortie est HAUTE et le temps total.
Cycle de service%: (Temps HAUT / Temps total) * 100 = (T1 / T) * 100 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2) * 100
Vous pouvez également utiliser cette 555 Timer Astable Calculator pour calculer les valeurs ci-dessus.
Voici la démonstration pratique du mode Astable du circuit intégré de minuterie 555, où nous avons connecté une LED à la sortie du circuit intégré 555. Dans ce circuit multivibrateur 555 astable, la LED s'allumera et s'éteindra automatiquement avec une durée particulière. L'heure de marche, l'heure d'arrêt, la fréquence, etc. peuvent être calculées en utilisant les formules ci-dessus.
La figure ci-dessus montre le schéma de circuit du multivibrateur astable 555 timer. Vous pouvez trouver de nombreux circuits et applications utilisant le mode astable dans 555 circuits de minuterie.