555 Timer
Das 555 TimerIC erhielt seinen Namen von den drei $ 5K \ Omega $ -Widerständen, die in seinem Spannungsteilernetzwerk verwendet werden. Dieser IC ist nützlich, um genaue Zeitverzögerungen und Oszillationen zu erzeugen. In diesem Kapitel wird der 555 Timer ausführlich erläutert.
Pin-Diagramm und Funktionsdiagramm
Lassen Sie uns in diesem Abschnitt zunächst das Pin-Diagramm des 555-Timer-IC und dann dessen Funktionsdiagramm erläutern.
Pin-Diagramm
Der 555 Timer IC ist ein 8-poliges Mini-Dual-Inline-Paket (DIP). Daspin diagram eines 555 Timer IC ist in der folgenden Abbildung dargestellt -
Die Bedeutung jedes Pins ist aus dem obigen Diagramm selbsterklärend. Dieser 555-Timer-IC kann mit einer Gleichstromversorgung von +5 V bis +18 V betrieben werden. Es ist hauptsächlich zum Generieren nützlichnon-sinusoidal Wellenformen wie Quadrat, Rampe, Puls & etc.
Funktionsdiagramm
Die bildliche Darstellung der internen Details eines 555-Timers wird als Funktionsdiagramm bezeichnet.
Das functional diagram von 555 Timer IC ist in der folgenden Abbildung dargestellt -
Beachten Sie, dass das Funktionsdiagramm des 555-Timers ein Spannungsteilernetzwerk, zwei Komparatoren, ein SR-Flipflop, zwei Transistoren und einen Wechselrichter enthält. In diesem Abschnitt wird der Zweck jedes Blocks oder jeder Komponente ausführlich erläutert.
Spannungsteilernetzwerk
Das Spannungsteilernetz besteht aus drei $ 5K \ Omega $ -Widerständen, die in Reihe zwischen der Versorgungsspannung $ V_ {cc} $ und Masse geschaltet sind.
Dieses Netzwerk liefert eine Spannung von $ \ frac {V_ {cc}} {3} $ zwischen einem Punkt und Masse, wenn nur ein $ 5K \ Omega $ -Widerstand vorhanden ist. In ähnlicher Weise liefert es eine Spannung von $ \ frac {2V_ {cc}} {3} $ zwischen einem Punkt und Masse, wenn nur zwei $ 5K \ Omega $ -Widerstände vorhanden sind.
Komparator
Das Funktionsdiagramm eines 555-Timer-IC besteht aus zwei Komparatoren: einem oberen Komparator (UC) und einem unteren Komparator (LC).
Denken Sie daran, dass a comparator vergleicht die beiden darauf angewendeten Eingänge und erzeugt einen Ausgang.
Wenn die am nichtinvertierenden Anschluss eines Operationsverstärkers anliegende Spannung größer ist als die an seinem invertierenden Anschluss anliegende Spannung, beträgt der Ausgang des Komparators $ + V_ {sat} $. Dies kann als betrachtet werdenLogic High ('1') in digitaler Darstellung.
Wenn die am nichtinvertierenden Anschluss des Operationsverstärkers anliegende Spannung kleiner oder gleich der Spannung an seinem invertierenden Anschluss ist, ist der Ausgang des Komparators $ -V_ {sat} $. Dies kann als betrachtet werdenLogic Low ('0') in digitaler Darstellung.
SR Flip-Flop
Denken Sie daran, dass a SR flip-floparbeitet entweder mit positiven Taktübergängen oder negativen Taktübergängen. Es hat zwei Eingänge: S und R und zwei Ausgänge: Q (t) und Q (t) '. Die Ausgänge Q (t) und Q (t) 'ergänzen sich.
Die folgende Tabelle zeigt die state table eines SR-Flip-Flops
| S. | R. | Q (t + 1) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Q (t) |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | - - |
Hier sind Q (t) und Q (t + 1) jeweils der aktuelle Zustand und der nächste Zustand. Daher kann das SR-Flipflop für eine dieser drei Funktionen wie Halten, Zurücksetzen und Setzen basierend auf den Eingangsbedingungen verwendet werden, wenn ein positiver (negativer) Übergang des Taktsignals angelegt wird.
Die Ausgänge des unteren Komparators (LC) und des oberen Komparators (UC) werden als angewendet inputs of SR flip-flop wie im Funktionsdiagramm des 555 Timer IC gezeigt.
Transistoren und Wechselrichter
Das Funktionsdiagramm eines 555-Timer-IC besteht aus einem npn-Transistor $ Q_ {1} $ und einem pnp-Transistor $ Q_ {2} $. Der npn-Transistor $ Q_ {1} $ wird eingeschaltet, wenn seine Basis-Emitter-Spannung positiv und größer als die Einschaltspannung ist. Andernfalls wird es ausgeschaltet.
Der pnp-Transistor $ Q_ {2} $ wird als verwendet buffer um den Rücksetzeingang vom SR-Flipflop und vom npn-Transistor $ Q_ {1} $ zu isolieren.
Das inverter Das im Funktionsdiagramm eines 555-Timer-IC verwendete IC führt nicht nur die Invertierungsaktion aus, sondern verstärkt auch den Leistungspegel.
Der 555-Timer-IC kann im monostabilen Betrieb verwendet werden, um einen Impuls am Ausgang zu erzeugen. In ähnlicher Weise kann es in einem stabilen Betrieb verwendet werden, um eine Rechteckwelle am Ausgang zu erzeugen.