Bạn hiểu IC 555 là gì trong các mạch điện thông thường hiện nay?. Về cơ bản về IC55 được biết đến là một trong những dòng sản phẩm của công ty Signetics Corporation. Họ sản xuất chính 2 dòng SE555/NE555 và được người dùng sử dụng nhiều nhất hiện nay.
Đối với IC555 là vi mạch để tạo thời gian trễ (Time Delays) và tạo xung (Oscillation) hoạt động khá ổn định và có tỷ lệ chính xác cao. với mức độ ổn định và tỷ lệ chính xác cao. Còn IC NE555 một mạch tích hợp của hãng CMOS sản xuất, là một trong những linh kiện khá phổ biến để tạo được xung PWM và dùng để thay đổi tần số tùy thích theo thiết bị. Ở bài viết này chúng tôi sẽ giúp bạn tìm hiểu ic 555 cấu tạo nguyên lý và ứng dụng cũng như tính năng của vi mạch Ic này.
Cấu tạo kỹ thuật IC 555
Về cấu tạo của 1 IC NE555 sẽ gồm có một bộ OP – AMP có tác dùng so sánh điện áp, một mạch lật và transistor giúp thực hiện việc xả điện. Cấu tạo của nó cũng rất đơn giản bởi nó được coi là mạch tích hợp hoạt động có tính chính xác cao.
Cấu tạo bên trong gồm có 3 điện trở sẽ được mắc nối tiếp để có thể chia điện áp nguồn ( Vcc ) thành 3 phần để tạo điện áp chuẩn. Về điện áp ⅓ Vcc sẽ được nối với chân cực dương OP – AMP 1 và điện áp ⅔ Vcc còn lại nối chân âm của OP – AMP 2.
Ở trường hợp khi điện áp ở chân 2 nhở hơn ⅓ Vcc thì lúc này chân S= và lúc này FF kích hoạt. Và điện áp ở chân số 6 lớn hơn ⅔ Vcc thì chân R của FF= và FF sẽ được reset.
Dựa vào đặc tính ta sẽ có vi mạch ic 555 sẽ được liên kết cấp nguồn sẽ được hoạt động với dãi điện áp 2.0 đến 18V và có chuẩn ra phải tương thích. Chuẩn đầu ra TTL ở nguồn cấp 5V và điện rút và áp có thể là 200mA.
Thông số chuẩn của IC 555 sẽ được liệt kê như sau:
– Nguồn điện áp đầu vào trong dải tần từ 2 – 18V;
– Cường độ dòng điện tiêu thụ: 6 – 15mA;
– Công suất tiêu thụ lớn nhất (Pmax): 600mW;
– Điện áp logic đầu ra lớn nhất (mức 1): 0.5 – 15V;
– Điện áp logic đầu ra nhở nhất (mức 0): 0.03 – 0.06V;
Chức năng hoạt động mạch IC 555
Ở trường hợp một số điện áp mức ngưỡng còn gọi là Threshold và điện áp kích là Trigger lần lượt là ⅔ và ⅓ so với áp nguồn Vcc. Mực độ điện áp thì có thể bị thay đổi bằng chân điều khiển điện áp là cont.
Khi mà điện áp ở chân số 2 ( trig ) ở dước mức điện áo kích thì mạch Flip – Flop sẽ ở trạng thái Set (mức 1) điều này làm cho gõ ra (OUT) ở mức cao (mức 1). Còn khi điện á ở chân TRIG ic555 cao hơn mực áp kích và nó đồng thời trên ngưỡng ( THRES – chân 6 ) thì tự mạc Flip – Flop sẽ bị reset về mức 0, đầu ra cũng output xuống mức 0.
Ngoài ra, chân RESET ( chân 4 ) xuống mức thấp thì mạch Flip – Flop sẽ bị reset làm đầu ra (OUT) xuống mức 0. Còn khi đầu ra ở mức 0 thì DISCH (chân 7) sẽ nối với GND. Các mạch tạo xung dùng ic 555 thường được ứng dụng để tạo xung (PWM), điều chế vị trí của xung (PPM) trong các bộ biến tần năng lượng mặt trời hay dùng để phát hồng ngoại.
Chức năng hoạt động của từng chân:
– Chân 1 (GND): là chân kết nối GND cung cấp dòng cho IC còn gọi là mass chung.
– Chân số 2 (TRIGGER): chân đầu vào nó sẽ thấp hơn so với điện áp so sánh được sử dụng là 1 chân chốt của tần số áp. Mạch so sánh ở đây được sử dụng các Transistor PNP với điện áp chuẩn là ⅔ Vcc.
– Chân số 3 (OUTPUT): dùng để lây tính hiệu logic đầu ra ở chân này trạng thái được xác định ở mức thấp (mức 0) và mức cao (mức 1).
– Chân số 4 (RESET): để lập định cho trạng thái đầu ra của IC555. Khi chân số 4 nối với Mass thì OUTPUT sẽ về ở mức 0. Nếu như ở chân 4 mức cao thì trạng thái đầu ra sẽ theo mức áp trên chân số 2 và chân số 6. Trong trường hợp tạo mạch dao dộng dùng ic 555 thì thường chân này sẽ được nối trực tiếp với nguồn Vcc.
– Chân số 5 (CONTROL VOLTAGE): nó dùng để làm thay đổi mức điện áp chuẩn trong IC 555 được tính theo các mức biến áp ngoài được dùng nhiều ở các điện trở ngoài khi nối với chân số 1 GND.
– Chân số 6 (THRESHOLD): một trong những đầu vào để so sánh điện áp như một chân cố định
– Chân số 7 (DISCHAGER): với chân này được coi như là một khóa điện tử có thể chịu tác động điều khiển từ tầng logic chân 3. Mà đầu ra ở chân output xuống mức 0 thì khóa này được đóng lại. Chân số 7 nó có nhiệm vụ như một tụ nạp xả điện cho mạch R-C
– Chân số 8 (Vcc): nguồn cấp cho IC 555 trong suốt quá trình hoạt động. Mức điện áp dao động nguồn cấp hoạt động từ 2 – 18V
ic 555 cấu tạo nguyên lý và ứng dụng
Ở trên mạch H đang ở mức 1 và gần bằng Vcc; L là mức 0. Sử dụng FF – RS.
Khi S = [1] thì Q = [1] và = Q- = [ 0].
Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và =Q- = [0].
Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0].
Khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì Q-= [1]
lúc này thì Transistor sẽ mở dẫn và cực C sẽ được nối tiếp đất. Do đó, điện áp không được nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 sẽ không vượt quá ngưỡng V2. Bởi lối ra của OP – AMP 2 lúc này thường đang ở mức 0, FF sẽ không được reset lại trạng thái cũ.
Khi mới thực hiện việc đóng mạch, tụ C nạp qua Ra, Rb, với thời hằng (Ra+Rb)C.
Tụ C nạp điện áp từ 0V -> ⅓ Vcc:
Lúc này V+1(V+ OA1) > V-1. Do đó OA1 (ngõ ra của OA1) có mức logic 1(H).
V+2 < V-2 (V-2 = ⅔ Vcc) . Do đó OA2 = 0(L). R = 0, S = 1 -> Q = 1 /Q (Q đảo) = 0.
Q = 1 -> Ngõ ra = 1
Q = 0 -> Transistor hồi tiếp lúc này sẽ là không dẫn.
(OA viết tắt: OP – AMP)
Tụ C tiếp tụ nạp từ điện áp ⅓ Vcc -> ⅔ Vcc:
Lúc này, V+1 < V-1. Do đó OA1 = 0.
V+2 < V-2. Do đó OA2 = 0. R = 0, S = 0 -> Q, /Q sẽ giữ trạng thái trước đó (Q=1, /Q=0).
Transistor lúc này vẫn không dẫn.
Tụ C nạp qua ngưỡng ⅔ Vcc:
Lúc này, V+1 < V-1. Do đó OA1 = 0. V+2 > V-2. Do đó OA2 = 1.
R = 1, S = 0 -> Q=0, /Q = 1.
/Q = 1 -> Transistor dẫn, điện áp trên chân 7 xuống 0V !
Tụ C xả qua Rb. Với thời hằng Rb.C.
Điện áp trên tụ C giảm xuống thì đó là lúc tụ C đang trong quá trình xả, làm cho điện áp tụ C nhảy xuống dưới ⅔ Vcc.
Tụ C tiếp tục xả từ điện áp ⅔ Vcc – ⅓ Vcc
Lúc này, V+1 < V-1. Do đó OA1 = 0.
V+2 < V-2. Do đó OA2 = 0. R = 0, S = 0 -> Q, /Q sẽ giữ trạng thái trước đó (Q=0, /Q=1).
Transistor vẫn đang dẫn.
Tụ C xả qua ngưỡng ⅓ Vcc:
Lúc này V+1 > V-1. Do đó OA1 = 1.
V+2 < V-2 (V-2 = ⅔ Vcc) . Do đó OA2 = 0. R = 0, S = 1 -> Q = 1, /Q (Q đảo) = 0.
Q = 1 -> Ngõ ra = 1.
/Q = 0 -> Transistor hoạt động ở trạng thái không dẫn -> chân 7 ở mức thấp và tụ C lại nó sẽ được nạp điện với điện áp ban đầu là ⅓ Vcc.
Mạch ứng dụng IC 555 phổ thông
Mạch đèn led nhấp nháy
Mạch điều chỉnh độ sáng bóng đèn
Mạch còi cảnh sát
