NE555 ચિપના ઓપરેશન મોડ્સ, લાક્ષણિકતાઓ અને પિન અસાઇનમેન્ટ

ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો ડિઝાઇન કરતી વખતે આપેલ લંબાઈના કઠોળ બનાવવા અથવા આપેલ આવર્તન અને ચોક્કસ લંબાઈ-થી-થોભો ગુણોત્તર સાથે લંબચોરસ સિગ્નલ બનાવવા માટે ઘણીવાર જરૂરી છે. અનુભવી ડિઝાઇનર આવા ઉપકરણને અલગ ડિજિટલ તત્વો પર સરળતાથી ડિઝાઇન કરી શકે છે, પરંતુ આ હેતુ માટે વિશિષ્ટ ચિપનો ઉપયોગ કરવો વધુ અનુકૂળ છે.

NE555 શું છે અને તેનો ક્યાં ઉપયોગ કરી શકાય છે

NE555 ને 1970 ના દાયકામાં ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું અને તે હજુ પણ વ્યાવસાયિકો અને એમેચ્યોર્સમાં ખૂબ જ લોકપ્રિય છે. તે 8 પિન સાથે સમાવિષ્ટ ટાઈમર છે. તે ડીઆઈપી સંસ્કરણમાં અથવા વિવિધ એસએમડી સંસ્કરણોમાં ઉપલબ્ધ છે.

માઇક્રોસર્કિટમાં બે તુલનાકારો છે - ઉપલા અને નીચલા. તેમના ઇનપુટ્સ પર સંદર્ભ વોલ્ટેજ રચાય છે, જે સપ્લાય વોલ્ટેજના 2/3 અને 1/3 ની બરાબર છે. વિભાજક પ્રતિરોધકો દ્વારા રચાય છે 5 kΩ રેઝિસ્ટર. તુલનાકર્તાઓ આરએસ ટ્રિગરને નિયંત્રિત કરે છે. એક બફર એમ્પ્લીફાયર અને ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્વીચ તેના આઉટપુટ સાથે જોડાયેલ છે. દરેક તુલનાકર્તા પાસે એક મફત ઇનપુટ હોય છે અને તેનો ઉપયોગ બાહ્ય નિયંત્રણ સંકેતો સપ્લાય કરવા માટે થાય છે.જ્યારે ઉચ્ચ સ્તર દેખાય છે અને ચિપના આઉટપુટને નીચા સ્તરે ફેરવે છે ત્યારે ઉપલા કમ્પેરેટર ટ્રિગર થાય છે. નીચેનું એક 1/3 VCC ની નીચે વોલ્ટેજના ઘટાડાનું "મોનિટર" કરે છે અને ટાઈમર આઉટપુટને લોજિકલ 1 પર સેટ કરે છે.

NE555 ચિપની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

વિવિધ ઉત્પાદકોની ટાઈમર લાક્ષણિકતાઓ નાની શ્રેણીમાં અલગ હોઈ શકે છે, પરંતુ સૈદ્ધાંતિક રીતે ત્યાં કોઈ વિચલનો નથી (અજ્ઞાત મૂળની ચિપ્સ સિવાય, તમે તેમની પાસેથી કંઈપણ અપેક્ષા કરી શકો છો):

• સપ્લાય વોલ્ટેજ પ્રમાણભૂત તરીકે +5V થી +15V તરીકે નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે, જો કે ડેટાશીટ્સની રેન્જ 4.5...18V છે.
• આઉટપુટ વર્તમાન 200 એમએ છે.
• આઉટપુટ વોલ્ટેજ મહત્તમ VCC માઇનસ 1.6 V છે, પરંતુ 5 V સપ્લાય વોલ્ટેજ પર 2 V કરતા ઓછું નથી.
• 5 V પર વર્તમાન વપરાશ 5 mA કરતાં વધુ નથી, 15 V પર - 13 mA સુધી.
• પલ્સ અવધિની રચનાની ચોકસાઈ - 2.25% થી વધુ નહીં.
• મહત્તમ ઓપરેટિંગ આવર્તન 500 kHz છે.

બધા પરિમાણો આસપાસના તાપમાન +25 °С માટે આપવામાં આવે છે.

પિન સોંપણી અને ગોઠવણી

ટાઈમર પિન કેસ ડિઝાઇનને ધ્યાનમાં લીધા વિના પ્રમાણભૂત રીતે સ્થિત છે - કીથી કાઉન્ટરક્લોકવાઇઝ (જ્યારે ઉપરથી જોવામાં આવે છે), 1 થી 8 સુધીના ચડતા ક્રમમાં. દરેક પિનનું કાર્ય અલગ છે:

1. જીએનડી - ઉપકરણ પાવર સપ્લાયનો સામાન્ય વાયર છે.
2. TRIG - જ્યારે નીચું સ્તર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે બીજા (ડાયાગ્રામમાં નીચલા) તુલનાકારને ટ્રિગર કરે છે, તેનું આઉટપુટ લોજિકલ 1 છે, જે આંતરિક RS-ટ્રિગરને 0 પર સેટ કરે છે. તે બાહ્ય RC-ચેન ટાઇમિંગ સર્કિટ સાથે જોડાયેલ છે. તે THR પર અગ્રતા ધરાવે છે.
3. બહાર - આઉટપુટ. સપ્લાય વોલ્ટેજની નીચે ઉચ્ચ સિગ્નલ સ્તર, નીચા સિગ્નલ સ્તર - 0,25 વી.
4. રીસેટ કરો - ફરીથી સેટ કરો. અન્ય ઇનપુટ્સ પર સિગ્નલોથી સ્વતંત્ર, જો ઓછું હોય, તો આઉટપુટને 0 પર રીસેટ કરે છે અને ટાઈમર ઓપરેશનને અટકાવે છે.
5. સીટીઆરએલ - નિયંત્રણ. તે પાવર બસ પર હંમેશા 2/3 વોલ્ટેજ લેવલ ધરાવે છે. અહીં બાહ્ય સંકેત લાગુ કરી શકાય છે અને તેની સાથે આઉટપુટ મોડ્યુલેટ કરી શકાય છે.
6. THR - જ્યારે ઉચ્ચ સ્તર પર પહોંચી જાય છે (પુરવઠાના 2/3 કરતા વધારે), પ્રથમ (સર્કિટ ટોપ) ટ્રિગર 1 પર સેટ થાય છે અને આંતરિક આરએસ ટ્રિગર આંતરિક RS-ટ્રિગર 1 પર જશે.
7. ડીઆઈએસ - સમય કેપેસિટરનું ડિસ્ચાર્જ. જ્યારે ટ્રિગર આઉટપુટ વધારે હોય છે, ત્યારે આંતરિક ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલે છે અને ઝડપી ડિસ્ચાર્જ થાય છે. ટાઈમર આગામી ફરજ ચક્ર માટે તૈયાર છે.
8. વીસીસી - પાવર સપ્લાય આઉટપુટ. તે 5 થી 15 V સુધીના વોલ્ટેજ સાથે સપ્લાય કરી શકાય છે.

ઓપરેશનના NE555 મોડ્સનું વર્ણન

જો કે ટાઈમરનું આર્કિટેક્ચર તેને અલગ-અલગ મોડ્સમાં વાપરવાની મંજૂરી આપે છે, તેમ છતાં NE555ના ઓપરેશનના ત્રણ લાક્ષણિક મોડ્સ છે.

સિંગલ વાઇબ્રેટર (સ્ટેન્ડબાય મલ્ટિવાઇબ્રેટર)

પ્રારંભિક સ્થિતિ:

• ઇનપુટ 2 પર, તર્કનું સ્તર ઊંચું છે;
• ટ્રિગરના આર અને એસ ઇનપુટ્સ પર - શૂન્ય;
• ટ્રિગર આઉટપુટ - 1;
• ડિસ્ચાર્જ સર્કિટ ટ્રાંઝિસ્ટર ખુલ્લું છે, કેપેસિટર સી બાયપાસ છે;
• આઉટપુટ 3 - સ્તર 0 પર.

જ્યારે ઇનપુટ 2 પર શૂન્ય સ્તર દેખાય છે, ત્યારે નિમ્ન તુલનાકાર 1 પર સ્વિચ કરે છે, ટ્રિગરને 0 પર રીસેટ કરે છે. ચિપ આઉટપુટ પર ઉચ્ચ સ્તર દેખાય છે. તે જ સમયે ટ્રાંઝિસ્ટર બંધ થાય છે અને કેપેસિટરને શન્ટ કરવાનું બંધ કરે છે. તે રેઝિસ્ટર R દ્વારા ચાર્જ થવાનું શરૂ કરે છે. જલદી તેના પરનો વોલ્ટેજ VCC ના 2/3 સુધી પહોંચે છે, ઉપલા કમ્પેરેટર બંધ થઈ જાય છે, ટ્રિગરને 1 પર અને ટાઈમર આઉટપુટને 0 પર સેટ કરે છે. ટ્રાંઝિસ્ટર ખોલે છે અને કેપેસિટરને ડિસ્ચાર્જ કરે છે. આ આઉટપુટ પર સકારાત્મક પલ્સ પેદા કરે છે, જેની શરૂઆત ઇનપુટ 2 પરના બાહ્ય સિગ્નલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને તેનો અંત કેપેસિટર ચાર્જના સમય પર આધાર રાખે છે, જેની ગણતરી t=1,1⋅R⋅C સૂત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે. .

મલ્ટિવાઇબ્રેટર

જ્યારે પાવર સપ્લાય લાગુ કરવામાં આવે છે ત્યારે કેપેસિટર ડિસ્ચાર્જ થાય છે, ઇનપુટ 2 (અને 6) લોજિક 0 છે, ટાઈમર આઉટપુટ 1 છે (આ પ્રક્રિયા અગાઉના વિભાગમાં વર્ણવેલ છે). R1 અને R2 થી 2/3 VCC દ્વારા કેપેસિટર ચાર્જ કર્યા પછી ઇનપુટ 6 પરનું ઉચ્ચ સ્તર આઉટપુટ 3 ને શૂન્ય પર ફરીથી સેટ કરશે અને ડિસ્ચાર્જ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલશે. પરંતુ કેપેસિટર સીધા જ ડિસ્ચાર્જ કરવામાં આવશે નહીં, પરંતુ R2 દ્વારા. આખરે સર્કિટ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી આવશે અને ચક્ર વારંવાર પુનરાવર્તિત થશે.પ્રક્રિયાના વર્ણન પરથી તમે જોઈ શકો છો કે ચાર્જનો સમય પ્રતિકાર R1, R2 અને કેપેસિટરની ક્ષમતાના સરવાળા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને ડિસ્ચાર્જ સમય R1 અને C દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે. R1 અને R2 ને બદલે તમે વેરિયેબલ રેઝિસ્ટર મૂકી શકો છો. અને આવર્તન અને પલ્સ રેટને ઓપરેટિવ રીતે નિયંત્રિત કરે છે. ગણતરી માટેના સૂત્રો:

• પલ્સ અવધિ t1=0.693⋅(R1+R2)⋅C;
• વિરામ સમયગાળો t2=0.693⋅R2⋅C;
• પલ્સ રિપીટિશન રેટ f=1/(0.693(R1+2⋅R2)⋅C.

વિરામનો સમય પલ્સ સમય કરતાં વધી શકતો નથી. આ મર્યાદાને પાર પાડવા માટે, ડિસ્ચાર્જ અને ચાર્જ સર્કિટને ડાયોડ (કેથોડથી પિન 6, એનોડથી પિન 7)નો સમાવેશ કરીને અલગ કરવામાં આવે છે.

શ્મિટ ટ્રિગર

તમે 555 ચિપ પર શ્મિટ ટ્રિગર બનાવી શકો છો. આ ઉપકરણ ધીમે ધીમે બદલાતા સિગ્નલ (સાઇન, સૉટૂથ, વગેરે) ને ચોરસ તરંગમાં રૂપાંતરિત કરે છે. અહીં કોઈ ટાઇમિંગ સર્કિટનો ઉપયોગ થતો નથી, સિગ્નલ એકબીજા સાથે જોડાયેલા 2 અને 6 ઇનપુટ્સ પર લાગુ થાય છે. જ્યારે 2/3 VCC થ્રેશોલ્ડ પર પહોંચી જાય છે, ત્યારે આઉટપુટ વોલ્ટેજ 1 પર જાય છે, જ્યારે તે 1/3 પર જાય છે ત્યારે તે શૂન્ય પર પણ નીચે જાય છે. અસ્પષ્ટતાનો ઝોન સપ્લાય વોલ્ટેજના 1/3 છે.

ફાયદાઓ અને ગેરફાયદાઓ

NE555 ચિપનો મુખ્ય ફાયદો એ તેની ઉપયોગની સરળતા છે - સર્કિટ બનાવવા માટે તે એક નાનું, સારી રીતે ગણતરી કરેલ પેકેજ હોવું પૂરતું છે. તે જ સમયે, ઉપકરણની કિંમત ઓછી છે.

ટાઈમરનો મુખ્ય ગેરલાભ એ સપ્લાય વોલ્ટેજ પર પલ્સ અવધિની સ્પષ્ટ અવલંબન છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે ફ્લિકર અથવા ફ્લિકર સર્કિટમાં કેપેસિટરને રેઝિસ્ટર (અથવા બે) દ્વારા ચાર્જ કરવામાં આવે છે, અને રેઝિસ્ટરની ઉપરની લીડ પાવર બસ સાથે જોડાયેલ છે. રેઝિસ્ટર દ્વારા વિદ્યુતપ્રવાહ VCC વોલ્ટેજ દ્વારા રચાય છે - તે જેટલું ઊંચું હશે, વર્તમાન જેટલું ઊંચું હશે, કેપેસિટર જેટલી ઝડપથી ચાર્જ કરશે, તુલનાત્મક વહેલું ટ્રિગર થશે, જનરેટ કરેલ સમય અંતરાલ ઓછો હશે. કેટલાક અજ્ઞાત કારણોસર, આ બિંદુ તકનીકી દસ્તાવેજોમાં ખૂટે છે, પરંતુ તે વિકાસકર્તાઓ માટે સારી રીતે જાણીતું છે.

ટાઈમરનો બીજો ગેરલાભ એ છે કે તુલનાકારોના થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ આંતરિક વિભાજકો દ્વારા રચાય છે અને તેને સમાયોજિત કરી શકાતા નથી. આ NE555 ની એપ્લિકેશન શક્યતાઓને સંકુચિત કરે છે.

અને એક વધુ અપ્રિય લક્ષણ. આઉટપુટ સ્ટેજની પુશ-પુલ ડિઝાઇનને કારણે, સ્વિચિંગની ક્ષણે (જ્યારે અપસ્ટ્રીમ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલ્લું હોય અને ડાઉનસ્ટ્રીમ હજી બંધ ન હોય અથવા ઊલટું)) ત્યાં એક થ્રુ વર્તમાન પલ્સ છે. તેનો સમયગાળો લાંબો નથી, પરંતુ તે માઇક્રોસર્કિટની વધારાની ગરમી તરફ દોરી જાય છે અને પાવર સર્કિટમાં અવાજ બનાવે છે.

એનાલોગ શું છે

ટાઈમરના અસ્તિત્વથી, મોટી સંખ્યામાં ક્લોન્સ વિકસિત અને પ્રકાશિત થયા. તેનું ઉત્પાદન વિવિધ કંપનીઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે બધામાં 555 નંબરના નામ હોય છે. એનાલોગ બનાવતી ફેક્ટરીઓમાં, ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોના લોકપ્રિય ઉત્પાદકો અને દક્ષિણપૂર્વ એશિયાના અજાણ્યા ઉત્પાદકો બંને છે. જો પ્રથમ લોકો ઘોષિત પરિમાણો પ્રદાન કરે છે, તો તમારે બીજા લોકો પાસેથી કોઈપણ બાંયધરીઓની અપેક્ષા રાખવી જોઈએ નહીં. ઘોષિત લાક્ષણિકતાઓમાંથી વિચલનો મોટા હોઈ શકે છે.

યુએસએસઆરએ સમાન ટાઈમર, KR1006VI1 વિકસાવ્યું. તેની કાર્યક્ષમતા એક અપવાદ સાથે મૂળ જેવી જ છે: પિન 2 ને પિન 6 કરતાં અગ્રતા છે (અને NE555 ની જેમ બીજી રીતે નહીં). સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે આ ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ. એક વધુ વસ્તુ: ઇન્ડેક્સ KR નો અર્થ છે કે ચિપ માત્ર DIP8 પેકેજમાં ઉપલબ્ધ છે.

પ્રાયોગિક એપ્લિકેશનના ઉદાહરણો

ટાઈમરના વ્યવહારુ ઉપયોગનું ક્ષેત્ર વિશાળ છે, આ સમીક્ષાની મર્યાદામાં અમે વિષયને સંપૂર્ણ રીતે જાહેર કરી શકતા નથી. પરંતુ સૌથી સામાન્ય ઉદાહરણો વિશ્લેષણ કરવા યોગ્ય છે.

કેટલીક ચિપ્સ પર સિંગલ-ઓસિલેટર મોડમાં તમે સમય-મર્યાદિત ડાયલિંગ કોડ સાથે કોડ લોક બનાવી શકો છો. બીજી રીત એ છે કે વિવિધ સેન્સર સાથે થ્રેશોલ્ડ સૂચક (પ્રકાશ, ક્ષમતા ભરવાનું સ્તર, વગેરે) તરીકે ઉપયોગ કરવો.

મલ્ટિવાઇબ્રેટર મોડ (એસ્ટેબલ મોડ) માં ટાઈમર સૌથી પહોળી એપ્લિકેશન શોધે છે. ઘણા ટાઈમર પર તમે ફ્લેશિંગ ફ્રીક્વન્સી, ચાલુ સમય અને વિરામ સમયના અલગ નિયંત્રણ સાથે ડેઝી ચેઈન સ્વિચ બનાવી શકો છો. તમે ટાઈમ રિલેના આધાર તરીકે NE555 નો ઉપયોગ કરી શકો છો અને ગ્રાહકોને 1 થી 25 સેકન્ડ સુધી સ્વિચ કરવા માટે સમય બનાવી શકો છો. તમે સંગીતકાર માટે મેટ્રોનોમ બનાવી શકો છો. આ ચિપનો સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો મોડ છે અને તમામ ઉપયોગોનું વર્ણન કરવું અશક્ય છે.

શ્મિટ ટ્રિગર તરીકે ટાઈમરનો વારંવાર ઉપયોગ થતો નથી. પરંતુ ફ્રીક્વન્સી ડ્રાઇવરો વિના બિસ્ટેબલ મોડમાં NE555 નો ઉપયોગ સંપર્ક બાઉન્સ સપ્રેસર અથવા સ્ટાર્ટ-સ્ટોપ મોડમાં બે-બટન સ્વિચ તરીકે થાય છે. હકીકતમાં, ફક્ત બિલ્ટ-ઇન આરએસ ટ્રિગરનો ઉપયોગ થાય છે. તે ટાઈમર PWM રેગ્યુલેટરના આધારે બિલ્ડિંગ વિશે પણ જાણીતું છે.

ત્યાં સર્કિટ્સનો સંગ્રહ છે જે NE555 ટાઈમરના વિવિધ ઉપયોગોનું વર્ણન કરે છે. તેઓ ચિપનો ઉપયોગ કરવાની હજારો રીતોનું વર્ણન કરે છે. પરંતુ ડિઝાઇનરનું જિજ્ઞાસુ મન પૂરતું ન હોઈ શકે, અને તેને ટાઈમરનો ઉપયોગ અન્યત્ર વર્ણવેલ ન હોય તેવું વધારાનું મળશે. ચિપના ડિઝાઇનરો દ્વારા નિર્ધારિત શક્યતાઓ આને મંજૂરી આપે છે.

સંબંધિત લેખો: