Нестабилни мултивибратор заснован на тајмеру зграде 555 на ИЦ
Без употребе било каквих екстерних окидача, 555 тајмер ИЦ може да мења своја два стања. Три додатна спољна дела, два отпорника (Р 1 и Р 2 ), а кондензатор (Ц) се може додати у ИЦ 555 да би се претворио у нестабилно мултивибраторско коло. Доле коло приказује употребу ИЦ 555 као нестабилног мултивибратора заједно са три спољна дела.
Пошто су пинови 6 и 2 већ повезани, уређај ће се аутоматски активирати и функционисати као осцилатор без потребе за екстерним окидачким импулсом. В ЦЦ пошто је улазни напон напајања повезан са пином 8. Пошто је Пин 3 у горњем колу излазни терминал, излаз се може извући одавде. Спољни пин за ресетовање је пин 4 у колу, и овај пин може поново покренути тајмер, али обично је пин 4 повезан на В ЦЦ када функција ресетовања није у употреби.
Ниво граничног напона ће флуктуирати у зависности од контролног напона обезбеђеног на пину 5. Насупрот томе, пин 5 је често повезан са земљом преко кондензатора, који филтрира спољашњи шум са терминала. Терминал за уземљење је пин 1. Р 1 , Р 2 , и Ц чине временски круг, који контролише ширину излазног импулса.
Принцип рада
Унутрашње коло ИЦ 555 је приказано у нестабилном режиму, са Р 1 , Р 2 и Ц су део РЦ временског кола.
Флип-флоп се прво ресетује када је повезан са напајањем, што доводи до преласка излаза тајмера у ниско стање. Као резултат спајања са К', транзистор за пражњење је гурнут до тачке засићења. Транзистор ће омогућити да се кондензатор Ц временског кола, који је повезан са Пин 7 ИЦ 555, испразни. Излаз тајмера је сада занемарљив. Напон окидача је једини напон присутан на кондензатору у овом случају. Као резултат тога, ако напон кондензатора падне испод 1/3 В ЦЦ , референтни напон који активира компаратор бр. 2, излаз компаратора бр. 2 ће постати висока током пражњења. Флип-флоп ће бити подешен као резултат, производећи ВИСОК излаз за тајмер на пин 3.
Транзистор ће се искључити овим високим излазом. Као резултат, кроз отпорнике Р 1 и Р 2 , кондензатор Ц се пуни. Пин 6 је повезан на спој где се спајају кондензатор и отпорник, тако да је напон за кондензатор сада једнак напону прага. Како се кондензатор пуни, његов напон расте експоненцијално према В ЦЦ ; када достигне 2/3 В ЦЦ , референтни напон компаратора прага (компаратор 1), његови излазни скокови.
Јапан је стога РЕСЕТ. Излаз тајмера се смањује на ЛОВ. Овај низак излаз ће поново покренути транзистор, што кондензатору даје пут пражњења. Као резултат тога, отпорник Р 2 омогућиће кондензатору Ц да се испразни. Дакле, циклус се наставља.
Као резултат тога, док се кондензатор пуни, излазни напон је висок на пину 3, а напон око кондензатора се агресивно повећава. Слично овоме, излазни напон пина 3 је низак, а како се кондензатор празни, његов напон на њему експоненцијално опада. Излазни таласни облик изгледа као низ правоугаоних импулса.
Таласни облици напона кондензатора и излазног напона
Као резултат тога, Р 1 + Р 2 представља укупан отпор у каналу за пуњење, а Ц представља временску константу пуњења. Тек када кондензатор прође кроз отпорник Р 2 током пражњења да ли се испразни. Р 2 Ц је временска константа пражњења као резултат.
Радни циклус
Отпори Р 1 и Р 2 утичу на пуњење као и на временске константе пражњења. Варијација временске константе је типично већа од временске константе пражњења. Високи излаз наставља да се јавља током дужег периода од ЛОВ излаза као резултат, а излазни таласни облик није симетричан, тако да ако је Т трајање једног циклуса, а ТОН време за већи излаз, онда је радни циклус дат са :
Дакле, радни циклус у процентима ће бити:
Где је Т укупно времена пуњења и пражњења, Т НА и т ВАН , следећа једначина даје вредност Т НА или време пуњења Т Ц :
Време пражњења Т Д , често познат као Т ВАН , даје:
Према томе, формула за трајање једног циклуса Т је:
Замена у формули % радног циклуса:
Учесталост је дата од:
Примена – Генерисање квадратних таласа
Радни циклус нестабилног мултивибратора је обично већи од 50%. Када је радни циклус тачно 50%, нестабилан мултивибратор производи квадратни талас као свој излаз. Радни циклуси од 50% или било шта ниже од тога је тешко постићи са ИЦ 555 који делује као нестабилан мултивибратор, као што је раније поменуто. Коло мора да прође кроз неке промене.
Додају се две диоде, једна паралелна са отпорником Р 2 а други у серији са отпорником Р 2 са катодом спојеном на кондензатор. Променом отпорника Р 1 и Р 2 , могуће је креирати радни циклус у загради од 5% до 95%. Коло за креирање излаза квадратних таласа може се конфигурисати на следећи начин:
У овом колу, кондензатор се пуни док преноси струју преко Р 1 , Д 1 , и Р 2 током пуњења. Испушта се преко Д 2 и Р 2 при пражњењу.
Временска константа пуњења, Т НА = Т Ц , може се израчунати на следећи начин:
И овако добијате временску константу пражњења, Т ВАН = Т Д :
Према томе, радни циклус Д је одређен:
Прављење Р 1 и Р 2 једнаке вредности резултираће квадратним таласом са радним циклусом од 50%.
Радни циклус мањи од 50% се постиже када је Р 1 Отпор је мањи од Р 2 ’ док је обично Р 1 и Р 2 могу се заменити потенциометрима да би се то постигло. Без употребе било каквих диода, друго коло генератора правоугаоног таласа може се изградити коришћењем нестабилног мултивибратора. Р 2 је повезан између пинова 3 и 2, или излазног терминала и терминала окидача. Испод је дијаграм кола:
И процеси пуњења и пражњења у овом колу одвијају се само преко отпорника Р 2 . Кондензатор не треба да буде изложен спољашњим везама када се пуни помоћу отпорника Р 1 , које треба поставити на високу вредност. Поред тога, служи да гарантује да се кондензатор напуни до свог пуног потенцијала (В ЦЦ ).
Примена – Варијације пулсног положаја
Два 555 тајмера ИЦ-а, од којих један ради у нестабилном режиму, а супротно у моностабилном режиму, нуде модулацију импулсне позиције. Прво, ИЦ 555 је у нестабилном режиму, модулациони сигнал се примењује на Пин 5 и ИЦ 555 производи таласно модулисани талас као свој излаз. Улаз за окидање следећег ИЦ 555, који ради у моностабилном режиму, прима овај ПВМ сигнал. Локација излазних импулса другог ИЦ 555 варира у зависности од ПВМ сигнала, који се поново ослања на модулациони сигнал.
Испод је конфигурација кола за модулатор положаја импулса који користи два интегрисана кола 555 тајмера.
Контролни напон, који одређује минимални напон или ниво прага за први ИЦ 555, подешава се да креира УТЛ (горњи ниво прага).
Како се напон прага мења у односу на модулациони сигнал који се примењује, мењају се и ширина импулса и временско кашњење. Када се овај ПВМ сигнал примени да покрене други ИЦ, једина ствар која ће се променити је локација излазног импулса, ни његова амплитуда ни ширина се неће променити.
Закључак
555 Тимер ИЦ-и могу функционисати као осцилатор који слободно ради или нестабилан мултивибратор када се комбинује са додатним компонентама. 555 ИЦ-ови тајмера у нестабилном режиму се користе у широком спектру апликација у распону од генерисања низа импулса, модулације и генерисања квадратних таласа.