आईसी 555 पिनआउट्स, अस्टेबल, मोनोस्टेबल, फॉर्मूले के साथ बिस्टेबल सर्किट्स की खोज

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पोस्ट बताता है कि आईसी 555 कैसे काम करता है, इसके बुनियादी पिनआउट विवरण और आईसी को अपने मानक या लोकप्रिय एस्टेबल, बिस्टेबल और मोनोस्टेबल सर्किट मोड में कैसे कॉन्फ़िगर करें। यह पद IC 555 मापदंडों की गणना के लिए विभिन्न फॉर्मूलों का भी विवरण देता है।

NE555 आईसी मूल शीर्ष दृश्य

परिचय

आईसी 555 के बिना हमारी शौक की दुनिया कम दिलचस्प होगी। यह इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग करने के लिए हमारे पहले आईसी में से एक होगा। इस लेख में हम IC555 के इतिहास, उनके 3 ऑपरेटिंग मोड और उनकी कुछ विशिष्टताओं को देखने जा रहे हैं।



IC 555 को 1971 में 'सिगनेटिक्स' नामक कंपनी द्वारा पेश किया गया था, इसे हंस आर। कैमकेंइंड द्वारा डिजाइन किया गया था। यह अनुमान है कि हर साल लगभग 1 बिलियन आईसी 555 का निर्माण किया जाता है। यह दुनिया के हर 7 लोगों के लिए एक IC 555 है।

सिग्नेटिक्स कंपनी का स्वामित्व फिलिप्स सेमीकंडक्टर के पास है। यदि हम IC 555 के आंतरिक ब्लॉक आरेख को देखते हैं, तो हमें टाइमिंग फ़ैक्टर तय करने के लिए श्रृंखला में तीन 5K ओम रेसिस्टर्स जुड़े होते हैं, इसलिए संभवत: यह है कि डिवाइस को IC 555 टाइमर नाम कैसे मिला। हालांकि, कुछ परिकल्पना का दावा है कि नाम के चयन का आईसी के आंतरिक घटकों से कोई संबंध नहीं है, यह मनमाने ढंग से चुना गया था।



आईसी 555 कैसे काम करता है

एक मानक IC555 में 25 ट्रांजिस्टर, 15 प्रतिरोधक और 2 डायोड होते हैं जो एक सिलिकॉन डाई पर एकीकृत होते हैं। सैन्य और नागरिक ग्रेड 555 टाइमर अर्थात् उपलब्ध आईसी के दो संस्करण हैं।

NE555 एक नागरिक ग्रेड आईसी है और इसमें 0 से +70 डिग्री सेल्सियस का ऑपरेटिंग तापमान रेंज है। SE555 सैन्य ग्रेड आईसी है और इसमें ऑपरेटिंग रेंज -55 से +125 डिग्री सेल्सियस है।

तुम भी पाओगे टाइमर का CMOS संस्करण 7555 और TLC555 के रूप में जाना जाता है ये मानक 555 की तुलना में कम बिजली की खपत करते हैं और 5V से कम काम करते हैं।

CMOS संस्करण टाइमर में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के बजाय MOSFETs शामिल हैं, जो कुशल है और कम बिजली की खपत करता है।

आईसी 555 पिनआउट और कार्य विवरण:

PINAGAGAM: IC 555 का
  1. पिन १ : ग्राउंड या 0 वी: यह आईसी की नकारात्मक आपूर्ति पिन है
  2. पिन २ : ट्रिगर या इनपुट: इस इनपुट पिन पर एक नकारात्मक क्षणिक ट्रिगर उच्च करने के लिए आउटपुट पिन 3 का कारण बनता है। यह 1 / 3rd आपूर्ति वोल्टेज के निचले सीमा स्तर के नीचे समय संधारित्र के त्वरित निर्वहन द्वारा होता है। संधारित्र धीरे-धीरे समय अवरोधक के माध्यम से चार्ज करता है, और जब यह 2/3 आपूर्ति स्तर से ऊपर उठता है, तो पिन 3 फिर से कम हो जाता है। यह ON / OFF स्विचिंग एक आंतरिक द्वारा किया जाता है फ्लिप फ्लॉप मंच।
  3. पिन ३ : आउटपुट: यह आउटपुट है जो इनपुट पिनों पर प्रतिक्रिया करता है या तो उच्च या निम्न पर जा रहा है, या ON / OFF पर दोलन करता है
  4. पिन ४ : रीसेट: यह रीसेट पिन है जो हमेशा आईसी के सामान्य काम के लिए सकारात्मक आपूर्ति से जुड़ा होता है। जब ग्राउंड पल में आईसी आउटपुट को अपनी प्रारंभिक स्थिति में रीसेट करता है, और यदि स्थायी रूप से जमीन से जुड़ा होता है, तो IC ऑपरेशन को निष्क्रिय रखता है।
  5. पिन ५ : नियंत्रण: पिन पिन पल्स की चौड़ाई को नियंत्रित करने या संशोधित करने के लिए, और एक नियंत्रित PWM उत्पन्न करने के लिए इस पिन पर एक बाहरी चर डीसी क्षमता लागू की जा सकती है।
  6. पिन ६ : थ्रेसहोल्ड: यह थ्रेशोल्ड पिन है, जो आउटपुट कैपेसिटर चार्ज 2 / 3rd सप्लाई वोल्टेज की ऊपरी सीमा तक पहुंचते ही LOW (0V) जाने का कारण बनता है।
  7. पिन 7 : डिस्चार्ज: यह आंतरिक फ्लिप फ्लॉप द्वारा नियंत्रित डिस्चार्ज पिन है, जो समय संधारित्र को 2 / 3rd आपूर्ति वोल्टेज थ्रेशोल्ड स्तर तक पहुंचते ही डिस्चार्ज करने के लिए मजबूर करता है।
  8. पिन 8 : Vcc: यह 5 V और 15 V के बीच सकारात्मक आपूर्ति इनपुट है।

टाइमर के 3 मोड:

  1. बिस्टेबल या श्मिट ट्रिगर
  2. मोनस्टेबल या एक शॉट
  3. अनवस्थित

बिस्टेबल मोड:

जब IC555 को बिस्टेबल मोड में कॉन्फ़िगर किया जाता है तो यह एक बेसिक फ्लिप-फ्लॉप के रूप में काम करता है। दूसरे शब्दों में जब इनपुट ट्रिगर दिया जाता है, तो यह आउटपुट स्टेटन या ऑफ़ को टॉगल करता है।

आम तौर पर # pin2 और # pin4 ऑपरेशन के इस मोड में पुल-अप रेसिस्टर्स से जुड़े होते हैं।

जब छोटी अवधि के लिए # पिन 2 को ग्राउंड किया जाता है, तो आउटपुट को रीसेट करने के लिए # पिन 3 पर आउटपुट उच्च हो जाता है, # पिन 4 को क्षण भर के लिए छोटा कर दिया जाता है, और फिर आउटपुट कम हो जाता है।

यहाँ एक टाइमिंग संधारित्र की आवश्यकता नहीं है, लेकिन # pin5 और ग्राउंड पर एक संधारित्र (0.01uF से 0.1uF) को जोड़ने की सिफारिश की जाती है। # pin7 और # pin6 को इस कॉन्फ़िगरेशन में असंबद्ध छोड़ा जा सकता है।

यहाँ एक सरल बस्टेबल सर्किट है:

आईसी 555 का उपयोग करते हुए सरल बिस्टेबल सर्किट

जब सेट बटन दबाया जाता है तो आउटपुट अधिक हो जाता है और जब रीसेट बटन दब जाता है तो आउटपुट निम्न स्थिति में चला जाता है। R1 और R2 10k ओम हो सकते हैं, संधारित्र निर्दिष्ट मूल्य के बीच कहीं भी हो सकता है।

मोनोस्टेबल मोड:

आईसी 555 टाइमर का एक और उपयोगी अनुप्रयोग के रूप में है एक-शॉट या मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर सर्किट , जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

जैसे ही इनपुट ट्रिगर सिग्नल नकारात्मक हो जाता है, एक-शॉट मोड सक्रिय हो जाता है, जिससे आउटपुट पिन 3 Vcc स्तर पर उच्च हो जाता है। उत्पादन की उच्च स्थिति की समयावधि की गणना सूत्र के आधार पर की जा सकती है:

  • टीउच्च= 1.1 आरसेवा मेरेसी

जैसा कि चित्र में देखा गया है, इनपुट का नकारात्मक छोर तुलनित्र 2 को फ्लिप-फ्लॉप को टॉगल करने के लिए मजबूर करता है। यह क्रिया पिन 3 पर आउटपुट को उच्च करने का कारण बनती है।

वास्तव में इस प्रक्रिया में संधारित्र सी की ओर लगाया जाता है वीसीसी रोकनेवाला के माध्यम से बाहर । जबकि संधारित्र चार्ज करता है, आउटपुट Vcc स्तर पर उच्च आयोजित किया जाता है।

IC 555 मोनोस्टेबल वन-शॉट फॉर्मूला और वेवफॉर्म

वीडियो डेमो

जब संधारित्र में वोल्टेज 2 की दहलीज स्तर को प्राप्त करता है वीसीसी / 3, तुलनित्र 1 फ्लिप-फ्लॉप को चलाता है, आउटपुट को राज्य बदलने और कम जाने के लिए मजबूर करता है।

यह बाद में डिस्चार्ज को कम कर देता है, जिससे कैपेसिटर डिस्चार्ज हो जाता है और अगली इनपुट ट्रिगर तक लगभग 0 V पर बना रहता है।

ऊपर का आंकड़ा पूरी प्रक्रिया को दिखाता है जब इनपुट कम हो जाता है, जिससे आईसी 555 के एक मोनोस्टेबल एक शॉट कार्रवाई के लिए आउटपुट तरंग बन जाता है।

इस मोड के लिए आउटपुट का समय माइक्रोसेकंड से लेकर कई सेकंड तक हो सकता है, जिससे यह ऑपरेशन विभिन्न अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला के लिए आदर्श रूप से उपयोगी हो सकता है।

Newbies के लिए सरलीकृत स्पष्टीकरण

कई इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में मोनोस्टेबल या एक-शॉट पल्स जनरेटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जहां एक ट्रिगर के बाद पूर्व-निर्धारित समय के लिए सर्किट चालू करना पड़ता है। # पिन 3 पर आउटपुट पल्स की चौड़ाई को इस सरल सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है:

  • टी = 1.1 आरसी

कहा पे

  • T सेकंड में समय है
  • R ओम में प्रतिरोध है
  • C, धारियों में समाई है

आउटपुट पल्स गिरता है जब संधारित्र में वोल्टेज Vcc के 2/3 के बराबर होता है। दो दालों के बीच इनपुट ट्रिगर आरसी समय स्थिर से अधिक होना चाहिए।

यहाँ एक सरल मोनोस्टेबल सर्किट है:

आईसी 555 का उपयोग करके सरल मोनोस्टेबल सर्किट

एक व्यावहारिक आर्थिक अनुप्रयोग का समाधान

नीचे दिखाए गए सर्किट उदाहरण के लिए आउटपुट तरंग की अवधि का पता लगाएं, जब यह एक नकारात्मक किनारे पल्स द्वारा ट्रिगर किया जाता है।

उपाय:

  • टीउच्च= 1.1 आरसेवा मेरेसी = 1.1 (7.5 x 10)) (0.1 x 10-6) = 0.825 मि

कैसे अचूक मोड काम करता है:

नीचे संधारित्र IC555 का जिक्र किया गया है, संधारित्र सी की ओर आरोपित किया जाता है वीसीसी दो प्रतिरोधों आर को समतल करनासेवा मेरेऔर आर। संधारित्र को तब तक चार्ज किया जाता है जब तक वह 2 से ऊपर नहीं पहुंच जाता वीसीसी / ३। यह वोल्टेज IC के पिन 6 पर थ्रेसहोल्ड वोल्टेज बन जाता है। यह वोल्टेज फ्लिप-फ्लॉप को ट्रिगर करने के लिए तुलनित्र 1 संचालित करता है, जिससे पिन 3 पर आउटपुट कम हो जाता है।

इसके साथ ही, डिस्चार्ज ट्रांजिस्टर को चालू किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पिन 7 आउटपुट संधारित्र के माध्यम से संधारित्र का निर्वहन करता है आरबी

यह संधारित्र के अंदर वोल्टेज का कारण बनता है जब तक कि अंत में यह ट्रिगर स्तर से नीचे गिर जाता है ( वीसीसी / ३)। यह क्रिया आईसी के फ्लिप फ्लॉप चरण को तुरंत ट्रिगर करती है, जिससे आईसी का आउटपुट उच्च हो जाता है, जिससे डिस्चार्ज ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। यह फिर भी संधारित्र को प्रतिरोधों के माध्यम से चार्ज करने में सक्षम बनाता है बाहर तथा आरबी की ओर वीसीसी

समय अंतराल जो आउटपुट को उच्च और निम्न मोड़ के लिए जिम्मेदार है, को संबंधों का उपयोग करके गणना की जा सकती है

  • टीउच्चR 0.7 (आर)सेवा मेरे+ आर) सी
  • टीकम≈ 0.7 आर सी

कुल अवधि है

  • टी = अवधि = टीउच्च+ टीकम

वीडियो ट्यूटोरियल

Newbies के लिए सरलीकृत स्पष्टीकरण

यह सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला मल्टीवीब्रेटर या एएमवी डिज़ाइन है जैसे कि थरथरानवाला, सायरन, अलार्म , फ्लैशर्स आदि, और यह हमारे पहले सर्किट में से एक IC 555 के लिए एक हॉबीस्ट के रूप में लागू किया गया होगा (वैकल्पिक टिंकर एलईडी याद है?)।

जब IC555 को अस्थाई मल्टीवीब्रेटर के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है, तो यह # पिन 3 पर निरंतर आयताकार आकार की दालों को बाहर निकाल देता है।

आवृत्ति और नाड़ी की चौड़ाई को R1, R2 और C1 द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। R1 Vcc और डिस्चार्ज # pin7 के बीच जुड़ा हुआ है, R2 # pin7 और # pin2 और # pin6 के बीच जुड़ा हुआ है। # पिन 6 और # पिन 2 शॉर्ट किए गए हैं।

संधारित्र # pin2 और जमीन के बीच जुड़ा हुआ है।

के लिए आवृत्ति Astable मल्टीवीब्रेटर परिकलित हो सकता है इस सूत्र का उपयोग करके:

  • F = 1.44 / ((R1 + R2 * 2) * C1)

कहा पे,

  • एफ हर्ट्ज में आवृत्ति है
  • ओम में आर 1 और आर 2 प्रतिरोधक है
  • सी 1 फ़ार्स में संधारित्र है।

द्वारा दी गई प्रत्येक पल्स के लिए उच्च समय:

  • उच्च = 0.693 (आर 1 + आर 2) * सी

निम्न समय द्वारा दिया गया है:

  • निम्न = 0.693 * R2 * C

सभी ‘R’ ओम में है और is C ’ओम में है।

यहाँ एक बुनियादी दृष्टिवैषम्य सर्किट है:

आईसी 555 का उपयोग करते हुए सिंपल एस्टेबल सर्किट

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के साथ 555 आईसी टाइमर के लिए, कम मूल्य वाले आर 1 से बचा जाना चाहिए ताकि डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान आउटपुट ग्राउंड वोल्टेज के पास संतृप्त रहे, अन्यथा 'कम समय' अविश्वसनीय हो सकता है और हम गणना मूल्य से व्यावहारिक रूप से कम समय में अधिक मान देख सकते हैं। ।

एक अस्थाई उदाहरण समस्या का समाधान

निम्नलिखित आकृति में आईसी 555 की आवृत्ति का पता लगाएं और आउटपुट तरंग परिणामों को आकर्षित करें।

उपाय:

तरंग चित्र नीचे देखे जा सकते हैं:

डायोड का उपयोग कर IC 555 PWM सर्किट

यदि आप चाहते हैं कि उत्पादन 50% से कम शुल्क चक्र यानी कम उच्च समय और अधिक कम समय के लिए हो, तो एक डायोड को संधारित्र पक्ष पर कैथोड के साथ पूरे आर 2 से जोड़ा जा सकता है। इसे 555 IC टाइमर के लिए PWM मोड भी कहा जाता है।

तुम भी एक डिजाइन कर सकते हैं 555 पीडब्लूएम सर्किट चर शुल्क चक्र के साथ उपरोक्त आकृति में दिखाए गए अनुसार दो डायोड।

पीडब्लूएम आईसी 555 सर्किट दो डायोड का उपयोग करते हुए मूल रूप से एक अचूक सर्किट है जहां संधारित्र सी 1 का चार्ज और डिस्चार्ज समय डायोड का उपयोग करके अलग-अलग चैनलों के माध्यम से द्विभाजित होता है। यह संशोधन उपयोगकर्ता को IC के ON / OFF अवधियों को अलग से समायोजित करने में सक्षम बनाता है, और इसलिए वांछित PWM दर को शीघ्रता से प्राप्त करता है।

पीडब्लूएम की गणना

दो डायोड का उपयोग कर IC 555 सर्किट में, PWM दर की गणना के लिए सूत्र निम्न सूत्र का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है:

टीउच्च1 0.7 (आर 1 + पॉट प्रतिरोध) सी

यहां, पॉट प्रतिरोध पोटेंशियोमीटर समायोजन और पॉट के उस विशेष पक्ष के प्रतिरोध स्तर को संदर्भित करता है जिसके माध्यम से संधारित्र सी चार्ज करता है।

मान लें कि पॉट एक 5 K पॉट है, और इसे 60/40 के स्तर पर समायोजित किया गया है, जो 3 K और 2 K के प्रतिरोध स्तर का उत्पादन करता है। फिर इस पर निर्भर करता है कि प्रतिरोध का कौन सा भाग संधारित्र को चार्ज कर रहा है, उपरोक्त में इसका उपयोग किया जा सकता है। सूत्र।

यदि यह 3 K साइड समायोजन है जो संधारित्र को चार्ज कर रहा है, तो सूत्र को हल किया जा सकता है:

टीउच्च≈ 0.7 (आर १ + ३००० Ω) सी

दूसरी ओर, यदि यह 2 K है जो पॉट समायोजन के चार्जिंग पक्ष पर है, तो सूत्र को हल किया जा सकता है।

टीउच्च≈ 0.7 (आर १ + २००० Ω) सी

कृपया याद रखें, दोनों ही मामलों में C फराड्स में होगा। इसलिए आपको सही समाधान प्राप्त करने के लिए, पहले अपने स्कीमाटिक में माइक्रोफ़ारड मूल्य को फ़राड में परिवर्तित करना होगा।

संदर्भ: Stackexchange




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