IC 555 - nguyên tắc, ứng dụng
555 là m t lo i linh ki n khá là ph bi n bây gi v i vi c d dàng t o đc xung vuông và có ộ ạ ệ ổ ế ờ ớ ệ ễ ạ ượ
th thay đi t n s tùy thích, v i s đ m ch đn gi n,đi u ch đc đ r ng xung. Nó đc ể ổ ầ ố ớ ơ ồ ạ ơ ả ề ế ượ ộ ộ ượ
ng d ng h u h t vào các m ch t o xung đóng c t hay là nh ng m ch dao đng khác.Đây là ứ ụ ầ ế ạ ạ ắ ữ ạ ộ
linh ki n c a hãng CMOS s n xu t .Sau đây là b ng thông s c a 555 có trên th tr ng :ệ ủ ả ấ ả ố ủ ị ườ
+ Đi n áp đu vào : 2 - 18V ( Tùy t ng lo i c a 555 : LM555, NE555, NE7555..)ệ ầ ừ ạ ủ
+ Dòng đi n cung c p : 6mA - 15mAệ ấ
+ Đi n áp logic m c cao : 0.5 - 15Vệ ở ứ
+ Đi n áp logic m c th p : 0.03 - 0.06Vệ ở ứ ấ
+ Công su t l n nh t là : 600mWấ ớ ấ
* Các ch c năng c a 555:ứ ủ
+ Là thi t b t o xung chính xácế ị ạ
+ Máy phát xung
+ Đi u ch đc đ r ng xung (PWM)ề ế ượ ộ ộ
+ Đi u ch v trí xung (PPM) (Hay dùng trong thu phát h ng ngo i)ề ế ị ồ ạ
Đy ch là nh ng thông s c b n c a 555. Còn nh ng thông s khác các b n tham kh o ấ ỉ ữ ố ơ ả ủ ữ ố ạ ả
datasheet!
1 : Gi i thi u, s đ kh i, s đ nguyên lý, chân c a 555ớ ệ ơ ồ ố ơ ồ ủ
IC th i gian 555 đc du nh p vào nh ng năm 1971 b ng công ty Signetics Corporation b ng 2 ờ ượ ậ ữ ằ ằ
dòng s n ph m SE555/NE555 và đc g i là máy th i gian và cũng là lo i có đu tiên. Nó cung ả ẩ ượ ọ ờ ạ ầ
c p cho các nhà thi t k m ch đi n t v i chi phí t ng đi r , n đnh và nh ng m ch t h p ấ ế ế ạ ệ ử ớ ươ ố ẻ ổ ị ữ ạ ổ ợ
cho nh ng ng d ng cho đn n và không n đnh. T đó thi t b này đc làm ra v i tính ữ ứ ụ ơ ổ ổ ị ừ ế ị ượ ớ
th ng m i hóa. 10 năm qua m t s nhà s n su t ng ng s n su t lo i IC này b i vì s c nh ươ ạ ộ ố ả ấ ừ ả ấ ạ ở ự ạ
tranh và nh ng lý do khác. Tuy th nh ng công ty khác l i s n su t ra nh ng dòng nàyữ ế ữ ạ ả ấ ữ
Các d ng hình dáng chân c a 555 trong th c t :ạ ủ ự ế
Hình d ng c a 555 trong hình 1 và hình 2. Lo i 8 chân hình tròn và lo i 8 chân hình vuông. ạ ủ ở ạ ạ
Nh ng th tr ng Vi t Nam ch y u là lo i chân vuông.ư ở ị ườ ệ ủ ế ạ
Nhìn trên hình 3 ta th y c u tr c c a 555 nó t ng đng v i h n 20 transitor , 15 đi n tr và 2 ấ ấ ứ ủ ươ ươ ớ ơ ệ ở
diode và còn ph thu c vào nhà s n xu t. Trong m ch t ng đng trên có : đu vào kích ụ ộ ả ấ ạ ươ ươ ầ
thích , kh i so sánh, kh i đi u khi n ch c năng hay công su t đu ra.M t s đc tính n a c a ố ố ề ể ứ ấ ầ ộ ố ặ ữ ủ
555 là : Đi n áp cung c p n m gi a trong kho ng t 3V đn 18V, dòng cung c p t 3 đn 6 mA.ệ ấ ằ ữ ả ừ ế ấ ừ ế
Dòng đi n ng ng xác đnh b ng giá tr l n nh t c a R + R . Đ đi n áp 15V thì đi n tr c a R + ệ ưỡ ị ằ ị ớ ấ ủ ể ệ ệ ở ủ
R .ph i là 20Mả
T t c các IC th i gian đu có 1 t đi n ngoài đ t o ra 1 th i gian đóng c t c a xung đu ra. Nóấ ả ờ ề ụ ệ ể ạ ờ ắ ủ ầ
là m t chu kì h u h n đ cho t đi n (C) n p đi n hay phòng đi n thong qua m t đi n tr R. ộ ữ ạ ể ụ ệ ạ ệ ệ ộ ệ ở
Th i gian này nó đã đc xác đnh và nó có th tính đc thong qua đi n tr R và t đi n Cờ ượ ị ể ượ ệ ở ụ ệ
M ch n p RC c b n nh trên hình 4B Gi thi t t đi n ban đu là phóng đi n.Khi mà đóng ạ ạ ơ ả ư ả ế ụ ệ ầ ệ
công t c thì t đi n b t đu n p thông qua đi n tr . Đi n áp qua t đi n t giá tr 0 lên đn giá ắ ụ ệ ắ ầ ạ ệ ở ệ ụ ệ ừ ị ế
tr đnh m c vào t . Đng cong n p đc th hi n qua hình 4A.Th i gian đó nó đ cho t đi n ị ị ứ ụ ườ ạ ượ ể ệ ờ ể ụ ệ
n p đn 63.2% đi n áp cung c p và hi u th i gian này là 1 h ng s . Giá tr h ng s th i gian đó ạ ế ệ ấ ể ờ ằ ố ị ằ ố ờ
có th tính b ng công th c đn gi n sau:ể ằ ứ ơ ả
t = R.C
Đng cong n p c a t đi nườ ạ ủ ụ ệ
2 :Ch c năng c a t ng chân c a 555ứ ủ ừ ủ
IC NE555 N g m có 8 chân.ồ
+ Chân s 1(GND): cho n i GND đ l y dòng c p cho IC hay chân còn g i là chân chung.ố ố ể ấ ấ ọ
+ Chân s 2(TRIGGER): Đây là chân đu vào th p h n đi n áp so sánh và đc dùng nh 1 chânố ầ ấ ơ ệ ượ ư
ch t hay ngõ vào c a 1 t n so áp.M ch so sánh đây dùng các transitor PNP v i m c đi n áp ố ủ ầ ạ ở ớ ứ ệ
chu n là 2/3Vcc.ẩ
+ Chân s 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng đ l y tín hi u ra logic. Tr ng thái c a tín hi u ra ố ể ấ ệ ạ ủ ệ
đc xác đnh theo m c 0 và 1. 1 đây là m c cao nó t ng ng v i g n b ng Vcc n u ượ ị ứ ở ứ ươ ứ ớ ầ ằ ế
(PWM=100%) và m c 0 t ng đng v i 0V nh ng mà trong th c t m c 0 này ko đc 0V mà ứ ươ ươ ớ ư ự ế ứ ượ
nó trong kho ng t (0.35 ->0.75V) .ả ừ
+ Chân s 4(RESET): Dùng l p đnh m c tr ng thái ra. Khi chân s 4 n i masse thì ngõ ra m c ố ậ ị ứ ạ ố ố ở ứ
th p. Còn khi chân 4 n i vào m c áp cao thì tr ng thái ngõ ra tùy theo m c áp trên chân 2 và ấ ố ứ ạ ứ
6.Nh ng mà trong m ch đ t o đc dao đng th ng hay n i chân này lên VCC.ư ạ ể ạ ượ ộ ườ ố
+ Chân s 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đi m c áp chu n trong IC 555 theo các m c ố ổ ứ ẩ ứ
bi n áp ngoài hay dùng các đi n tr ngoài cho n i GND. Chân này có th không n i cũng đc ế ệ ở ố ể ố ượ
nh ng mà đ gi m tr nhi u ng i ta th ng n i chân s 5 xu ng GND thông qua t đi n t ư ể ả ừ ễ ườ ườ ố ố ố ụ ệ ừ
0.01uF đn 0.1uF các t này l c nhi u và gi cho đi n áp chu n đc n đnh.ế ụ ọ ễ ữ ệ ẩ ượ ổ ị
+ Chân s 6(THRESHOLD)ố : là m t trong nh ng chân đu vào so sánh đi n áp khác và cũng ộ ữ ầ ệ
đc dùng nh 1 chân ch t.ượ ư ố
+ Chân s 7(DISCHAGER)ố : có th xem chân này nh 1 khóa đi n t và ch u đi u khi n b i t ng ể ư ệ ử ị ề ể ỡ ầ
logic c a chân 3 .Khi chân 3 m c áp th p thì khóa này đóng l i.ng c l i thì nó m ra. Chân 7 ủ ở ứ ấ ạ ượ ạ ở
t n p x đi n cho 1 m ch R-C lúc IC 555 dùng nh 1 t ng dao đng .ự ạ ả ệ ạ ư ầ ộ
+ Chân s 8 (Vcc):ố Không c n nói cũng bít đó là chân cung c p áp và dòng cho IC ho t đng. ầ ấ ạ ộ
Không có chân này coi nh IC ch t. Nó đc c p đi n áp t 2V -->18V (Tùy t ng lo i 555 nhé ư ế ượ ấ ệ ừ ừ ạ
th p nh t là con NE7555)ấ ấ
3: C u t o bên trong và nguyên t c ho t đngấ ạ ắ ạ ộ
a) C u t o:ấ ạ
Nhìn trên s đ c u t o trên ta th y c u trúc c a 555 g m : 2 con OPAM, 3 con đi n tr , 1 ơ ồ ấ ạ ấ ấ ủ ồ ệ ở
transitor, 1 FF ( đây là FF RS):ở
- 2 OP-amp có tác d ng so sánh đi n ápụ ệ
- Transistor đ x đi n.ể ả ệ
- Bên trong g m 3 đi n tr m c n i ti p chia đi n áp VCC thành 3 ph n. C u t o này t o nên ồ ệ ở ắ ố ế ệ ầ ấ ạ ạ
đi n áp chu n. Đi n áp 1/3 VCC n i vào chân d ng c a Op-amp 1 và đi n áp 2/3 VCC n i vào ệ ẩ ệ ố ươ ủ ệ ố
chân âm c a Op-amp 2. Khi đi n áp chân 2 nh h n 1/3 VCC, chân S = [1] và FF đc kích. Khi ủ ệ ở ỏ ơ ượ
đi n áp chân 6 l n h n 2/3 VCC, chân R c a FF = [1] và FF đc resetệ ở ớ ơ ủ ượ
b) Nguyên t c ho t đng:ắ ạ ộ
trên m ch trên ta bít là H là m c cao và nó g n b ng Vcc và L là m c th p và nó b ng 0V. Ở ạ ỏ ứ ầ ằ ứ ấ ằ
S d ng pác FF - RSử ụ
Khi S = [1] thì Q = [1] và = Q- = [ 0].
Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và =Q- = [0].
Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0].
Khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] b i vì Q-= [1], transisitor m d n, c c C n i đt. Choở ở ẫ ự ố ấ
nên đi n áp không n p vào t C, đi n áp chân 6 không v t quá V2. Do l i ra c a Op-amp 2 ệ ạ ụ ệ ở ượ ố ủ ở
m c 0, FF không reset.ứ
Khi m i đóng m ch, t C n p qua Ra, Rb, v i th i h ng (Ra+Rb)C.ớ ạ ụ ạ ớ ờ ằ