IC 555

[Mute]

128379553503_ic-555.png
آی سی 555 به آی سی تایمر نیز معروف است و انواع تایمرها و نوسان سازها را می توان به وسیله آن تحقق بخشید. مدار موجود به صورت نوسان ساز کار می کند وبا توجه به مقادیر C و R فرکانس نوسان را می توان تعیین کرد، بدین ترتیب که مدت زمان یک یا صفربودن پالسهای خروجی این آی سی با یک خازن تعیین می شود که همان مدت زمان شارژ ودشارژ شدن خازن توسط یک مقاومت است . با در اختیار داشتن مقادیر ظرفیت خازن و اندازه مقاومت، این زمانها را می توان با دقت زیاد محاسبه کرد. متاسفانه دانشجویان و مهندسان فقط از نحوه کار این آی سی با خبر هستند و از مدارات و استفاده های آن بی خبرند .
بخاطر آشنایی شما با طرز استفاده از آی سی 555 ما 50 مدار جالب که 100 در صد عملی هستند را بصورت یک PDF به همراه یک مقاله فارسی در رابطه با عملکرد IC 555 برای شما آماده نموده ایم .

توضیحات بیشتر در مورد آی سی 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 به GND) 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.

 

[Mute]

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 ، ولتاژ های 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.

 

[Mute]

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 ولتاژ ی ( با مقاومت داخلی در حدود کمتر از 5 کیلو اهم) به پایه 5 ،همان ولتاژ برابر Vu و نصف آن برابر Vlخواهد 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.

 

[Mute]

دانلود فایل

منبع:تکنو الکترو

 

[سعید گروسی]

مدارداخلی 555:

11 مدارعملی با555:

 

[Joe_Bel]

آی سی 555 همه جا یافت می شود و یکی از ارزانترین و در عین حال پرکاربردترین و قوی ترین انواع موجود در بازار است.گاهی اوقات به صورت TTL 555 به بازار عرضه شده و تغذیه آن از حدرد 4 ولت تا 16 الی 18 ولت مقدور است.قیمت زیادی نداشته و بیشتر بستگی به تعداد خریداری شده و شرکت تولید کننده آن دارد.حتی وقتی خروجی آی سی به باری وصل نیست.
مدار داخل تراشه جریانی در حدود 10 میلی آمپر مصرف می کند.لذا اگر لازم است که تراشه همیشه به تغذیه متصل و روشن باشد.این آی سی برای کار با باتری خیلی مناسب نیست.
نمونه های خانواده CMOS این تراشه (ICM7555,ICL7555,TLC555) نیز موجود بوده و با تغذیه 2 الی 18 ولت کار می کنند و مدار داخلی آنها هنگام روشن بودن،جریانی در حدود 60 میکرو آمپر می کشد.قیمت این آی سی ها هم مثل تراشه های خانواده TTL،ارزان و مناسب می باشد.در زبان فنی الکترونیک، تراشه های خانواده TTL555 ، و آی سی های گروه CMOS،7555 نامیده می شوند.555 در محفظه های 8 پایه ای و به صورت تک تایمر عرضه شده و نوع دوقلوی آن که 556 نامیده می شود،14 پایه دارد.
7555 هم به همین صورت است و نوع تک تایمر آن در محفظه های 8 پایه و نمونه دوقلوی آن که 14 پایه دارد،7556 نامیده می شود.
تراشه های 555 و 7555،اکثرا تایمر یا زمان سنج هم نامیده می شوند.این آی سی ها در داخل خود از حدود 28 ترانزیستور سود می جویند و تنها قطعات اضافی مورد نیاز همراه آنها،عناصر زمانبندی،یعنی یک مقاومت و یک خازن می باشد.وقتی خازنی به یک ولتاژ متصل می شود،شارژ شدن آن به زمان خاصی نیاز دارد اگر یک مقاومت هم با خازن مزبور سری شده باشد،زمان یاد شده بیشتر خواهد شد.تراشه مورد نظر ما،ولتاژ صعودی یا نزولی را آشکار می سازد.وقتی ولتاژ خازن دو سوم ولتاژ تغذیه می شود،خروجی Lمی گردد و به طریق مشابه زمانی که ولتاژ یاد شده به یک سوم ولتاژ تغذیه افت نماید،خروجی Hمی شود.
با این آی سی می توان کارهای دیگری را هم صورت داد مثلا عملکرد آن را متوقف کرد یا ترتیبی اتخاذ نمود که در پایه خروجی یک H_Lواحد ارایه دهد که حالت اخیر به عملکرد تک پایا یا تک ضربه ای معروف است.
وقتی فرکانس خروجی آی سی بیش از یک سیکل بر ثانیه (1 هرتز) می شود،مدار،نوسان ساز نامیده شده و در صورتی که فرکانس یا شده کمتر از حد مزبور گردد به آن تایمر می گوییند.
این آی سی را نباید به غلط تایمر 555 نامید چون کاربرذهای گوناگون دیگری هم دارد.به این دلیل است که در این مقاله ما از آن فقط به عنوان 555 (بخوانید 5،5،5) یاد می کنیم.نکته دیگری که در این رابطه باید از آن آگاه باشید،ولتاژ در پایه خروجی 3 ولت است.
ولتاژ پایه یاد شده حدود 1 تا 2 ولت کمتر از ولتاژ خط بوده و هیچوقت صفر نمی شود (وقتی جریان کشیده از مدار 10 میلی آمپر باشد،0.7 ولت و به ازای 200 میلی آمپر،1900 میلی ولت است).
برای مثال وقتی ولتاژ خروجی حدود 10 ولت باشد،به ولتاژ تغذیه ای در حدود 12.6 ولت نیاز خواهیم داشت.از نظر اصظلاحات الکترونیکی، 555 توانایی های گیرندگی و دهندگی خیلی خوبی نداشته و ضعیف عمل می کند.

پایه های 555
شناسایی پایه های 555 به شرح زیر است :

​

هنگام رسم دیاگرام مداری،همیشه 555 را شبیه قطعه ای که موقعیت پایه های آن در شکل مشخص گردیده نشان دهید.در این صورت تشخیص سریع عملکرد هر یک از پایه ها ساده تر خواهد شد.

​

وظیفه هر یک از پایه ها به شرح زیر است :
پایه 1 یا زمین : به خط صفر ولت وصل می شود.
پایه 2 یا فرمان(تحریک): با آشکار سازی یک سوم ولتاژ خط،خروجی را H می کند.پایه 2،پایه 6 را کنترل می نماید.اگر پایه 2،Lو پایه 6 هم Lباشد،خروجی به وضعیت Hرفته و به همان حالت باقی می ماند.اگر پایه 6 ،Hو پایه 2،Lشود،تا زمانی که پایه 2 ،L باقی بماند،خروجی Lخواهد بود.این پایه امپدانس بسیار زیادی ( در حدود 10 مگا اهم ) داشته و با جریانی در حدود 1 میکروآمپر، راه اندازی می شود.
پایه 3 یا خروجی : پایه های 3 و 7 هم فاز هستند.این پایه با 2 ولت کمتر از ولتاژ خط،Hشده و با حدود 0.5 ولت بیشتر از صفر ولت،Lگردیده و توانایی عبور جریانی نزدیک به 200 میلی آمپر را دارد.
پایه 4 یا ریست : از نظر داخلی از طریق یک مقاومت 100 کیلواهم،Hاست.برای ری ست شدن آی سی،ولتاژ آن باید زیر 0.8 ولت باشد.
پایه 5 یا کنترل : اعمال یک ولتاژ به این پایه،زمان بندی شبکه RCرا به طور قابل ملاحظه ای تغییر می دهد.
پایه 6 یا آستانه : با آشکار سازی دو سوم ولتاژ خط،فقط اگر پایه 2،Hباشد،خروجی را می کند.این پایه امپدانس بسیار زیادی (در حدود 10 مگااهم) داشته و با جریانی در حدود 0.2 میکروآمپر،تحریک می گردد.
پایه 7 یا دشارژ : وقتی ولتاژ پایه 6، دو سوم ولتاژ خط شود،این پایه Lمی گردد مشروط بر اینکه پایه 2 ،H باشد.اگر پایه 2، Hباشد،پایه 6 می تواند Hیا L بوده و در هر صورت پایه 7 ،L باقی می ماند.وقتی پایه 2،یک سوم ولتاژ خط را شناسایی کند ( حتی با یک پالس L )، اگر پایه 6، Lباشد، این پایه ( پایه 7 )،باز شده (H)و در همان وضعیت باقی می ماند.توجه داشته باشید که پایه های 7 و 3،هم فاز هستند.رفتار پایه های 3و 7 با هم یکی است ولی پایه 7،H نشده و به اصطلاح باز می شود.ولی امکان Lشدن آن وجود داشته و در این حالت 200 میلی آمپر جریان می کشد،اگر می خواهید تراشه ،توانایی کشندگی مناسبی از خود نشان دهد،پایه های 3 و 7 را به هم متصل کنید.
پایه 8 یا تغذیه : به خط مثبت تغذیه متصل می شود.
ساده ترین نوسان ساز با 555
در ساده ترین نوسان سازی که با 555 طراحی می شود،پایه خروجی 3،از طریق مقاومت R1به خازن C1متصل می شود.وقتی مدار آغاز به کار می کند،خازن خالی و پایه خروجی 3،H است.در این موقع، C1از طریق R1 شارژ شده و وقتی پایه 6،دو سوم ولتاژ خط را شناسایی کند، پایه خروجی 3،Lمی گردد.در این هنگام،R1باعث تخلیه خازن C1شده و وقتی پایه 2،یک سوم ولتاژ خط را شناسایی نماید.پایه خروجی 3،H شده و موجب تکرار چرخه می گردد.

​

به فاصله زمانی H بودن خروجی،اصطلاحا ((نشانه یا مارک )) و به مقدار Lبودن آن، ((فاصله یا اسپیس)) می گویند.
در دیاگرام نشان داده شده،اندازه های نشانه و فاصله با هم مساوی بوده و به این حالت ((1 به 1)) یا ((50-50)) می گویند.
اگر در خروجی از یک مقاومت و یک خازن معمولی یا الکترولیتی استفاده شود،شکل موج حاصله بسیار شبیه و نزدیک به یک موج سینوسی خواهد بود