چپ NE555 کے آپریشن کے طریقے، خصوصیات اور پن اسائنمنٹ

الیکٹرانک آلات کو ڈیزائن کرتے وقت یہ اکثر ضروری ہوتا ہے کہ ایک دی گئی لمبائی کی دالیں بنائیں یا دی گئی فریکوئنسی اور ایک مخصوص لمبائی سے توقف کے تناسب کے ساتھ مستطیل سگنل پیدا کریں۔ ایک تجربہ کار ڈیزائنر آسانی سے اس طرح کے آلے کو الگ الگ ڈیجیٹل عناصر پر ڈیزائن کر سکتا ہے، لیکن اس مقصد کے لیے خصوصی چپ استعمال کرنا زیادہ آسان ہے۔

NE555 کیا ہے اور اسے کہاں استعمال کیا جا سکتا ہے۔

NE555 کو 1970 کی دہائی میں ڈیزائن کیا گیا تھا اور اب بھی پیشہ ور افراد اور شوقیہ افراد میں بہت مقبول ہے۔ یہ ایک ٹائمر ہے جس میں 8 پنوں کا احاطہ کیا گیا ہے۔ یہ DIP ورژن یا مختلف SMD ورژن میں دستیاب ہے۔

مائیکرو سرکٹ میں دو موازنہ کرنے والے ہوتے ہیں - اوپری اور نیچے۔ ان کے ان پٹ پر حوالہ وولٹیج بنتا ہے، جو سپلائی وولٹیج کے 2/3 اور 1/3 کے برابر ہوتا ہے۔ ڈیوائیڈر ریزسٹرس سے بنتا ہے۔ 5 kΩ ریزسٹرس۔ موازنہ کرنے والے RS ٹرگر کو کنٹرول کرتے ہیں۔ ایک بفر یمپلیفائر اور ایک ٹرانجسٹر سوئچ اس کے آؤٹ پٹ سے جڑے ہوئے ہیں۔ ہر موازنہ کرنے والے کے پاس ایک مفت ان پٹ ہوتا ہے اور اسے بیرونی کنٹرول سگنل فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔اوپری کمپیریٹر اس وقت متحرک ہوتا ہے جب کوئی اونچی سطح ظاہر ہوتی ہے اور چپ کے آؤٹ پٹ کو کم سطح پر موڑ دیتا ہے۔ نیچے والا 1/3 VCC سے نیچے وولٹیج کی کمی کو "مانیٹر" کرتا ہے اور ٹائمر آؤٹ پٹ کو منطقی 1 پر سیٹ کرتا ہے۔

NE555 چپ کی اہم خصوصیات

مختلف مینوفیکچررز کے ٹائمر کی خصوصیات ایک چھوٹی سی حد میں مختلف ہو سکتی ہیں، لیکن اصولی طور پر کوئی انحراف نہیں ہے (سوائے نامعلوم اصل کے چپس کے، ان سے آپ کسی بھی چیز کی توقع کر سکتے ہیں):

• سپلائی وولٹیج کو معیاری کے طور پر +5V سے +15V تک بیان کیا گیا ہے، حالانکہ ڈیٹا شیٹس کی حد 4.5...18V ہے۔
• آؤٹ پٹ کرنٹ 200 ایم اے ہے۔
• آؤٹ پٹ وولٹیج زیادہ سے زیادہ VCC مائنس 1.6 V ہے، لیکن 5 V سپلائی وولٹیج پر 2 V سے کم نہیں۔
• 5 وی پر موجودہ کھپت 5 ایم اے سے زیادہ نہیں ہے، 15 وی پر - 13 ایم اے تک۔
• نبض کی مدت کی تشکیل کی درستگی - 2.25% سے زیادہ نہیں۔
• زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ فریکوئنسی 500 kHz ہے۔

تمام پیرامیٹرز محیطی درجہ حرارت +25 °С کے لیے دیے گئے ہیں۔

پن تفویض اور انتظام

ٹائمر پن ایک معیاری انداز میں واقع ہوتے ہیں قطع نظر اس کے کہ کیس کے ڈیزائن سے قطع نظر - کلیدی گھڑی کی مخالف سمت (جب اوپر سے دیکھا جائے) سے 1 سے 8 تک صعودی ترتیب میں۔ ہر پن کا ایک مختلف فنکشن ہوتا ہے:

1. جی این ڈی - ڈیوائس پاور سپلائی کی عام تار ہے۔
2. TRIG - جب ایک نچلی سطح کا اطلاق ہوتا ہے، تو یہ دوسرے (ڈائیگرام میں نچلا) کمپیریٹر کو متحرک کرتا ہے، اس کا آؤٹ پٹ ایک منطقی 1 ہے، جو اندرونی RS-ٹرگر کو 0 پر سیٹ کرتا ہے۔ یہ ایک بیرونی RC-چین ٹائمنگ سرکٹ سے منسلک ہوتا ہے۔ اسے THR پر ترجیح حاصل ہے۔
3. باہر --.آؤٹ پٹ سپلائی وولٹیج کے بالکل نیچے ہائی سگنل لیول، کم سگنل لیول - 0,25 V۔
4. ری سیٹ کریں۔ --.ری سیٹ دوسرے ان پٹس پر سگنلز سے آزاد، اگر کم ہو تو، آؤٹ پٹ کو 0 پر ری سیٹ کرتا ہے اور ٹائمر کے آپریشن کو روکتا ہے۔
5. سی ٹی آر ایل - اختیار. پاور بس پر اس میں ہمیشہ 2/3 وولٹیج لیول ہوتا ہے۔ ایک بیرونی سگنل یہاں لگایا جا سکتا ہے اور اس کے ساتھ آؤٹ پٹ کو ماڈیول کیا جا سکتا ہے۔
6. ٹی ایچ آر - جب اعلی سطح تک پہنچ جاتی ہے (سپلائی کے 2/3 سے زیادہ)، پہلا (سرکٹ ٹاپ) ٹرگر 1 اور اندرونی آر ایس ٹرگر اندرونی RS-ٹرگر 1 پر جائے گا۔
7. ڈی آئی ایس - ٹائم کیپسیٹر کا ڈسچارج۔ جب ٹرگر آؤٹ پٹ زیادہ ہوتا ہے تو، اندرونی ٹرانجسٹر کھل جاتا ہے اور تیز خارج ہونے والا مادہ ہوتا ہے۔ ٹائمر اگلے ڈیوٹی سائیکل کے لیے تیار ہے۔
8. وی سی سی - پاور سپلائی آؤٹ پٹ۔ اسے 5 سے 15 V تک وولٹیج کے ساتھ فراہم کیا جا سکتا ہے۔

آپریشن کے NE555 طریقوں کی تفصیل

اگرچہ ٹائمر کا فن تعمیر اسے مختلف طریقوں میں استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے، NE555 کے آپریشن کے تین مخصوص طریقے ہیں۔

سنگل وائبریٹر (اسٹینڈ بائی ملٹی وائبریٹر)

ابتدائی پوزیشن:

• ان پٹ 2 پر، منطق کی سطح زیادہ ہے؛
• ٹرگر کے آر اور ایس ان پٹ پر - صفر؛
• ٹرگر آؤٹ پٹ - 1;
• ڈسچارج سرکٹ ٹرانزسٹر کھلا ہے، کپیسیٹر سی کو نظرانداز کیا گیا ہے۔
• آؤٹ پٹ 3 - سطح 0 پر۔

جب ان پٹ 2 پر صفر کی سطح ظاہر ہوتی ہے، تو نچلا موازنہ کرنے والا 1 پر سوئچ کرتا ہے، ٹرگر کو 0 پر دوبارہ ترتیب دیتا ہے۔ چپ آؤٹ پٹ پر ایک اعلی سطح ظاہر ہوتی ہے۔ اسی وقت ٹرانجسٹر بند ہو جاتا ہے اور کپیسیٹر کو بند کرنا بند کر دیتا ہے۔ یہ ریزسٹر آر کے ذریعے چارج ہونا شروع ہوتا ہے۔ جیسے ہی اس پر وولٹیج VCC کے 2/3 تک پہنچتا ہے اوپری کمپیریٹر بند ہو جاتا ہے، ٹرگر کو واپس 1 اور ٹائمر آؤٹ پٹ کو 0 پر سیٹ کرتا ہے۔ ٹرانزسٹر کھولتا ہے اور کیپسیٹر کو خارج کرتا ہے۔ یہ آؤٹ پٹ پر ایک مثبت نبض پیدا کرتا ہے، جس کا آغاز ان پٹ 2 پر بیرونی سگنل سے طے ہوتا ہے، اور اس کا اختتام کیپسیٹر چارج کے وقت پر منحصر ہوتا ہے، جس کا حساب t=1,1⋅R⋅C فارمولے سے کیا جاتا ہے۔ .

ملٹی وائبریٹر

جب پاور سپلائی لگائی جاتی ہے تو کیپسیٹر ڈسچارج ہوتا ہے، ان پٹ 2 (اور 6) لاجک 0 ہوتا ہے، ٹائمر آؤٹ پٹ 1 ہوتا ہے (اس عمل کو پچھلے حصے میں بیان کیا گیا ہے)۔ کیپسیٹر کو R1 اور R2 سے 2/3 VCC کے ذریعے چارج کرنے کے بعد ان پٹ 6 پر ہائی لیول آؤٹ پٹ 3 کو صفر پر ری سیٹ کر دے گا اور ڈسچارج ٹرانزسٹر کھل جائے گا۔ لیکن کیپسیٹر کو براہ راست خارج نہیں کیا جائے گا، لیکن R2 کے ذریعے۔ آخر کار سرکٹ اپنی اصل پوزیشن پر واپس آجائے گا اور سائیکل بار بار دہرائے گا۔اس عمل کی تفصیل سے آپ دیکھ سکتے ہیں کہ چارج ٹائم کا تعین R1، R2 اور کپیسیٹر کی صلاحیت کے ریزسٹنس سے ہوتا ہے، اور ڈسچارج کا وقت R1 اور C کے ذریعے سیٹ کیا جاتا ہے۔ R1 اور R2 کے بجائے آپ متغیر ریزسٹرس لگا سکتے ہیں۔ اور تعدد اور نبض کی شرح کو فعال طور پر کنٹرول کرتا ہے۔ حساب کے لیے فارمولے:

• نبض کا دورانیہ t1=0.693⋅(R1+R2)⋅C؛
• وقفہ کا دورانیہ t2=0.693⋅R2⋅C؛
• نبض کی تکرار کی شرح f=1/(0.693(R1+2⋅R2)⋅C۔

توقف کا وقت نبض کے وقت سے زیادہ نہیں ہو سکتا۔ اس حد کو حاصل کرنے کے لیے، ڈسچارج اور چارج سرکٹس کو ڈائیوڈ (کیتھوڈ سے پن 6، اینوڈ سے پن 7) کو شامل کرکے الگ کیا جاتا ہے۔

شمٹ ٹرگر

آپ 555 چپ پر شمٹ ٹرگر بنا سکتے ہیں۔ یہ آلہ آہستہ آہستہ بدلتے ہوئے سگنل (سائن، آرو ٹوتھ وغیرہ) کو مربع لہر میں تبدیل کرتا ہے۔ یہاں کوئی ٹائمنگ سرکٹس استعمال نہیں کیے جاتے ہیں، سگنل ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ان پٹ 2 اور 6 پر لاگو ہوتے ہیں۔ جب 2/3 VCC کی حد تک پہنچ جاتی ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج 1 پر چھلانگ لگا دیتا ہے، جب یہ 1/3 تک گر جاتا ہے تو یہ بھی نیچے کود جاتا ہے۔ ابہام کا زون سپلائی وولٹیج کا 1/3 ہے۔

فائدے اور نقصانات

NE555 چپ کا سب سے بڑا فائدہ اس کے استعمال کی سادگی ہے - ایک سرکٹ بنانے کے لیے یہ کافی ہے کہ ایک چھوٹا، اچھی طرح سے حساب شدہ پیکیج ہو۔ ایک ہی وقت میں، آلہ کی قیمت کم ہے.

ٹائمر کا بنیادی نقصان سپلائی وولٹیج پر نبض کی مدت کا واضح انحصار ہے۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ ٹمٹماہٹ یا فلکر سرکٹ میں کیپسیٹر کو ریزسٹر (یا دو) کے ذریعے چارج کیا جاتا ہے، اور ریزسٹر کی اوپری لیڈ پاور بس سے منسلک ہوتی ہے۔ ریزسٹر کے ذریعے کرنٹ VCC وولٹیج سے بنتا ہے - یہ جتنا زیادہ ہوگا، کرنٹ اتنا ہی زیادہ ہوگا، کیپسیٹر جتنی تیزی سے چارج کرے گا، کمپیریٹر جتنی جلدی ٹرگر کرے گا، پیدا ہونے والا وقت کا وقفہ اتنا ہی کم ہوگا۔ کسی نامعلوم وجہ سے، یہ نکتہ تکنیکی دستاویزات میں غائب ہے، لیکن یہ ڈویلپرز کو اچھی طرح معلوم ہے۔

ٹائمر کا ایک اور نقصان یہ ہے کہ موازنہ کرنے والوں کے تھریشولڈ وولٹیجز اندرونی ڈیوائیڈرز سے بنتے ہیں اور ان کو ایڈجسٹ نہیں کیا جا سکتا۔ یہ NE555 کے اطلاق کے امکانات کو کم کرتا ہے۔

اور ایک اور ناخوشگوار خصوصیت۔ آؤٹ پٹ اسٹیج کے پش پل ڈیزائن کی وجہ سے، سوئچنگ کے وقت (جب اپ اسٹریم ٹرانزسٹر کھلا ہو اور نیچے کی طرف والا ابھی تک بند نہ ہو یا اس کے برعکس)) ایک کے ذریعے کرنٹ پلس ہے۔ اس کا دورانیہ طویل نہیں ہے، لیکن یہ مائیکرو سرکٹ کی اضافی حرارت کی طرف جاتا ہے اور پاور سرکٹ میں شور پیدا کرتا ہے۔

analogues کیا ہیں

ٹائمر کے وجود کے بعد سے، کلون کی ایک بڑی تعداد کو تیار اور جاری کیا. وہ مختلف فرموں کے ذریعہ تیار کیے جاتے ہیں، لیکن سبھی نمبر 555 کے نام پر مشتمل ہوتے ہیں۔ اینالاگ تیار کرنے والی فیکٹریوں میں، الیکٹرانک اجزاء کے مشہور مینوفیکچررز اور جنوب مشرقی ایشیا کے نامعلوم مینوفیکچررز ہیں۔ اگر پہلے والے اعلان کردہ پیرامیٹرز فراہم کرتے ہیں، تو آپ کو دوسرے سے کسی ضمانت کی توقع نہیں کرنی چاہیے۔ اعلان کردہ خصوصیات سے انحراف بڑے ہو سکتے ہیں۔

یو ایس ایس آر نے اسی طرح کا ٹائمر KR1006VI1 تیار کیا۔ اس کی فعالیت ایک استثناء کے ساتھ اصل سے یکساں ہے: پن 2 کو پن 6 پر ترجیح حاصل ہے (اور NE555 کے ساتھ دوسری طرح سے نہیں۔)۔ سرکٹس کو ڈیزائن کرتے وقت اس کو مدنظر رکھنا چاہیے۔ ایک اور چیز: انڈیکس KR کا مطلب ہے کہ چپ صرف DIP8 پیکیج میں دستیاب ہے۔

عملی درخواست کی مثالیں۔

ٹائمر کے عملی اطلاق کا میدان وسیع ہے، اس جائزے کی حدود میں ہم موضوع کو پوری طرح ظاہر نہیں کر سکتے۔ لیکن سب سے عام مثالیں تجزیہ کرنے کے قابل ہیں۔

چند چپس پر سنگل آسکیلیٹر موڈ میں آپ محدود وقت کے ڈائلنگ کوڈ کے ساتھ کوڈ لاک بنا سکتے ہیں۔ ایک اور طریقہ یہ ہے کہ مختلف سینسر کے ساتھ ایک حد کے اشارے (روشنی، صلاحیت بھرنے کی سطح وغیرہ) کے طور پر استعمال کیا جائے۔

ملٹی وائبریٹر موڈ (اسٹبل موڈ) میں ٹائمر وسیع ترین ایپلیکیشن تلاش کرتا ہے۔ کئی ٹائمرز پر آپ چمکنے والی فریکوئنسی، آن ٹائم اور وقفے کے وقت کے الگ الگ کنٹرول کے ساتھ ڈیزی چین سوئچ بنا سکتے ہیں۔ آپ NE555 کو ٹائم ریلے کی بنیاد کے طور پر استعمال کر سکتے ہیں اور صارفین کو 1 سے 25 سیکنڈ تک سوئچ آن کرنے کا وقت بنا سکتے ہیں۔ آپ موسیقار کے لیے میٹرنوم بنا سکتے ہیں۔ یہ چپ کا سب سے زیادہ استعمال ہونے والا موڈ ہے اور اس کے تمام استعمالات کو بیان کرنا ناممکن ہے۔

شمٹ ٹرگر کے طور پر ٹائمر اکثر استعمال نہیں ہوتا ہے۔ لیکن فریکوئنسی ڈرائیوروں کے بغیر بسٹ ایبل موڈ میں NE555 کو ایک کانٹیکٹ باؤنس دبانے والے یا اسٹارٹ اسٹاپ موڈ میں دو بٹن والے سوئچ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ درحقیقت، صرف بلٹ ان RS ٹرگر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ ٹائمر PWM ریگولیٹر کی بنیاد پر تعمیر کے بارے میں بھی جانا جاتا ہے۔

سرکٹس کے مجموعے ہیں جو NE555 ٹائمر کے مختلف استعمال کو بیان کرتے ہیں۔ وہ چپ کو استعمال کرنے کے ہزاروں طریقے بیان کرتے ہیں۔ لیکن ڈیزائنر کا متجسس دماغ کافی نہیں ہوسکتا ہے، اور اسے ایک اضافی مل جائے گا، ابھی تک ٹائمر کا استعمال کہیں اور بیان نہیں کیا گیا ہے۔ چپ کے ڈیزائنرز کے ذریعہ وضع کردہ امکانات اس کی اجازت دیتے ہیں۔

متعلقہ مضامین: