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

Analisa Rangkaian Op Amp Integrator

(gambar rangkaian 1)

Dengan gambar rangkaian diatas, kita mendapatkan  node-tegangan x. Dalam hal ini, satu-satunya node pada terminal negatif        
op amp. Sebut saja Vn.

Sekarang menulis KCL pada simpul tersebut. Mari kita coba dua cara yang berbeda.

Pertama dalam domain fasor:

(Vin - Vn) / R + (Vout - Vn) / [1/jwC] = 0

Dengan aturan opamp ideal, Vn = Vp (dimana Vp adalah tegangan di terminal +).

Dalam rangkaian ini Vn = Vp = 0. Memasukkan ke KCL , kita mendapatkan:

Vin / R + Vout * JWC = 0

Vout / Vin = -1 / (jwCR)

Ini adalah low-pass filter aktif, karena output adalah sebagian kecil dan lebih kecil dari input sebagai frekuensi naik. Sudut frequencyis 1/RC.

Kedua : Sekarang mari kita coba bahwa persamaan KCL dalam domain waktu:

(Vin - Vn) / R + C d (Vout - Vn) / dt = 0

Kita menggunakan i = C dv / dt dalam analisa kedua.  Pastikan V  dalam dv / dt adalah V di kapasitor, yang dalam hal ini adalah Vout - Vn.

Sekarang kita dapat mencari besarnya penguatan.

Dengan aturan opamp ideal, Vn = Vp (dimana Vp adalah tegangan di terminal +).
Dalam rangkaian ini Vn = Vp = 0. Memasukkan ke KCL , kita mendapatkan:

C dVout / dt =-Vin / R

mengintegrasikan kedua sisi dan membaginya dengan C, kita mendapatkan:

Jadi sirkuit juga merupakan integrator. Integrator dalam domain waktu adalah LPF dalam domain frekuensi.

(gambar rangkaian 2)

Dengan rangkaian diatas kita mendapatkan node-tegangan x. Dalam hal ini, satu-satunya node pada terminal negatif opamp. Sebut saja Vn.

Sekarang menulis KCL pada simpul tersebut. Mari kita lakukan masalah ini dalam domain fasor:

(Vin - Vn) / R1 + (Vout - Vn) / (1/jwC) +

(Vout - Vn) / R2 = 0

Dengan aturan opamp ideal, Vn = Vp (dimana Vp adalah tegangan di terminal +).

Dalam rangkaian ini Vn = Vp = 0.

Memasukkan ke KCL , kita mendapatkan:

Vin/R1 + Vout * JWC + Vout/R2 = 0

Pemecahan untuk mendapatkan nilai penguatan , kita mendapatkan:

Vout (JWC + 1/R2) = -Vin/R1

Vout / Vin = -1 / [R1 * (JWC + 1/R2)]

Mengalikan atas dan bawah oleh R2, kita mendapatkan:

Vout / Vin = - R2/R1 * 1 / (1 + jwCR2)

Jadi kita harus

Ho = -R2/R1  dan

Wo = 1 / (CR2).

DC gain terlihat seperti gain penguat pembalik sederhana, dan frequensi sudut seperti 1/RC standar untuk filter.

IC 555 SEBAGAI ASTABIL MULTIVIBRATOR

Multivibrator astabil, sering disebut multivibrator bebas berjalan , adalah persegi panjang gelombang menghasilkan sirkuit. Berbeda dengan multivibrator monostable, sirkuit ini tidak memerlukan pemicu eksternal untuk mengubah keadaan output, maka nama bebas berjalan. Sebelum akan membuat sirkuit, pastikan Anda 555 IC bekerja. Untuk itu melalui artikel: Cara menguji IC 555 untuk bekerja Sebuah multivibrator astabil dapat diproduksi dengan menambahkan resistor dan kapasitor untuk dasar IC timer, seperti digambarkan pada Gambar. Waktu di mana output baik tinggi atau rendah ditentukan oleh terhubung secara eksternal dua resistor dan kapasitor.Rincian dari rangkaian multivibrator astabil diberikan di bawah ini.

555-astabil Multivibrator-

Lihatlah @ 555 konfigurasi Ic Pin dan 555 blok diagram sebelum membaca lebih lanjut.

Pin 1 adalah beralasan; pin 4 dan 8 korsleting dan kemudian diikat untuk memasok + Vcc, keluaran (V _OUT diambil bentuk pin 3, pin 2 dan 6 korsleting dan terhubung ke tanah melalui kapasitor C, pin 7 adalah terhubung untuk memasok + V _CC melalui resistor R _A , dan antara pin 6 dan 7 resistor R _B terhubung Pada pin 5 baik kapasitor bypass 0,01 F terhubung atau masukan modulasi diterapkan..

Multivibrator astabil Operasi

Untuk menjelaskan operasi dari Timer 555sebagai multivibrator astabil, sirkuit internal yang diperlukan dengan koneksi eksternal yang ditunjukkan pada gambar.

Astabil Multivibrator--Operasi

Dalam gambar, ketika Q rendah atau output V_OUT tinggi, transistor pemakaian dipotong-off dan kapasitor C mulai pengisian menuju V _CCmelalui resistensi R _A dan R _B . Karena itu, waktu pengisian konstan (R _A + R _B ) C. Akhirnya, ambang tegangan melebihi +2 / 3 V_CC , komparator 1 memiliki output tinggi dan memicu flip-flop sehingga perusahaan Q tinggi dan output timer rendah. Dengan Q tinggi, jenuh debit transistor dan pin 7 alasan sehingga pembuangan kapasitor C melalui perlawanan R _B dengan waktu pemakaian konstanta R _B C. Dengan pemakaian kapasitor, memicu tegangan pada input pembalik komparator 2 menurun. Ketika turun di bawah 1/3V _CC , output dari komparator 2 pergi tinggi dan ini me-reset flip-flop sehingga Q rendah dan output timer tinggi. Ini membuktikan auto-transisi dalam output dari rendah ke tinggi dan kemudian rendah, digambarkan dalam ures ara. Dengan demikian siklus berulang.

Astabil Multivibrator menggunakan metode IC-555 Desain

Waktu selama biaya kapasitor C dari 1 / 3 V _CCuntuk 2/3 V _CC adalah sama dengan waktu output yang tinggi dan diberikan sebagai  t _catau T _TINGGI = 0,693 (R _A + R _B ) C , yang terbukti di bawah ini.

Tegangan kapasitor pada setiap instan selama periode pengisian diberikan sebagai, v _c = V_CC (1-e ^{t / RC} )

Waktu yang dibutuhkan oleh kapasitor untuk mengisi 0-1 / 3 V _CC

_{1/3 V CC ⁼ V CC (1-e ^{t / RC} )}

Waktu yang dibutuhkan oleh kapasitor untuk mengisi 0-2 / 3 V _CC

atau t ₂ = RC log _e 3 = 1,0986 RC

Jadi waktu yang dibutuhkan oleh kapasitor untuk mengisi dari +1 / 3 V _CC ke +2 / 3 V _CC

t _c = (t ₂ - t ₁ ) = (10986-0,405) RC = 0,693 RC

Mensubstitusi R = (R _A + R _B ) dalam persamaan di atas kita memiliki

T _TINGGI = t _c = 0,693 (R _A + R _B ) C

di mana R _A dan R _B berada dalam ohm dan C dalam farad.

Waktu selama debit kapasitor dari +2 / 3 V _CCke +1 / 3 V _CC adalah sama dengan

waktu output rendah dan diberikan sebagai

t _d atau T _L0W = 0,693 R _B C di mana R _Badalah dalam ohm dan C dalam farad Persamaan di atas adalah bekerja keluar sebagai berikut: Tegangan pada kapasitor pada setiap instan selama periode pemakaian diberikan sebagai

v _c = 2/3 V _CC e ^- t _{d /} R _B C

Mengganti v _c = 1/3 V _CC dan t = t _d dalam persamaan di atas kita memiliki

+1 / 3 V _CC = +2 / 3 V _CC e ^- t _{d /} R _B C

Atau   t _d = 0,693 R _B C

Periode keseluruhan osilasi, T = T _TINGGI + T_RENDAH = 0,693 (R _A + 2R _B ) C , Frekuensi osilasi menjadi kebalikan dari periode keseluruhan osilasi T diberikan sebagai

f = 1 / T = 1,44 / (R _A + 2R _B ) C

Persamaan menunjukkan bahwa frekuensi osilasi / tidak tergantung pada tegangan suplai kolektor + V _CC .

Seringkali tugas istilah siklus yang digunakan dalam hubungannya dengan multivibrator astabil.

Siklus, rasio waktu t _c selama output yang tinggi terhadap total periode waktu T diberikan sebagai

% Duty cycle, D = t _c / T * 100 = (R _A + R _B ) / (R _A + 2R _B ) * 100

Dari persamaan di atas jelaslah bahwa gelombang persegi (50% duty cycle) keluaran tidak dapat diperoleh kecuali R _A dibuat nol.Namun, ada bahaya dalam korslet resistensi R_A ke nol. Dengan R _A = 0 ohm, terminal 7 terhubung langsung ke + V _CC . Selama pemakaian kapasitor melalui R _B dan transistor, arus tambahan akan diberikan ke transistor dari V _CC melalui pendek antara pin 7 dan + V _CC . Ini dapat merusak transistor dan karenanya timer.

Namun, gelombang persegi simetris dapat diperoleh jika dioda terhubung di resistor R _B, seperti digambarkan dalam garis putus-putus pada gambar. Biaya kapasitor C melalui R _A dan dioda D sekitar + 2/3V _CC dan debit melalui resistor R _B dan terminal 7 (transistor) sampai tegangan kapasitor turun menjadi 1/3 V _CC . Kemudian siklus berulang.Untuk mendapatkan output gelombang persegi, R _A harus kombinasi resistor R tetap dan pot, sehingga pot dapat disesuaikan untuk memberikan gelombang persegi yang tepat.

Meskipun waktu 555 telah digunakan dalam berbagai aplikasi unik seringkali sangat sulit pada garis pasokan listrik, membutuhkan sedikit arus, dan menyuntikkan banyak transien kebisingan. Kebisingan ini akan sering digabungkan ke dalam IC yang berdekatan palsu memicu mereka. The 7555 adalah versi CMOS dari 555. Persyaratan diam saat ini yang jauh lebih rendah dari 555, dan 7555 tidak mencemari jalur pasokan listrik. Ini adalah pin yang kompatibel dengan 555. Jadi versi CMOS ini 555 harus menjadi pilihan pertama ketika timer 555 IC yang akan digunakan.

Dikutip dari 

http://www.circuitstoday.com/555-timer-as-an-astable-multivibrator

OP AMP SEBAGAI KOMPARATOR

Op-amp komparator

Sebuah komparator menemukan pentingnya dalam sirkuit di mana dua sinyal tegangan yang harus diperbandingkan dan dibedakan mana yang lebih kuat. Sebuah komparator juga merupakan rangkaian penting dalam desain generator gelombang non-sinusoidal sebagai osilator relaksasi.

Dalam sebuah op-amp dengan konfigurasi loop terbuka dengan diferensial input tunggal atau sinyal memiliki nilai lebih besar dari 0, gain tinggi yang pergi ke infinity mendorong output dari op-amp menjadi jenuh. Dengan demikian, sebuah op-amp yang beroperasi di konfigurasi loop terbuka akan memiliki output yang masuk ke saturasi positif atau tingkat kejenuhan negatif atau beralih antara tingkat saturasi positif dan negatif dan dengan demikian klip output di atas tingkat ini. Prinsip ini digunakan dalam rangkaian komparator dengan dua input dan output. 2 masukan, dari yang satu adalah tegangan referensi (Vref) dibandingkan satu sama lain.

Bekerja dari 741 IC Op-amp Rangkaian Komparator

Non-pembalik 741 IC Op-amp Rangkaian Komparator

A non-pembalik 741 IC op-amp rangkaian komparator ditunjukkan pada gambar di bawah. Hal ini disebut pembanding sirkuit non-pembalik sebagai sinyal input sinusoidal Vin diterapkan pada terminal non-pembalik.Tegangan referensi tetap Vref adalah memberikan ke terminal pembalik (-) dari op-amp.

Ketika nilai tegangan input Vin lebih besar dari tegangan referensi Vref tegangan keluaran Vo pergi ke saturasi positif. Hal ini karena tegangan pada masukan non-pembalik lebih besar dari tegangan pada input pembalik.

741 IC Non-Pembalik Rangkaian Komparator

Ketika nilai tegangan input Vin lebih rendah daripada tegangan referensi Vref, tegangan output Vo pergi ke saturasi negatif. Hal ini karena tegangan pada masukan non-pembalik lebih kecil dari tegangan pada input pembalik. Dengan demikian, tegangan output Vo perubahan dari titik jenuh positif ke titik saturasi negatif bila perbedaan antara Vin dan Vref perubahan. Hal ini ditunjukkan dalam bentuk gelombang di bawah ini.Komparator dapat disebut detektor level tegangan, seperti untuk nilai tetap dari Vref, tingkat tegangan Vin dapat dideteksi.

Diagram sirkuit menunjukkan dioda D1and D2. Kedua dioda digunakan untuk melindungi op-amp dari kerusakan akibat peningkatan tegangan input. Tesalonika dioda disebut dioda penjepit karena mereka menjepit diferensial masukan tegangan 0,7 V atau baik-0.7V. Kebanyakan op-amp tidak perlu dioda penjepit karena kebanyakan dari mereka sudah dibangun dalam perlindungan.Resistance R1 dihubungkan secara seri dengan tegangan input Vin dan R dihubungkan antara masukan pembalik dan tegangan referensi Vref. R1 membatasi arus yang melalui dioda penjepit dan R mengurangi masalah offset.

741 IC Op-Amp Non-Pembalik Comparator gelombang

 Pembalikan 741 IC Op-amp Rangkaian Komparator

Sebuah pembalik 741 IC op-amp rangkaian komparator ditunjukkan pada gambar di bawah. Hal ini disebut komparator rangkaian pembalik sebagai sinyal input sinusoidal Vin diterapkan pada terminal pembalik.Tegangan referensi tetap Vref adalah memberikan ke terminal non-inverting (+) dari op-amp. Sebuah potensiometer digunakan sebagai pembagi tegangan sirkuit untuk mendapatkan tegangan referensi di terminal masukan non-pembalik. Bothe berakhir dari POT yang terhubung ke dc pasokan tegangan + VCC dan VEE-. Wiper terhubung ke terminal masukan non-pembalik. Ketika wiper diputar ke nilai dekat + VCC, Vref menjadi lebih positif, dan ketika wiper diputar ke arah-VEE, nilai Vref menjadi lebih negatif. Bentuk gelombang ditunjukkan di bawah ini.

Op-amp 741 IC Pembalik Rangkaian Komparator

741 IC Op-Amp Pembalik Comparator gelombang

 Karakteristik pembanding

1. Operasi Kecepatan - Menurut perubahan kondisi input, switch rangkaian komparator pada kecepatan yang baik beween tingkat kejenuhan dan respon seketika. 

. 2 Akurasi - Akurasi dari rangkaian komparator menyebabkan karakteristik sebagai berikut: -

(A) Tegangan Tinggi Gain - Rangkaian komparator dikatakan memiliki gain tegangan tinggi karakteristik yang menghasilkan persyaratan tegangan hysteresis yang lebih kecil. Akibatnya tegangan output komparator beralih antara tingkat kejenuhan atas dan bawah.

(B) Tinggi Common Mode Rejection Ratio (CMRR) - Modus umum parameter tegangan input seperti suara yang rejcted dengan bantuan CMRR tinggi.

(C) Masukan Sangat Kecil Offset sekarang dan Input Offset Voltage - Sejumlah diabaikan Input Offset sekarang dan Input Offset Voltage menyebabkan jumlah yang lebih rendah dari masalah offset. Untuk mengurangi lebih meringankan masalah, mengimbangi jaringan tegangan kompensasi dan mengimbangi meminimalkan resistor dapat digunakan.

Dikutip dari 

http://www.circuitstoday.com/op-amp-comparator

Zero Crossing Detector dengan IC 741

Pada tulisan  ini, kita membahas Zero Crossing Detector secara rinci dengan dua sirkuit yang berbeda. Dalam paragraf awal tutorial, Anda akan belajar zero crossing detector menggunakan op amp dirancang dengan menggunakan populer 741 IC. Kami memiliki imbang diagram sirkuit rapi zero crossing detektor dan kami telah menjelaskan prinsip kerja dan teori di balik adegan dalam mudah untuk memahami kata-kata. Menjelang tengah tutorial ini, Anda akan belajar tentang 2 aplikasi dari zero crossing detektor - yang waktu pembangkit penanda dan phasemeter.Menjelang akhir artikel, kami telah menarik diagram sirkuit lain dari zero crossing detektor dirancang menggunakan IC 311 dan transistor.

Zero Crossing Detector menggunakan IC 741

 Nol persimpangan rangkaian detektor adalah sebuah aplikasi penting dari rangkaian komparator op-amp . Hal ini juga dapat disebut sebagai sinus persegi converter gelombang. Siapapun dari pembalik atau non-pembalik pembanding dapat digunakan sebagai detektor zero-crossing. Satu-satunya perubahan yang akan dibawa adalah tegangan referensi dengan tegangan input yang harus dibandingkan, harus dibuat nol (Vref = 0V). Sebuah gelombang input sinus diberikan sebagai Vin. Ini ditunjukkan dalam diagram sirkuit dan input dan output bentuk gelombang dari komparator pembalik dengan tegangan referensi 0V.

Detector Zero-Crossing Menggunakan UA741 op-amp IC

Seperti ditunjukkan dalam bentuk gelombang, untuk 0V tegangan referensi, ketika gelombang input sinus melewati nol dan berjalan ke arah yang positif, tegangan output Vout didorong ke saturasi negatif.Demikian pula, ketika tegangan input melewati nol dan berjalan ke arah yang negatif, tegangan output didorong ke saturasi positif. Dioda D1 dan D2 juga disebut dioda penjepit. Mereka digunakan untuk melindungi op-amp dari kerusakan akibat peningkatan tegangan input. Mereka menjepit masukan diferensial tegangan baik 0,7 V atau 0,7 V-.

Dalam aplikasi tertentu, tegangan input mungkin gelombang frekuensi rendah. Ini berarti bahwa gelombang hanya berubah perlahan-lahan. Hal ini menyebabkan penundaan dalam waktu untuk tegangan input untuk menyeberangi nol-tingkat. Hal ini menyebabkan penundaan lebih lanjut untuk tegangan output untuk beralih antara tingkat kejenuhan atas dan bawah. Pada saat yang sama, suara masukan dalam op-amp dapat menyebabkan tegangan output untuk beralih di antara tingkat kejenuhan. Jadi zero crossing terdeteksi untuk tegangan kebisingan di samping tegangan input.Kesulitan-kesulitan ini dapat dihilangkan dengan menggunakan rangkaian umpan balik regeneratif dengan umpan balik positif yang menyebabkan tegangan output untuk mengubah lebih cepat sehingga menghilangkan kemungkinan terjadinya zero crossing palsu karena kebisingan tegangan pada input op-amp.

Detector Zero-Crossing Menggunakan IC 741-Bentuk gelombang

Zero-persimpangan Detector sebagai Waktu Marker Generator

Untuk gelombang sinus masukan, output dari detektor zero-crossing menjadi gelombang persegi, selanjutnya dilewatkan melalui rangkaian seri RC. Hal ini ditunjukkan pada gambar di bawah.

Zero-Crossing Detector Menggunakan Timing Marker Generator

Jika RC waktu yang konstan sangat kecil dibandingkan dengan periode T dari gelombang input sinus, maka tegangan R dari jaringan sirkuit RC disebut Vr akan menjadi serangkaian pulsa positif dan negatif. Jika tegangan Vr diterapkan pada rangkaian clipper menggunakan dioda D, tegangan beban Vload hanya akan memiliki pulsa positif dan akan klip pergi pulsa negatif.Dengan demikian, detektor zero-crossing yang input adalah gelombang tanda telah diubah menjadi kereta pulsa positif pada interval T dengan menambahkan jaringan RC dan sirkuit kliping.

Waktu Marker Generator Waveform

 Zero-persimpangan Detector sebagai Phasemeter

Sebuah detektor zero-crossing dapat digunakan untuk pengukuran sudut fase antara dua tegangan. Kerja akan sama seperti yang dijelaskan di atas sirkuit. Sebuah kereta pulsa dalam siklus positif dan negatif yang diperoleh dan interval waktu antara pulsa tegangan gelombang sinus dan tegangan gelombang sinus kedua diukur. Ini interval waktu sebanding dengan perbedaan fasa antara dua masukan tegangan gelombang sinus. Kisaran penggunaan phasemeter untuk pengukuran adalah 0 ° hingga 360 °.

Zero-persimpangan Detector Menggunakan IC 311 dan Transistor

Sebuah detektor zero-crossing menggunakan 8 pin DIP Unit 311 IC ditunjukkan pada gambar di bawah. Output dari op-amp 311 IC terhubung ke kolektor terbuka NPN transistor. Sebuah resistor 20 beban kiloohm terhubung ke output dari transistor.

Detector Zero-Crossing Menggunakan IC 311 dan Transistor

Untuk sinyal input positif, yaitu, untuk gelombang sinus masukan di atas 0 volt, output dari op-amp set transistor OFF, dan output dari transistor berjalan TINGGI.Kondisi rendah menyerupai -10 volt di sirkuit dan kondisi TINGGI menyerupai -10 volt di sirkuit.

Output dari transistor menunjukkan apakah input lebih dari atau kurang dari 0 volt.Singkatnya, jika sinyal input tegangan positif, output dari transistor akan RENDAH. Jika sinyal input tegangan negatif, output dari transistor akan TINGGI.

Sumber 

http://www.circuitstoday.com/zero-crossing-detector

Aplikasi Op Amp ke 7 : DEFERENSIATOR AMPLIFIER

Dasar Op-amp Diferensiator sirkuit adalah kebalikan dengan yang ada pada Integrator Amplifier sirkuit yang kita melihat di tutorial sebelumnya. Di sini, posisi kapasitor dan resistor telah terbalik dan sekarang reaktansi, Xcterhubung ke terminal input dari penguat pembalik sementara resistor, Rƒ membentuk elemen umpan balik negatif di seluruh penguat operasional seperti biasa.

Sirkuit ini melakukan operasi matematika Diferensiasi, yang itu " menghasilkan tegangan output yang berbanding lurus dengan tegangan input yang rate-of-perubahan yang berkenaan dengan waktu ". Dengan kata lain lebih cepat atau lebih besar perubahan ke sinyal tegangan input, semakin besar arus input, semakin besar akan menjadi perubahan tegangan output dalam menanggapi, menjadi lebih dari sebuah "spike" dalam bentuk.

Seperti dengan rangkaian integrator, kami memiliki resistor dan kapasitor membentuk Jaringan RC di seluruh penguat operasional dan reaktansi (  Xc  ) dari kapasitor memainkan peran utama dalam kinerja sebuah Op-amp Diferensiator .

Op-amp Diferensiator Circuit

Sinyal input untuk pembeda yang diterapkan pada kapasitor. Blok kapasitor konten DC sehingga tidak ada arus ke titik penjumlahan penguat, X menghasilkan nol tegangan output. Kapasitor hanya memungkinkan tipe AC perubahan tegangan input untuk melewati dan frekuensi yang tergantung pada laju perubahan sinyal input.

Pada frekuensi rendah reaktansi kapasitor adalah "tinggi" menghasilkan keuntungan rendah (  Rƒ / Xc  ) dan tegangan output yang rendah dari op-amp. Pada frekuensi tinggi reaktansi kapasitor jauh lebih rendah menghasilkan keuntungan yang lebih tinggi dan tegangan output yang lebih tinggi dari penguat pembeda.

Namun, pada frekuensi tinggi sirkuit pembeda op-amp menjadi tidak stabil dan akan mulai berosilasi. Hal ini terutama karena efek orde pertama, yang menentukan respons frekuensi dari rangkaian op-amp menyebabkan respon orde kedua yang, pada frekuensi tinggi memberikan tegangan output jauh lebih tinggi dari apa yang diharapkan. Untuk menghindari hal ini gain frekuensi tinggi rangkaian perlu dikurangi dengan menambahkan nilai kecil tambahan kapasitor di resistor umpan balik Rƒ .

Ok, beberapa matematika untuk menjelaskan apa yang terjadi!. Karena tegangan simpul dari penguat operasional pada terminal input pembalik adalah nol, arus, i mengalir melalui kapasitor akan diberikan sebagai:

Muatan pada kapasitor sama dengan Kapasitansi x Tegangan pada kapasitor

Tingkat perubahan biaya ini

tapi dQ / dt adalah arus kapasitor i

dari mana kita memiliki output tegangan yang ideal untuk pembeda op-amp diberikan sebagai:

Oleh karena itu, tegangan keluaran Vout adalah konstanta -Rƒ.C kali turunan dari tegangan input Vinterhadap waktu. Tanda minus menunjukkan 180 opergeseran fasa karena sinyal input terhubung ke pembalik terminal masukan penguat operasional.

Satu titik terakhir menyebutkan, Op-amp Diferensiator sirkuit dalam bentuk dasarnya memiliki dua kelemahan utama dibandingkan dengan sirkuit integrator sebelumnya. Satu adalah bahwa ia menderita ketidakstabilan pada frekuensi tinggi seperti yang disebutkan di atas, dan yang lainnya adalah bahwa input capacitive membuatnya sangat rentan terhadap sinyal noise acak dan kebisingan atau harmonik hadir dalam rangkaian sumber akan diperkuat lebih dari sinyal input itu sendiri. Hal ini karena output sebanding dengan kemiringan tegangan input sehingga beberapa cara membatasi bandwidth untuk mencapai stabilitas loop tertutup diperlukan

Op-amp Diferensiator Bentuk gelombang

Jika kita menerapkan sinyal terus berubah seperti Square-wave, Segitiga atau gelombang sinus jenis sinyal ke input dari rangkaian pembeda penguat sinyal output yang dihasilkan akan berubah dan yang bentuknya akhir tergantung pada RC waktu yang konstan dari Resistor yang / Capacitor kombinasi.

Peningkatan Op-amp Diferensiator Amplifier

Dasar resistor tunggal dan tunggal kapasitor rangkaian op-amp pembeda tidak banyak digunakan untuk mereformasi fungsi matematika Diferensiasi karena dua kesalahan yang melekat yang disebutkan di atas, "Instabilitas" dan "Noise". Jadi dalam rangka untuk mengurangi gain loop tertutup keseluruhan rangkaian pada frekuensi tinggi, resistor tambahan, Rinditambahkan ke input seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Peningkatan Op-amp Diferensiator Amplifier

Menambahkan resistor masukan Rin membatasi differentiators peningkatan keuntungan dengan perbandingan Rƒ / Rin . Rangkaian sekarang bertindak seperti penguat pembeda pada frekuensi rendah dan penguat dengan umpan balik resistif pada frekuensi tinggi memberikan jauh lebih baik suara penolakan.Atenuasi Tambahan frekuensi yang lebih tinggi dicapai dengan menghubungkan kapasitor C1 secara paralel dengan resistor umpan balik pembeda, Rƒ . Hal ini kemudian membentuk dasar dari Active High Pass Filter seperti yang telah kita lihat sebelumnya di bagian filter.

Sumber :

http://www.electronics-tutorials.ws/opamp/opamp_7.html