DANH MỤC

  • 45 Nguyễn Xiển0983 056 374
  • 26a Phạm Hùng0888 77 1582
  • 51 Khương Trung0983056374
  • 79 Lý Nam Đế0888 77 1582
  • 318 Trần Cung0983 056 374
  • 157 Cổ Nhuế0888 77 1582

Tìm hiểu về mạch tạo xung IC555

Mạch dao động hay còn gọi là mạch dao động tự do. Một mạch dao động có thể được thiết kế bởi các thành phần khác nhau. Phổ biến nhất là mạch dao động sử dụng ic555. Chúng được gọi là mạch tạo xung IC555.

Không giống như mạch dao động đơn ổn, mạch tạo xung này không cần bất kỳ kích hoạt nào từ bên ngoài để thay đổi trạng thái của đầu ra. Chúng ta cùng tìm hiểu các thông tin cơ bản về mạch tạo xung Ic555 cùng Điện lạnh Minh Bảo qua bài viết này nhé.

Sơ đồ khối bộ tạo dao động dùng IC555

Một bộ dao động có thể được thiết kế bằng cách thêm hai điện trở là RA và RB cùng với tụ điện C vào IC555. Chúng được thêm vào bằng cách thích hợp để có được thời gian mong muốn “ON” và “OFF” tại các đầu ra.

Về cơ bản thì thời gian On và OFF ở đầu ra sẽ phụ thuộc vào các giá trị được chọn cho RA và RB và tụ điện C. Điều này sẽ được thể hiện rõ hơn ở trên thiết kế bộ đa năng được đưa ra sau đây.

Chú ý với: tụ điện C2 0.01uF sẽ được kết nối với chân số 5 – cực điện áp điều khiến. Tụ điện này được sử dụng để tránh các vấn đề nhiễu có thể phát sinh trong mạch nếu chân đó bị hở, ta cũng có thể không cần sử dụng chúng.

Dạng sóng ngõ ra và dạng sóng của tụ C trong quá trình nạp xả luân phiên nhau trong mạch.

mạch tạo dao động dùng ic55

Mạch tạo dao động dùng IC 555 có chức năng cơ bản là chuyển từ trạng thái đầu ra (cao sang thấp và ngược lại thấp sang cao). Chuyển theo các khoảng thời gian mong muốn, không có bất kỳ sự can thiệp nào từ bên ngoài. Điều khiển cực xả – chân 7 của IC555 thông qua tụ điện C để đạt được kết quả như mong muốn. Bên trong IC555, chân 7 sẽ được kết nối với đầu cực collector của transistor có đế được kết nối trực tiếp với đầu ra Q- đầu không đảo ngược của flip flop RS.

mạch tạo dao động dùng ic55

Chân 3 đầu ra của IC555- VOUT được lấy từ đầu ra đảo ngược của Q của Flip flop. Vì vậy khi đầu ra của Flip flop không đảo ngược Q ở mức Cao thì VOUT sẽ ở mức thấp và ngược lại.

Cách chuyển đổi tự động từ trạng thái On và OFF tại đầu cuối VOUT đạt được bằng tụ C. Sẽ được kết nối với đầu nối nhị phân pin7.

Sơ đồ khối của bộ định thời 555 được hiển thị trong hình trên. Cơ bản một bộ định thời ic555 sẽ có hai bộ so sánh (cơ bản là 2 op-amps), một flip flop, hai transistor và một mạng điện trở.

mạch tạo dao động dùng ic55

Mạng điện trở này bao gồm 3 điện trở bằng nhau và có 5K Ohms. Chúng hoạt động như một chia điện áp. Đặc biệt mạng điện trở được thiết kế sao cho điện áp ở cực nghịch của bộ so sánh 1 và 2/3Vcc và điện áp ở cực không đảo của Bộ so sánh 2 sẽ là 1/3Vcc.

Bộ so sánh 1- là so sánh điện áp ngưỡng ở chân 6 với điện áp tham chiếu kết hợp với 2/3 volt VCC.

Bộ so sánh 2 – là so sánh điện áp kích hoạt ở chân 3 với điện áp tham chiếu cùng 1/3 volt VCC.

Nếu mạch được cấp nguồn và ngay lúc đó trạng thái ở đầu ra lật không đảo ngược – có thể hiểu là Q thấp. Khi Q ở mức thấp như vậy thì Vout sẽ ở mức cao – Đầu ra hẹn giờ. Lúc đó Q được kết nối trực tiếp với đế của Transistor tại đầu cực xả. Vì vậy khi Q ở mức thấp, bóng bán dẫn sẽ ở trạng thái cắt (tắt). Trạng thái này, tụ C sẽ được kết nối trực tiếp với nguồn điện Vcc thông qua các điện trở RA và RB. Vì vậy, tụ điện sẽ bắt đầu sạc về phía điện áp cung cấp Vcc và hằng số thời gian sạc sẽ được xác định bởi các giá trị RA và RB .

Các tụ điện sẽ sạc về phía Vcc và làm tăng điện áp ngưỡng trên chân 6 của Ic555. Khi điện áp được tích tụ trên 2/3Vcc thì điện áp ngưỡng cũng sẽ qua mức 2/3 Vcc buộc đầu ra Op-amps ở múc cao. Vì đầu ra của op-amps của bộ so sánh 1 được kết nối đầu vào SET ‘S’ của flip flop. Vì thế flip flop được kích hoạt và đầu ra Q sẽ chuyển sang Cao.

Khi Q ở mức cao, bóng bán dẫn ở chân 7 – cực xả sẽ được bật và bóng bán dẫn trở nên bão hòa. Khi đó chân 7 – đầu cực phóng điện sẽ đóng vai trò là mặt đất cho tụ điện. Ta sẽ thu được kết quả đường dẫn mới có sẵn để tụ điện từ mức 2/3Vcc xuống 0 volt. Tụ điện sẽ bắt đầu phóng điện qua đường dẫn mới – RB và sẽ dẫn đến việc giảm điện áp trên cực kích hoạt là chân 2 của ic555.

Hằng số thời gian xả xác định bằng công thức RB * C. Khi tụ phóng điện xuống dưới 1 / 3Vcc, thì cùng một điện áp trên đầu cực kích hoạt (lưu ý rằng điện áp đầu vào tham chiếu tại + cực của bộ so sánh 2 là 1 / 3Vcc), đầu ra op-amp của so sánh 2 sẽ CAO. Lý do vì đầu ra của bộ so sánh 2 kết nối với ’R – – đầu vào RESET của SR flip flop. Bên cạnh đó đầu ra Q của flip flop sẽ đi từ CAO đến THẤP. Khi Q chuyển sang THẤP thì Vout sẽ tự động chuyển CAO. Do đó, quá trình chuyển đổi tự động từ CAO sang THẤP và sau đó từ THẤP sang CAO đạt được trong Bộ đa năng ổn định. Chu kỳ lặp lại.

Nguyên tắc thiết kế

Thời gian tụ C nạp điện từ 1/3 đến 2/3 VCC bằng thời gian đầu ra cao và được đưa ra THIGH = 0,693 (RA + RB) C.

Chứng minh cho điều trên, ta có:

Điện áp trên tụ trong thời gian sạc lúc nào cũng sẽ là Vc = Vcc (1 – e ^ (t / RC))

Thời gian của tụ điện để sạc từ Vcc/3 đến 2Vcc/3:

THIGH = 0,693 (RA + RB) C trong đó RA và R đơn vị Ohms và C đơn vị Fara

Thời gian mà tụ xả điện từ +2/3 VCC đến +1/3 VCC bằng với thời gian đầu ra thấp và được đưa ra là:

TLOW = 0,693 RB. C    trong đó đơn vị RB là Ohms và C là Fara

Tổng chu kỳ dao động T = THIGH + TLOW = 0,693 (RA + 2RB) C

Tần số dao động là nghịch đảo của chu kỳ tổng thể của dao động T được đưa ra là

f = 1 / T = 1,44 / (RA + 2RB) C

 Phương trình chỉ ra rằng tần số dao động không phụ thuộc vào nguồn áp Vcc

Thông thường chu kỳ hoạt động được sử dụng cùng với mạch tạo dao động:

Chu kỳ hoạt động, tỷ lệ thời gian THIGH trong đó đầu ra cao so với tổng khoảng thời gian T được đưa ra là:

% chu kỳ nhiệm vụ D = THIGH / T * 100 = (RA + RB) / (RA+ 2RB) * 100

Từ phương trình trên, rõ ràng là không thể thu được đầu ra sóng vuông (chu kỳ nhiệm vụ 50%) trừ khi RA = 0. Tuy nhiên, có một mối nguy hiểm trong việc rút ngắn RA về 0. Với RA = 0 ohm, chân 7 được kết nối trực tiếp với + VCC. Trong quá trình phóng điện tụ qua RB và transistor, một dòng điện phụ sẽ được cung cấp thêm cho transistor. Nó có thể làm hỏng bóng bán dẫn và do đó bộ đếm thời gian không hoạt động.

CÁC TIN LIÊN QUAN