IC 555 - Timer và những ứng dụng

Chia sẻ: Do Tan Khoa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

556
lượt xem 184
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'ic 555 - timer và những ứng dụng', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: IC 555 - Timer và những ứng dụng

IC 555 - Timer và nh ng ng d ng 555 là m t lo i linh ki n khá là ph bi n bây gi v i vi c d dàng t o ñư c xung vuông và có th thay ñ i t n s tùy thích, v i sơ ñ m ch ñơn gi n,ñi u ch ñư c ñ r ng xung. Nó ñư c ng d ng h u h t vào các m ch t o xung ñóng c t hay là nh ng m ch dao ñ ng khác.ðây là linh ki n c a hãng CMOS s n xu t .Sau ñây là b ng thông s c a 555 có trên th trư ng : + ði n áp ñ u vào : 2 - 18V ( Tùy t ng lo i c a 555 : LM555, NE555, NE7555..) + Dòng ñi n cung c p : 6mA - 15mA + ði n áp logic m c cao : 0.5 - 15V + ði n áp logic m c th p : 0.03 - 0.06V + Công su t l n nh t là : 600mW * Các ch c năng c a 555: + Là thi t b t o xung chính xác + Máy phát xung + ði u ch ñư c ñ r ng xung (PWM) + ði u ch v trí xung (PPM) (Hay dùng trong thu phát h ng ngo i) ð y ch là nh ng thông s cơ b n c a 555. Còn nh ng thông s khác các pác tham kh o datasheet! 1 : Gi i thi u, sơ ñ kh i, sơ ñ nguyên lý, chân c a 555 IC th i gian 555 ñư c du nh p vào nh ng năm 1971 b ng công ty Signetics Corporation b ng 2 dòng s n ph m SE555/NE555 và ñư c g i là máy th i gian và cũng là lo i có ñ u tiên. Nó cung c p cho các nhà thi t k m ch ñi n t v i chi phí tương ñ i r , n ñ nh và nh ng m ch t h p cho nh ng ng d ng cho ñơn n và không n ñ nh. T ñó thi t b này ñư c làm ra v i tính thương 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 tranh và nh ng lý do khác. Tuy th nh ng công ty khác l i s n su t ra nh ng dòng này Các d ng hình dáng chân c a 555 trong th c t :
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. Nhưng th trư ng Vi t Nam ch y u là lo i chân vuông. Nhìn trên hình 3 ta th y c u tr c c a 555 nó tương ñương v i hơn 20 transitor , 15 ñi n tr và 2 diode và còn ph thu c vào nhà s n xu t. Trong m ch tương ñương trên có : ñ u vào kích thích , kh i so sánh, kh i ñi u khi n ch c năng hay công su t ñ u ra.M t s ñ c tính n a c a 555 là : ði n áp cung c p n m gi a trong kho ng t 3V ñ n 18V, dòng cung c p t 3 ñ n 6 mA. Dòng ñi n ngư ng xác ñ nh b ng giá tr l n nh t c a R + R . ð ñi n áp 15V thì ñi n tr c a R + R .ph i là 20M T t c các IC th i gian ñ u có 1 t ñi n ngoài ñ t o ra 1 th i gian ñóng c t c a xung ñ u ra. Nó là m t chu kì h u h n ñ cho t ñi n (C) n p ñi n hay phòng ñi n thong qua m t ñi n tr R. Th i gian này nó ñã ñư c xác ñ nh và nó có th tính ñư c thong qua ñi n tr R và t ñi n C
M ch n p RC cơ b n như trên hình 4B Gi thi t t ñi n ban ñ u là phóng ñi n.Khi mà ñóng công t c thì t ñi n b t ñ u n p thông qua ñi n tr . ði n áp qua t ñi n t giá tr 0 lên ñ n giá tr ñ nh m c vào t . ðư ng cong n p ñư c th hi n qua hình 4A.Th i gian ñó nó ñ cho t ñi n n p ñ n 63.2% ñi n áp cung c p và hi u th i gian này là 1 h ng s . Giá tr th i gian ñó có th tính b ng công th c ñơn gi n sau: t = R.C ðư ng cong n p c a t ñi n 2 :Ch c năng c a t ng chân c a 555 IC NE555 N g m có 8 chân. + Chân s 1(GND): cho n i GND ñ l y dòng c p cho IC hay chân còn g i là chân chung. + Chân s 2(TRIGGER): ðây là chân ñ u vào th p hơn ñi n áp so sánh và ñư c dùng như 1 chân ch t hay ngõ vào c a 1 t n so áp.M ch so sánh ñây dùng các transitor PNP v i m c ñi n áp chu n là 2/3Vcc. + Chân s 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng ñ l y tín hi u ra logic. Tr ng thái c a tín hi u ra ñư c xác ñ nh theo m c 0 và 1. 1 ñây là m c cao nó tương ng v i g n b ng Vcc n u (PWM=100%) và m c 0 tương ñương v i 0V nhưng mà trong th c t m c 0 này ko ñư c 0V mà nó trong kho ng t
(0.35 ->0.75V) . + Chân s 4(RESET): Dùng l p ñ nh m c tr ng thái ra. Khi chân s 4 n i masse thì ngõ ra m c 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 6.Nhưng mà trong m ch ñ t o ñư c dao ñ ng thư ng hay n i chân này lên VCC. + Chân s 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay ñ i m c áp chu n trong IC 555 theo các m c bi n áp ngoài hay dùng các ñi n tr ngoài cho n i GND. Chân này có th không n i cũng ñư c nhưng mà ñ gi m tr nhi u ngư i ta thư ng n i chân s 5 xu ng GND thông qua t ñi n t 0.01uF ñ n 0.1uF các t này l c nhi u và gi cho ñi n áp chu n ñư c n ñ nh. + Chân s 6(THRESHOLD) : là m t trong nh ng chân ñ u vào so sánh ñi n áp khác và cũng ñư c dùng như 1 chân ch t. + Chân s 7(DISCHAGER) : có th xem chân này như 1 khóa ñi n t và ch u ñi u khi n b i t ng logic c a chân 3 .Khi chân 3 m c áp th p thì khóa này ñóng l i.ngư c l i thì nó m ra. Chân 7 t n p x ñi n cho 1 m ch R-C lúc IC 555 dùng như 1 t ng dao ñ ng . + Chân s 8 (Vcc): Không c n nói cũng bít ñó là chân cung c p áp và dòng cho IC ho t ñ ng. Không có chân này coi như IC ch t. Nó ñư c c p ñi n áp t 2V -->18V (Tùy t ng lo i 555 nhé th p nh t là con NE7555) 3: C u t o bên trong và nguyên t c ho t ñ ng a) C u t o: Nhìn trên sơ ñ c u t o trên ta th y c u trúc c a 555 g m : 2 con OPAM, 3 con ñi n tr , 1 transitor, 1 FF ( ñây là FF RS): - 2 OP-amp có tác d ng so sánh ñi n áp - Transistor ñ x ñi n. - Bên trong g m 3 ñi n tr m c n i ti p chia ñi n áp VCC thành 3 ph n. C u t o này t o nên ñi n áp chu n. ði n áp 1/3 VCC n i vào chân dương c a Op-amp 1 và ñi n áp 2/3 VCC n i vào chân âm c a Op-amp 2. Khi ñi n áp chân 2 nh hơn 1/3 VCC, chân S = [1] và FF ñư c kích. Khi ñi n áp chân 6 l n hơn 2/3 VCC, chân R c a FF = [1] và FF ñư c reset b) Nguyên t c ho t ñ ng: 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. S d ng pác FF - RS
Khi S = [1] thì Q = [1] và = Q- = [ 0]. Sau ñó, 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 ñ t. Cho nên ñi n áp không n p vào t C, ñi n áp chân 6 không vư t quá V2. Do l i ra c a Op-amp 2 m c 0, FF không reset. Khi m i ñóng m ch, t C n p qua Ra, Rb, v i th i h ng (Ra+Rb)C. * T C n p t ñi n Áp 0V -> Vcc/3: - Lúc này V+1(V+ c a Opamp1) > V-1. Do ñó O1 (ngõ ra c a Opamp1) có m c logic 1(H). - V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do ñó O2 = 0(L). - R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q ñ o) = 0. - Q = 1 --> Ngõ ra = 1. - /Q = 0 --> Transistor h i ti p không d n. * T C ti p t n p t ñi n áp Vcc/3 -> 2Vcc/3: - Lúc này, V+1 < V-1. Do ñó O1 = 0. - V+2 < V-2. Do ñó O2 = 0. - R = 0, S = 0 --> Q, /Q s gi tr ng thái trư c ñó (Q=1, /Q=0). - Transistor v n ko d n ! * T C n p qua ngư ng 2Vcc/3: - Lúc này, V+1 < V-1. Do ñó O1 = 0. - V+2 > V-2. Do ñó O2 = 1. - R = 1, S = 0 --> Q=0, /Q = 1. - Q = 0 --> Ngõ ra ñ o tr ng thái = 0. - /Q = 1 --> Transistor d n, ñi n áp trên chân 7 xu ng 0V ! - T C x qua Rb. V i th i h ng Rb.C - ði n áp trên t C gi m xu ng do t C x , làm cho ñi n áp t C nh y xu ng dư i 2Vcc/3. * T C ti p t c "X " t ñi n áp 2Vcc/3 --> Vcc/3: - Lúc này, V+1 < V-1. Do ñó O1 = 0. - V+2 < V-2. Do ñó O2 = 0. - R = 0, S = 0 --> Q, /Q s gi tr ng thái trư c ñó (Q=0, /Q=1). - Transistor v n d n ! * T C x qua ngư ng Vcc/3: - Lúc này V+1 > V-1. Do ñó O1 = 1. - V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do ñó O2 = 0. - R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q ñ o) = 0. - Q = 1 --> Ngõ ra = 1. - /Q = 0 --> Transistor không d n -> chân 7 không = 0V n a và t C l i ñư c n p ñi n v i ñi n áp ban ñ u là Vcc/3. Ch này tham kh o mà khó hi u quá! Nói tóm l i các pác c nên hi u là : Trong quá trình ho t ñ ng bình thư ng c a 555, ñi n áp trên t C ch dao ñ ng quanh ñi n áp Vcc/3 -> 2Vcc/3. (Xem dư ng ñ c tính t ñi n phóng n p trên) - Khi n p ñi n, t C n p ñi n v i ñi n áp ban ñ u là Vcc/3, và k t thúc n p th i ñi m ñi n áp trên C b ng 2Vcc/3.N p ñi n v i th i h ng là (Ra+Rb)C. - Khi x ñi n, t C x ñi n v i ñi n áp ban ñ u là 2Vcc/3, và k t thúc x th i ñi m ñi n áp trên C b ng Vcc/3. X ñi n v i th i h ng là Rb.C. - Th i gian m c 1 ngõ ra chính là th i gian n p ñi n, m c 0 là x ñi n. 3 ) Công th c tính t n s ñi u ch ñ r ng xung c a 555
Nhìn vào sơ ñ m ch trên ta có công th c tính t n s , ñ r ng xung. + T n s c a tín hi u ñ u ra là : f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2)) + Chu kì c a tín hi u ñ u ra : t = 1/f + Th i gian xung m c H (1) trong m t chu kì : t1 = ln2 .(R1 + R2).C + Th i gian xung m c L (0) trong 1 chu kì : t2 = ln2.R2.C Như v y trên là công th c t ng quát c a 555. Tôi l y 1 ví d nh là : ñ t o ñư c xung dao ñ ng là f = 1.5Hz . ð u tiên tôi c ch n hai giá tr ñ c trưng là R1 và C2 sau ñó ta tính ñư c R1. Theo cách tính toán trên thì ta ch n : C = 10nF, R1 =33k --> R2 = 33k (Tính toán theo công th c) 4 ) Các d ng m ch dao ñ ng t 555 a ) M ch báo ñ ng âm thanh dùng SCR
b) M ch báo ngu n ñi n c) M ch khóa nghiêng d) C nh báo m t ñi n e ) Máy nh p ñi u âm thanh
f) Dao ñ ng CW g) Trigio Smith h) Dao 2 IC 555 trog thí nghi m âm thanh
i) M ch nh p nháy 2 LED