Comprendre 555 timer ic

555 Timer IC est l'un des circuits intégrés les plus couramment utilisés par les étudiants et les amateurs. Il existe de nombreuses applications de ce circuit intégré, principalement utilisées comme vibrateurs comme le MULTIVIBRATEUR ASTABLE, le MULTIVIBRATEUR MONOSTABLE et le MULTIVIBRATEUR BISTABLE. Vous pouvez trouver ici quelques circuits basés sur 5555 IC. Ce tutoriel couvre différents aspects du 555 Timer IC et explique son fonctionnement en détail. Voyons donc d'abord quels sont les vibrateurs astables, monostables et bistables.

MULTIVIBRATEUR ASTABLE

Cela signifie qu'il n'y aura pas de niveau stable à la sortie. Ainsi, la sortie oscillera entre haut et bas. Ce caractère de sortie instable est utilisé comme sortie d'horloge ou d'onde carrée pour de nombreuses applications.

MULTIVIBRATEUR MONOSTABLE

Cela signifie qu'il y aura un état stable et un état instable. L'état stable peut être choisi soit haut soit bas par l'utilisateur. Si la sortie stable est sélectionnée haute, alors la minuterie essaie toujours de mettre haute à la sortie. Ainsi, lorsqu'une interruption est donnée, la minuterie passe au niveau bas pendant un court laps de temps et, comme l'état bas est instable, il passe au niveau haut après ce temps. Si l'état stable est choisi bas, avec interruption, la sortie devient élevée pendant une courte période avant de devenir basse.

MULTIVIBRATEUR BISTABLE

Cela signifie que les deux états de sortie sont stables. A chaque interruption, la sortie change et y reste. Par exemple, la sortie est considérée comme élevée maintenant avec une interruption, elle devient faible et elle reste faible. À la prochaine interruption, il augmente.

Caractéristiques importantes du 555 Timer IC

NE555 IC est un appareil à 8 broches. Les caractéristiques électriques importantes de la minuterie sont qu'elle ne doit pas fonctionner au-dessus de 15V, cela signifie que la tension de la source ne peut pas être supérieure à 15v. Deuxièmement, nous ne pouvons pas tirer plus de 100 mA de la puce. Si vous ne les suivez pas, IC serait brûlé et endommagé.

Explication de travail

La minuterie se compose essentiellement de deux blocs de construction principaux et ils sont:

1. comparateurs (deux) ou deux ampli-op

2.Une bascule SR (régler la bascule de réinitialisation)

Comme le montre la figure ci-dessus, il n'y a que deux composants importants dans la minuterie, ils sont le comparateur et la bascule. Permet de comprendre ce que sont les comparateurs et les bascules.

Comparateurs: le comparateur est simplement un appareil qui compare les tensions aux bornes d'entrée (bornes inverseuses (- VE) et non inverseuses (+ VE)). Ainsi, en fonction de la différence entre la borne positive et la borne négative au port d'entrée, la sortie du comparateur est déterminée.

Par exemple, considérez que la tension de la borne d'entrée positive est de + 5V et la tension de la borne d'entrée négative de + 3V. La différence est, 5-3 = + 2v. Puisque la différence est positive, nous obtenons la tension de crête positive à la sortie du comparateur.

Pour un autre exemple, si la tension de borne positive est de + 3V et la tension de borne d'entrée négative de + 5V. La différence est de + 3- + 5 = -2V, car la différence de tension d'entrée est négative. La sortie du comparateur sera une tension de crête négative.

Si, par exemple, considérez la borne d'entrée positive comme INPUT et la borne d'entrée négative comme REFERENCE comme indiqué dans la figure ci-dessus. Ainsi, la différence de tension entre INPUT et REFERNCE est positive, nous obtenons une sortie positive du comparateur. Si la différence est négative, nous obtiendrons une valeur négative ou une masse à la sortie du comparateur.

Flip-Flop: La bascule est une cellule mémoire, elle peut stocker un bit de données. Dans la figure, nous pouvons voir la table de vérité de la bascule SR.

Il y a quatre états à une bascule pour deux entrées; cependant, nous devons comprendre seulement deux états de la bascule pour ce cas.

S	R	Q	Q '(barre Q)
0	1	0	1
1	0	1	0

Maintenant, comme indiqué dans le tableau, pour les entrées définies et réinitialisées, nous obtenons les sorties respectives. S'il y a une impulsion à la broche de réglage et un niveau bas à la réinitialisation, alors la bascule stocke la valeur un et met la logique haute à la borne Q. Cet état continue jusqu'à ce que la broche de réinitialisation reçoive une impulsion tandis que la broche de réglage a une logique basse. Ceci réinitialise la bascule de sorte que la sortie Q passe à l'état bas et cet état continue jusqu'à ce que la bascule soit à nouveau positionnée.

De cette manière, la bascule stocke un bit de données. Ici, une autre chose est que Q et Q bar sont toujours opposés.

Dans une minuterie, le comparateur et la bascule sont réunis.

Considérez que 9V est fourni à la minuterie, en raison du diviseur de tension formé par le réseau de résistances à l'intérieur de la minuterie, comme indiqué dans le schéma fonctionnel; il y aura une tension aux broches du comparateur. Donc, à cause du réseau diviseur de tension, nous aurons + 6V à la borne négative du comparateur. Et + 3V à la borne positive du deuxième comparateur.

Une autre chose est que la sortie du comparateur une est connectée à la broche de réinitialisation de la bascule, de sorte que si la sortie du comparateur une passe haut de bas, la bascule se réinitialise. Et d'autre part, la deuxième sortie du comparateur est connectée à la broche de réglage de la bascule, donc si la deuxième sortie du comparateur passe haut de bas, la bascule se positionne et stocke UN.

Maintenant, si nous observons attentivement, pour une tension inférieure à + 3V au niveau de la broche de déclenchement (entrée négative du deuxième comparateur), la sortie du comparateur passe du bas au haut comme discuté précédemment. Cette impulsion règle la bascule et mémorise une valeur un.

Maintenant, si on applique une tension supérieure à + 6V à la broche de seuil (entrée positive du comparateur un), la sortie du comparateur passe de bas en haut. Cette impulsion réinitialise la bascule et la bascule mémorise zéro.

Une autre chose se produit lors de la réinitialisation de la bascule, lorsqu'elle réinitialise la broche de décharge est connectée à la terre lorsque Q1 est activé. Le transistor Q1 devient passant parce que la Qbar est élevée à la réinitialisation et est connectée à la base Q1.

Dans une configuration astable, le condensateur connecté ici se décharge pendant ce temps et donc la sortie de la minuterie sera faible pendant ce temps.Dans une configuration astable, le temps pendant lequel le condensateur se charge, la tension de la broche de déclenchement sera inférieure à + 3V et donc la bascule sera stocker un et la sortie sera élevée.

Dans une configuration astable comme le montre la figure, La fréquence du signal de sortie dépend des résistances RA, RB et du condensateur C. L'équation est donnée comme suit:

Fréquence (F) = 1 / (Période de temps) = 1,44 / ((RA + RB * 2) * C).

Ici RA, RB sont des valeurs de résistance et C est la valeur de capacité. En mettant les valeurs de résistance et de capacité dans l'équation ci-dessus, nous obtenons la fréquence de l'onde carrée de sortie.

Le temps logique de haut niveau est donné par TH = 0,693 * (RA + RB) * C

Le temps logique de bas niveau est donné comme suit: TL = 0,693 * RB * C

Le rapport cyclique de l'onde carrée de sortie est donné comme, Cycle de service = (RA + RB) / (RA + 2 * RB).

555 Schéma et descriptions des broches de la minuterie

Maintenant, comme le montre la figure, il y a huit broches pour un circuit intégré de minuterie 555, à savoir, 1. au sol.

2. déclencheur.

3. sortie.

4. réinitialiser.

5. contrôle

6. seuil.

7. décharge

8. puissance ou Vcc

Pin 1. Ground: Cette broche n'a aucune fonction spéciale. Il est connecté à la terre comme d'habitude. Pour que la minuterie fonctionne, cette broche doit et doit être connectée à la terre.

Broche 8. Alimentation ou VCC: Cette broche n'a pas non plus de fonction spéciale. Il est connecté à une tension positive. Pour que la minuterie fonctionne, cette broche doit être connectée à une tension positive de la plage + 3,6 V à + 15 V.

Pin 4. Reset: Comme indiqué précédemment, il y a une bascule dans la puce de minuterie. La sortie de la bascule contrôle directement la sortie de la puce sur la broche 3.

La broche de réinitialisation est directement connectée à MR (Master Reset) de la bascule. À l'observation, nous pouvons observer un petit cercle au MR de la bascule. Cette bulle représente la broche MR (Master Reset) est le déclencheur LOW actif. Cela signifie que la bascule pour réinitialiser la tension de la broche MR doit passer de HIGH à LOW. Avec cette logique de descente, la bascule est à peine abaissée à LOW. Ainsi, la sortie passe à FAIBLE, indépendamment des broches.

Cette broche est connectée à VCC pour que la bascule empêche la réinitialisation matérielle.

Pin 3. OUTPUT: Cette broche n'a pas non plus de fonction spéciale. Cette broche est tirée de la configuration PUSH-PULL formée par des transistors.

La configuration push pull est illustrée sur la figure. Les bases de deux transistors sont connectées à la sortie bascule. Ainsi, lorsque le niveau logique haut apparaît à la sortie de la bascule, le transistor NPN devient passant et + V1 apparaît à la sortie. Lorsque la logique apparue à la sortie de la bascule est LOW, le transistor PNP est activé et la sortie est abaissée à la masse ou –V1 apparaît à la sortie.

Ainsi comment la configuration push-pull est utilisée pour obtenir une onde carrée en sortie par la logique de commande de la bascule. Le but principal de cette configuration est de récupérer la charge de la bascule. Eh bien, la bascule ne peut évidemment pas fournir 100 mA en sortie.

Eh bien, jusqu'à présent, nous avons discuté des broches qui ne modifient en aucun cas la condition de sortie. Les quatre broches restantes sont spéciales car elles déterminent l'état de sortie de la puce de minuterie, nous allons discuter de chacune d'elles maintenant.

Broche 5. Broche de contrôle : La broche de commande est connectée à la broche d'entrée négative du comparateur un.

Considérons pour un cas la tension entre VCC et GROUND est de 9v. En raison du diviseur de tension dans la puce comme observé dans la figure 3 de la page 8, la tension à la broche de commande sera VCC * 2/3 (pour VCC = 9, tension de la broche = 9 * 2/3 = 6 V).

La fonction de cette broche pour donner à l'utilisateur le contrôle direct sur le premier comparateur. Comme le montre la figure ci-dessus, la sortie du comparateur 1 est envoyée à la réinitialisation de la bascule. Sur cette broche, nous pouvons mettre une tension différente, disons si nous la connectons à + 8v. Maintenant, ce qui se passe, c'est que la tension de la broche SEUIL doit atteindre + 8V pour réinitialiser la bascule et faire glisser la sortie vers le bas.

Dans le cas normal, la sortie V deviendra faible une fois que le condensateur sera chargé jusqu'à 2 / 3VCC (+ 6V pour une alimentation 9V). Maintenant que nous mettons une tension différente à la broche de commande (comparateur un négatif ou comparateur de réinitialisation).

Le condensateur doit se charger jusqu'à ce que sa tension atteigne la tension de la broche de commande. En raison de cette charge de condensateur de force, l'heure d'activation et de désactivation du signal change. Ainsi, la sortie subit un tour différent sur la ration arrachée.

Normalement, cette broche est abaissée avec un condensateur. Pour éviter toute interférence de bruit indésirable avec le travail.

Broche 2. TRIGGER: La broche de déclenchement est tirée de l'entrée négative du comparateur deux. La sortie du comparateur deux est connectée à la broche SET de la bascule. Avec la sortie du comparateur deux haut, nous obtenons une haute tension à la sortie de la minuterie. Nous pouvons donc dire que la broche de déclenchement contrôle la sortie de la minuterie.

Maintenant, ce qu'il faut observer, c'est qu'une basse tension sur la broche de déclenchement force la tension de sortie à un niveau élevé, car elle se trouve à l'entrée inverseuse du deuxième comparateur. La tension à la broche de déclenchement doit être inférieure à VCC * 1/3 (avec VCC 9v comme supposé, VCC * (1/3) = 9 * (1/3) = 3V). Ainsi, la tension à la broche de déclenchement doit descendre en dessous de 3V (pour une alimentation 9v) pour que la sortie de la minuterie devienne élevée.

Si cette broche est connectée à la masse, la sortie sera toujours élevée.

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 comparateur1.

Ici, la différence de tension entre la broche SEUIL et la broche CONTROL détermine la sortie du comparateur 2 et donc la logique de réinitialisation. Si la différence de tension est positive, la bascule est réinitialisée et la sortie devient faible. Si la différence est négative, la logique de la broche SET détermine la sortie.

Si la broche de commande est ouverte. Ensuite, une tension égale ou supérieure à VCC * (2/3) (soit 6V pour une alimentation 9V) réinitialisera la bascule. Donc, la sortie devient faible.

Nous pouvons donc en conclure que la tension de la broche SEUIL détermine le moment où la sortie doit devenir basse, lorsque la broche de commande est ouverte.

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 à la terre. Parce que Qbar sera haut lorsque Q est bas, donc le transistor Q1 devient ON lorsque la base du transistor est alimentée.

Cette broche décharge généralement le condensateur en configuration ASTABLE, d'où le nom DECHARGE.