TIMER IC 555

555 Timer

Kita telah melihat bahwa multivibrators dan CMOS Oscillators dapat dengan mudah dibangun dari komponen diskrit untuk menghasilkan osilator relaksasi untuk menghasilkan dasar persegi bentuk gelombang output gelombang. Tapi ada juga didedikasikan IC khusus dirancang untuk secara akurat menghasilkan output gelombang yang diperlukan dengan penambahan hanya komponen tambahan waktu beberapa. Salah satu perangkat tersebut yang telah ada sejak masa awal IC dan sendiri telah menjadi sesuatu dari sebuah industri "standar" adalah 555 Oscillator Timer yang lebih sering disebut "555 Timer" .

IC 555 yang mendapatkan namanya dari tiga resistor menggunakan untuk menghasilkan dua pembanding referensi tegangan, adalah populer dan berguna, perangkat ketepatan waktu yang sangat murah yang dapat bertindak baik sebagai timer sederhana untuk menghasilkan pulsa tunggal atau penundaan waktu yang lama, atau sebagai osilator relaksasi menghasilkan bentuk gelombang stabil dari berbagai siklus tugas dari 50 hingga 100%.

Timer 555 chip sangat kuat dan stabil 8-pin perangkat yang dapat dioperasikan baik sebagai sangat akurat monostabil , Bistable atau astabil Multivibrator untuk menghasilkan berbagai aplikasi seperti satu-shot atau delay timer, generasi pulsa, LED dan lampu flashers , alarm dan generasi nada, logika jam, pembagian frekuensi, pasokan listrik dan konverter dll, bahkan setiap sirkuit yang memerlukan beberapa bentuk kontrol waktu sebagai daftar ini tak ada habisnya.

Single 555 chip timer dalam bentuk dasarnya adalah Bipolar 8-pin mini dual-in-line Package (DIP) perangkat yang terdiri dari sekitar 25 transistor, 2 dioda dan resistor sekitar 16 diatur untuk membentuk dua komparator, sebuah flip-flop dan tinggi tingkat keluaran saat ini seperti yang ditunjukkan di bawah ini.Serta 555 Timer ada juga tersedia dengan NE556 Timer Oscillator yang menggabungkan DUA individual 555 dalam paket DIP 14-pin tunggal dan rendah versi CMOS kekuatan tunggal timer 555 seperti 7555 dan LMC555 yang menggunakan transistor MOSFET bukan .

Sebuah sederhana "diagram blok" mewakili sirkuit internal 555 diberikan di bawah ini dengan penjelasan singkat dari masing-masing menghubungkan pin untuk membantu memberikan pemahaman yang lebih jelas tentang cara kerjanya.

555 Timer Block Diagram

• Pin 1. -

Tanah , Pin ground menghubungkan 555 ke negatif (0V) pasokan rel.

• Pin 2. -

Pemicu , The input negatif untuk komparator No 1. Sebuah pulsa negatif pada pin ini "set" internal flip-flop ketika tegangan turun di bawah 1/3Vcc menyebabkan output untuk beralih dari "LOW" ke "TINGGI" negara.

• Pin 3. -

Output , Output pin dapat mendorong setiap rangkaian TTL dan mampu sourcing atau tenggelam hingga 200mA arus pada tegangan output sebesar sekitar Vcc - 1.5V begitu kecil speaker, LED atau motor dapat dihubungkan langsung ke output.

• Pin 4. -

Ulang , pin ini digunakan untuk "reset" Flip-flop internal yang mengontrol keadaan output, pin 3. Ini merupakan masukan aktif-rendah dan umumnya terhubung ke logika "1" tingkat ketika tidak digunakan untuk mencegah ulang yang tidak diinginkan dari output.

• Pin 5. -

Kontrol Tegangan , pin ini mengontrol waktu dengan mengesampingkan tingkat 2/3Vcc jaringan pembagi tegangan. Dengan menerapkan tegangan ke pin ini lebar sinyal output dapat bervariasi secara independen dari jaringan waktu RC. Ketika tidak digunakan terhubung ke ground melalui kapasitor 10nF untuk menghilangkan kebisingan.

• Pin 6. -

Threshold , masukan positif untuk komparator No 2. Pin ini digunakan untuk me-reset flip-flop ketika tegangan diterapkan untuk itu melebihi 2/3Vcc menyebabkan output untuk beralih dari "TINGGI" untuk "LOW" negara. Pin ini terhubung langsung ke RC sirkuit waktu.

• Pin 7. -

Discharge , The discharge pin terhubung langsung ke kolektor dari transistor NPN intern yang digunakan untuk "debit" waktu kapasitor ke tanah ketika output pada pin 3 switch "LOW".

• Pin 8. -

Pasokan + Vcc , ini adalah pin power supply dan untuk tujuan umum TTL 555 timer adalah antara 4.5V dan 15V.

The 555 Timer Nama berasal dari fakta bahwa ada tiga5kΩ resistor terhubung bersama-sama secara internal menghasilkan pembagi jaringan tegangan antara tegangan suplai pada pin 8 dan tanah di pin 1.Tegangan ini jaringan seri resistif memegang input positif komparator dua di 2/3Vcc dan input positif untuk komparator satu di 1/3Vcc.

Kedua pembanding menghasilkan tegangan output tergantung pada perbedaan tegangan pada masukan mereka yang ditentukan oleh pengisian dan pemakaian tindakan yang terhubung eksternal RC jaringan. Output dari kedua pembanding yang terhubung ke dua input dari flip-flop yang pada gilirannya menghasilkan baik output "TINGGI" atau "LOW" level Q berdasarkan negara bagian inputnya. Output dari flip-flop digunakan untuk mengontrol arus tingkat keluaran switching yang tinggi untuk menggerakkan beban terhubung memproduksi baik "TINGGI" atau "LOW" tingkat tegangan pada pin output.

Penggunaan paling umum dari timer 555 osilator adalah sebagai astabil osilator sederhana dengan menghubungkan dua resistor dan kapasitor di terminal untuk menghasilkan kereta api pulsa tetap dengan jangka waktu yang ditentukan oleh konstanta waktu jaringan RC. Tapi osilator Chip 555 juga dapat dihubungkan dalam berbagai cara yang berbeda untuk menghasilkan monostabil atau Bistable multivibrators serta lebih umum astabil Multivibrator.

monostabil 555 Timer

Operasi dan output dari monostable timer 555 adalah persis sama dengan yang untuk transistorised satu kita melihat sebelumnya di Monostable multivibratorstutorial. Bedanya kali ini adalah bahwa dua transistor telah digantikan oleh perangkat timer 555. Perhatikan timer 555 monostable rangkaian di bawah ini.

Monostable 555 Timer

Ketika negatif (0V) pulsa diterapkan pada pemicu input (pin 2) dari Monostable dikonfigurasi 555 osilator Timer, komparator internal, (pembanding No1) mendeteksi masukan ini dan "set" keadaan flip-flop, mengubah output dari "LOW" negara untuk sebuah "TINGGI" negara. Tindakan ini pada gilirannya ternyata "OFF" transistor discharge terhubung ke pin 7, sehingga menghilangkan hubungan pendek melintasi eksternal kapasitor timing, C1 .

Tindakan ini memungkinkan waktu kapasitor untuk mulai mengisi melalui resistor, R1 sampai tegangan kapasitor mencapai ambang (pin 6) tegangan 2/3Vcc dibentuk oleh tegangan jaringan pembagi internal yang. Pada titik ini output pembanding pergi "TINGGI" dan "reset" flip-flop kembali ke keadaan semula yang pada gilirannya ternyata "ON" transistor dan pembuangan kapasitor ke tanah melalui pin 7. Hal ini menyebabkan output untuk mengubah keadaan kembali ke asli stabil "LOW" value menunggu pulsa pemicu lain untuk memulai proses waktu lagi.Kemudian seperti sebelumnya, Monostable Multivibrator hanya memiliki "satu" negara stabil.

monostabil 555 Timer sirkuit memicu pada pulsa negatif-akan diterapkan ke pin 2 dan memicu pulsa ini harus jauh lebih pendek dari lebar pulsa output memungkinkan waktu untuk waktu kapasitor untuk mengisi dan kemudian debit sepenuhnya. Sekali terpicu, 555 monostabil akan tetap dalam "TINGGI" kondisi keluaran tidak stabil sampai periode waktu yang ditetapkan oleh R ₁ x C ₁ jaringan telah berlalu.Jumlah waktu yang tegangan output tetap "TINGGI" atau logika "1" tingkat, diberikan pada saat persamaan konstanta berikut.

Dimana, t dalam detik, R adalah di Ω dan C di Farads.

555 Timer Contoh No1

monostabil 555 Timer diperlukan untuk menghasilkan waktu tunda dalam sirkuit. Jika 10uF waktu kapasitor digunakan, menghitung nilai resistor yang dibutuhkan untuk menghasilkan output minimum waktu tunda 500ms.

500ms adalah sama dengan mengatakan 0.5s sehingga dengan menata ulang rumus di atas, kita mendapatkan nilai yang dihitung untuk
resistor, R sebagai:

Oleh karena itu, nilai yang dihitung untuk resistor waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan konstanta waktu yang dibutuhkan dari 500ms adalah, 45.5KΩ 's .Namun, nilai resistor dari 45.5KΩ 's tidak ada sebagai nilai standar resistor, jadi kita perlu memilih nilai resistor disukai terdekat dari 47kΩ ini yang tersedia di semua rentang standar toleransi dari E12 (10%) untuk E96 (1%), memberikan kita dihitung ulang waktu tunda baru 517ms.

Jika waktu ini perbedaan 17ms (500 - 517ms) tidak dapat diterima, bukan satu tunggal timing resistor, dua nilai yang berbeda resistor dapat dihubungkan secara bersamaan dalam seri untuk menyesuaikan lebar pulsa dengan nilai yang tepat yang diinginkan, atau nilai waktu kapasitor yang berbeda dipilih.

Kita sekarang tahu bahwa waktu tunda atau lebar pulsa output dari monostable timer 555 ditentukan oleh konstanta waktu yang terhubung RC jaringan. Jika penundaan waktu yang lama diperlukan dalam 10 detik ini, tidak selalu dianjurkan untuk menggunakan nilai yang tinggi kapasitor waktu karena mereka dapat secara fisik besar, mahal dan memiliki nilai toleransi yang besar, misalnya, ± 20%.

Salah satu solusi alternatif adalah dengan menggunakan nilai kecil timing kapasitor dan nilai resistor yang lebih besar sampai sekitar 20MΩ untuk menghasilkan memerlukan waktu tunda. Juga dengan menggunakan salah satu yang lebih kecil timing nilai kapasitor dan nilai-nilai resistor yang berbeda terhubung melalui multi-posisi rotary switch, kita dapat menghasilkan monostabil 555 rangkaian osilator yang dapat menghasilkan lebar pulsa yang berbeda pada setiap rotasi saklar seperti switchable monostabil 555 rangkaian timer ditunjukkan di bawah ini.

Sebuah Switchable 555 Timer

Kita dapat secara manual menghitung nilai R dan Cuntuk masing-masing komponen yang diperlukan seperti yang kita lakukan pada contoh di atas. Namun, pilihan komponen yang diperlukan untuk mendapatkan waktu tunda yang diinginkan mengharuskan kita untuk menghitung dengan baik kilohm itu, megaohm itu, microfarad atau picafarad dan sangat mudah untuk berakhir dengan penundaan waktu yang keluar dengan faktor sepuluh atau bahkan seratus .

Kita bisa membuat hidup kita lebih mudah dengan menggunakan jenis grafik yang disebut "nomograph" yang akan membantu kita untuk menemukan multivibrators monostable diharapkan frekuensi output untuk kombinasi yang berbeda atau nilai-nilai dari kedua R dan C . Sebagai contoh,

Monostable nomograph

Jadi dengan memilih nilai-nilai yang sesuai dari C dan Rdi kisaran 0.001uF ke 100uF dan 1kΩ ke 10MΩ itu masing-masing, kita dapat membaca frekuensi output yang diharapkan langsung dari grafik nomograph sehingga menghilangkan kesalahan dalam perhitungan. Dalam prakteknya nilai resistor waktu untuk monostable timer 555 tidak boleh kurang dari 1kΩ atau lebih besar dari 20MΩ

Bistable 555 Timer

Serta satu tembakan 555 monostabil konfigurasi di atas, kami juga dapat menghasilkan bistable (dua negara yang stabil) perangkat dengan operasi dan output dari 555 Bistable yang mirip dengan transistorised satu kita melihat sebelumnya di Bistable multivibrators tutorial.

555 Bistable adalah salah satu sirkuit yang paling sederhana kita dapat membangun menggunakan osilator Chip 555 timer. Konfigurasi bistable ini tidak menggunakan RC jaringan waktu untuk menghasilkan gelombang keluaran sehingga tidak ada persamaan yang diperlukan untuk menghitung jangka waktu sirkuit. Pertimbangkan Bistable 555 rangkaian Timer di bawah ini.

Bistable 555 Timer (flip-flop)

Switching dari gelombang keluaran dicapai dengan mengendalikan pemicu dan reset input dari timer 555 yang diadakan "TINGGI" oleh dua resistor pull-up, R1dan R2 . Dengan mengambil memicu input (pin 2) "LOW", saklar pada posisi set, perubahan keadaan keluaran ke dalam "TINGGI" negara dan dengan mengambil masukan reset (pin 4) "LOW", saklar pada posisi reset, perubahan output ke dalam "LOW" negara.

Sirkuit pewaktu 555 ini akan tetap baik negara tanpa batas dan karena itu bistable. Kemudian Bistable timer 555 stabil di kedua negara, "TINGGI" dan "LOW".Input threshold (pin 6) dihubungkan ke tanah untuk memastikan bahwa hal itu tidak dapat me-reset sirkuit bistable karena akan di aplikasi waktu normal.

555 Timer output

Kita tidak bisa menyelesaikan ini 555 Timer tutorial tanpa membahas sesuatu tentang switching dan dorongan kemampuan timer 555 atau memang dual556 Timer IC . Output (pin 3) dari standar 555 atau 556 timer, memiliki kemampuan baik "Sink" atau "Sumber" arus beban hingga maksimum 200mA, yang cukup untuk langsung drive keluaran transduser seperti relay , lampu filamen, motor LED, atau speaker dll, dengan bantuan resistor seri atau perlindungan dioda.

Ini kemampuan 555 untuk kedua "Sink" (menyerap) dan "Source" (supply) saat ini berarti bahwa perangkat output dapat dihubungkan antara output terminal dari 555 timer dan pasokan untuk tenggelam arus beban atau antara output terminal dan tanah untuk sumber arus beban. Misalnya.

Tenggelam dan Sourcing Output 555 Timer

Dalam rangkaian pertama di atas, LED terhubung antara rel positif pasokan (+ Vcc) dan output pin 3. Ini berarti bahwa saat ini akan "Sink" (menyerap) atau mengalir ke terminal keluaran 555 timer dan LED akan "ON" ketika output adalah "LOW".

Rangkaian kedua di atas menunjukkan bahwa LED terhubung antara output pin 3 dan tanah (0V). Ini berarti bahwa saat ini akan "Source" (supply) atau mengalir keluar dari terminal keluaran 555 timer dan LED akan "ON" ketika output adalah "TINGGI".

Kemampuan timer 555 untuk kedua wastafel dan sumbernya arus beban output berarti bahwa kedua LED dapat dihubungkan ke output terminal pada waktu yang sama tetapi hanya satu yang akan diaktifkan "ON" tergantung apakah negara output "TINGGI" atau " LOW ". Rangkaian ke kiri menunjukkan contoh ini. dua lampu LED akan alternatif diaktifkan "ON" dan "OFF" tergantung pada output. Resistor, R digunakan untuk membatasi arus LED di bawah 20mA.

Kami mengatakan sebelumnya bahwa arus keluaran maksimum baik tenggelam atau sumber arus beban melalui pin 3 adalah sekitar 200mA dan nilai ini lebih dari cukup untuk mendorong atau beralih logika lainnya IC, LED atau lampu kecil dll Tapi bagaimana jika kita ingin beralih atau mengontrol perangkat daya yang lebih tinggi seperti motor, elektromagnet, relay atau pengeras suara. Kemudian kita akan perlu menggunakan Transistor untuk memperkuat output 555 timer untuk memberikan arus yang cukup cukup tinggi untuk menggerakkan beban.

555 Timer transistor driver

Transistor dalam dua contoh di atas, bisa diganti dengan perangkat Power MOSFET atau Darlington transistor jika arus beban tinggi. Bila menggunakan beban induktif seperti motor, estafet atau elektromagnet, disarankan untuk menghubungkan "dioda freewheel" tepat di seberang terminal beban untuk menyerap tegangan emf kembali dihasilkan oleh perangkat induktif ketika perubahan negara.

Sejauh ini kita memiliki melihat menggunakan 555 Timer untuk menghasilkan pulsa output yang monostable dan bistable. Dalam tutorial berikutnya tentang Waveform Generation kita akan melihat menghubungkan 555 dalam konfigurasi multivibrator astabil. Ketika digunakan dalam modus astabil baik frekuensi dan duty cycle dari gelombang keluaran dapat dikendalikan secara akurat untuk menghasilkan generator gelombang yang sangat serbaguna.

Sumber bacaan
www.electronictutorial.com