Modul Multivibrator Astable al 555 timer IC este, de asemenea, numit modul de funcționare liberă sau de declanșare automată. Spre deosebire de modul Monostable Multivibrator, acesta nu are nicio stare stabilă, are două stări cvasi-stabile (HIGH și LOW). Nu este necesară declanșarea externă în modul Astable, schimbă automat cele două stări pe un anumit interval, generând astfel o formă de undă dreptunghiulară. Această durată de timp a ieșirii HIGH și LOW a fost determinată de rezistențele externe (R1 și R2) și de un condensator (C1). Modul Astable funcționează ca un circuit oscilator, în care ieșirea oscilează la o anumită frecvență și generează impulsuri sub formă de undă dreptunghiulară.
Folosind 555 timer IC, putem genera o durată precisă a ieșirii HIGH și LOW, de la micro secunde până la ore, de aceea 555 este un IC foarte popular și versatil. Înainte de a trece mai jos, ar trebui să știți despre IC-ul temporizatorului 555 și PIN-urile sale, iată scurta descriere despre PIN-urile sale.
Pinul 1. Masă: Acest pin trebuie conectat la masă.
Pinul 2. TRIGGER: Pinul de declanșare este tras de la intrarea negativă a comparatorului doi. Ieșirea comparatorului inferior este conectată la pinul SET al flip-flop-ului. Un impuls negativ (<Vcc / 3) pe acest Pin setează flip-flop-ul și ieșirea se ridică.
Pin 3. OUTPUT: Acest pin nu are nici o funcție specială. Acesta este pinul de ieșire unde este conectat Load. Poate fi folosit ca sursă sau chiuvetă și poate conduce până la 200mA curent.
Pinul 4. Resetare: Există un flip-flop în cipul cu temporizator. Pinul de resetare este conectat direct la MR (Master Reset) al flip-flop-ului. Acesta este un pin activ activ și conectat în mod normal la VCC pentru a preveni resetarea accidentală.
Pinul 5. Pinul de control: Pinul de control este conectat de la pinul de intrare negativ al comparatorului unu. Lățimea impulsului de ieșire poate fi controlată prin aplicarea tensiunii la acest pin, indiferent de rețeaua RC. În mod normal, acest pin este tras în jos cu un condensator (0,01uF), pentru a evita interferențele de zgomot nedorite cu funcționarea.
Pinul 6. PRET: Tensiunea pinului prag determină când se resetează flip-flop-ul din temporizator. Pinul de prag este extras din intrarea pozitivă a comparatorului superior. Dacă pinul de comandă este deschis, atunci o tensiune egală sau mai mare decât VCC * (2/3) va reseta flip-flop-ul. Deci, ieșirea scade.
Pinul 7. DESCĂRCARE: Acest pin este extras din colectorul deschis al tranzistorului. Deoarece tranzistorul (pe care a fost luat pinul de descărcare, Q1) și-a conectat baza la Qbar. Ori de câte ori ieșirea scade sau flip-flopul este resetat, știftul de descărcare este tras la masă și condensatorul se descarcă.
Pinul 8. Putere sau VCC: Este conectat la tensiunea pozitivă (+ 3,6v la + 15v).
Funcționarea modului Astable Multivibrator al IC timer 555:
- Când pornirea este pornită inițial, tensiunea Pinului de declanșare este mai mică de Vcc / 3, ceea ce face ca ieșirea comparatorului inferior să fie ÎNALTĂ și SETEI flip flop-ul și ieșirea cipului 555 este ÎNALTĂ.
- Acest lucru face ca tranzistorul Q1 să fie OPRIT, deoarece Qbar, Q '= 0 se aplică direct la baza tranzistorului. Deoarece tranzistorul este OPRIT, condensatorul C1 începe să se încarce și când se încarcă la o tensiune mai mare decât Vcc / 3, atunci ieșirea comparatorului inferior devine LOW (comparatorul superior este de asemenea la LOW) și ieșirea Flip flop rămâne aceeași cu cea precedentă (ieșirea 555 rămâne ÎNALT).
- Acum, când încărcarea condensatorului ajunge la o tensiune mai mare de 2 / 3Vcc, atunci tensiunea capătului neinversibil (Threshold PIN 6) devine mai mare decât capătul inversor al comparatorului. Acest lucru face ca ieșirea comparatorului SUPERIOR să fie ÎNALTĂ și RESETează Flip flop-ul, ieșirea cipului 555 devine LOW.
- De îndată ce ieșirea de 555 devine LOW înseamnă Q '= 1, atunci tranzistorul Q1 devine PORNIT și scurtcircuitează condensatorul C1 la pământ. Deci condensatorul C1 începe să se descarce la sol prin PIN-ul de descărcare 7 și rezistorul R2.
- Pe măsură ce tensiunea condensatorului scade sub 2/3 Vcc, ieșirea superioară a comparatorului devine LOW, acum SR Flip flop rămâne în starea anterioară, deoarece ambele comparatoare sunt LOW.
- În timpul descărcării, când tensiunea condensatorului scade sub Vcc / 3, acest lucru face ca ieșirea comparatorului inferior să fie HIGH (comparatorul superior să rămână LOW) și setează din nou flip flop-ul și ieșirea 555 devine HIGH.
- Tranzistorul Q1 devine OFF și din nou condensatorul C1 începe să se încarce.
Această încărcare și descărcare a condensatorului continuă și se generează o undă de ieșire oscilantă dreptunghiulară pentru. În timp ce condensatorul se încarcă, ieșirea de 555 este mare, iar în timp ce condensatorul primește descărcare, ieșirea va fi scăzută. Deci, acest lucru se numește modul Astable, deoarece niciunul dintre stări nu este stabil și 555 își schimbă automat starea de la HIGH la LOW și LOW la HIGH, deci este numit Multivibrator care rulează liber.
Acum, durata OUTPUT HIGH și OUTPUT LOW este determinată de rezistențele R1 și R2 și condensatorul C1. Acest lucru poate fi calculat folosind formulele de mai jos:
Timp ridicat (secunde) T1 = 0,693 * (R1 + R2) * C1
Timp scăzut (secunde) T2 = 0,693 * R2 * C1
Perioada de timp T = Timp ridicat + Timp scăzut = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1
Frecvență f = 1 / Perioadă de timp = 1 / 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1 = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Ciclul de funcționare: Ciclul de funcționare este raportul dintre timpul pentru care ieșirea este ÎNALTĂ și timpul total.
Ciclul de funcționare%: (Timp ÎNALT / Timp total) * 100 = (T1 / T) * 100 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2) * 100
De asemenea, puteți utiliza acest 555 Timer Astable Calculator pentru a calcula valorile de mai sus.
Iată demonstrația practică a modului Astable al IC timer 555, unde am conectat un LED la ieșirea IC 555. În acest circuit multivibrator 555, LED-ul se va aprinde și se va opri automat cu o anumită durată. Timpul de pornire, timpul de oprire, frecvența etc. pot fi calculate folosind formulele de mai sus.
Figura de mai sus prezintă schema circuitului multivibrator cu 555 temporizator. Puteți găsi o mulțime de circuite și aplicații folosind modul astabil în 555 circuite cu temporizator.