555 टाइमर आईसी के एस्टेबल मल्टीविब्रेटर मोड को फ्री रनिंग या सेल्फ-ट्रिगरिंग मोड भी कहा जाता है । मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर मोड के विपरीत इसकी कोई स्थिर स्थिति नहीं है, इसमें दो अर्ध स्थिर स्थिति (हाई और लो) है। Astable मोड में किसी बाहरी ट्रिगरिंग की आवश्यकता नहीं होती है, यह अपने दो राज्यों को एक विशेष अंतराल पर स्वचालित रूप से इंटरचेंज करता है, इसलिए एक आयताकार तरंग उत्पन्न करता है। हाई और लो आउटपुट की यह समय अवधि बाहरी प्रतिरोधों (आर 1 और आर 2) और एक कैपेसिटर (सी 1) द्वारा निर्धारित की गई है। एस्टेबल मोड एक थरथरानवाला सर्किट के रूप में काम करता है, जिसमें आउटपुट एक विशेष आवृत्ति पर दोलन करता है और आयताकार तरंग रूप में दालों को उत्पन्न करता है।
555 टाइमर आईसी का उपयोग करके, हम माइक्रो सेकंड से घंटों तक, उच्च और कम आउटपुट की सटीक समय अवधि उत्पन्न कर सकते हैं, यही कारण है कि 555 बहुत लोकप्रिय और बहुमुखी आईसी है। नीचे जाने से पहले, आपको 555 टाइमर आईसी और उसके पिन के बारे में पता होना चाहिए, यहाँ इसके पिन के बारे में संक्षिप्त विवरण दिया गया है।
पिन 1. ग्राउंड: यह पिन जमीन से जुड़ा होना चाहिए।
Pin 2. TRIGGER: ट्रिगर पिन को तुलनित्र दो के ऋणात्मक इनपुट से खींचा गया है। लोअर तुलनित्र आउटपुट फ्लिप-फ्लॉप के SET पिन से जुड़ा है। इस पिन पर एक नकारात्मक पल्स (<Vcc / 3) फ्लिप फ्लॉप सेट करता है और आउटपुट हाई जाता है।
Pin 3. OUTPUT: इस पिन का भी कोई विशेष कार्य नहीं है। यह आउटपुट पिन है जहां लोड जुड़ा हुआ है। यह 200mA वर्तमान तक स्रोत या सिंक और ड्राइव के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
पिन 4. रीसेट: टाइमर चिप में एक फ्लिप-फ्लॉप है। रीसेट पिन फ्लिप-फ्लॉप के एमआर (मास्टर रीसेट) से सीधे जुड़ा हुआ है। यह एक सक्रिय लो पिन है और आम तौर पर आकस्मिक रीसेट को रोकने के लिए वीसीसी से जुड़ा होता है।
पिन 5. कंट्रोल पिन: कंट्रोल पिन एक तुलनित्र के ऋणात्मक इनपुट पिन से जुड़ा होता है। आरसी नेटवर्क की परवाह किए बिना, इस पिन पर वोल्टेज को लागू करके आउटपुट पल्स की चौड़ाई को नियंत्रित किया जा सकता है। आम तौर पर इस पिन को एक संधारित्र (0.01uF) के साथ खींचा जाता है, ताकि काम के साथ अवांछित शोर हस्तक्षेप से बचा जा सके।
पिन 6. THRESHOLD: टाइमर में फ्लिप-फ्लॉप को रीसेट करने के लिए थ्रेसहोल्ड पिन वोल्टेज निर्धारित करता है। दहलीज पिन ऊपरी तुलनित्र के सकारात्मक इनपुट से खींची गई है। यदि नियंत्रण पिन खुला है, तो VCC * (2/3) के बराबर या उससे अधिक का वोल्टेज फ्लिप-फ्लॉप को रीसेट करेगा। इसलिए आउटपुट कम जाता है।
Pin 7. DISCHARGE: यह पिन ट्रांजिस्टर के ओपन कलेक्टर से खींची गई है। चूंकि ट्रांजिस्टर (जिस पर डिस्चार्ज पिन लिया गया था, Q1) को इसका आधार Qbar से जुड़ा हुआ मिला। जब भी आउटपुट कम होता है या फ्लिप-फ्लॉप रीसेट हो जाता है, तो डिस्चार्ज पिन को ग्राउंड और कैपेसिटर डिस्चार्ज पर खींच लिया जाता है।
पिन 8. पावर या वीसीसी: यह सकारात्मक वोल्टेज (+ 3.6v से + 15 वी) से जुड़ा है।
555 टाइमर आईसी के Astable Multivibrator मोड का संचालन:
- जब प्रारंभ में बिजली चालू हो जाती है, तो ट्रिगर पिन वोल्टेज Vcc / 3 से नीचे होता है, जो निम्न तुलनित्र आउटपुट को उच्च बनाता है और 555 चिप का फ्लिप फ्लॉप और आउटपुट उच्च होता है।
- यह ट्रांजिस्टर Q1 OFF बनाता है, क्योंकि Qbar, Q '= 0 सीधे ट्रांजिस्टर के बेस पर लागू होता है। जैसा कि ट्रांजिस्टर बंद है, संधारित्र C1 चार्ज करना शुरू कर देता है और जब यह Vcc / 3 की तुलना में ऊपर के वोल्टेज पर चार्ज हो जाता है, तो लोअर तुलनित्र आउटपुट LOW हो जाता है (ऊपरी तुलनित्र भी कम होता है) और Flip फ्लॉप आउटपुट पिछले (555 आउटपुट) के समान रहता है रहता है)।
- अब जब संधारित्र चार्जिंग 2 / 3Vcc से अधिक वोल्टेज की हो जाती है, तो नॉन-इनवर्टिंग एंड (थ्रेशोल्ड पिन 6) का वोल्टेज तुलनित्र के इन्वर्टिंग सिरे से अधिक हो जाता है। यह ऊपरी तुलनित्र आउटपुट को उच्च बनाता है और फ्लिप फ्लॉप को रीसेट करता है, 555 चिप का आउटपुट LOW हो जाता है।
- जैसे ही 555 का आउटपुट मिलता है LOW का मतलब है Q '= 1, तो ट्रांजिस्टर Q1 ON हो जाता है और ग्राउंड पर कैपेसिटर C1 छोटा हो जाता है। इसलिए कैपेसिटर C1 डिस्चार्ज पिन 7 और रेसिस्टेंट R2 के माध्यम से जमीन पर उतरना शुरू कर देता है।
- जैसे ही संधारित्र वोल्टेज 2/3 Vcc से नीचे आता है, ऊपरी तुलनित्र आउटपुट LOW हो जाता है, अब SR Flip फ्लॉप पिछले अवस्था में बना हुआ है क्योंकि दोनों तुलनित्र LOW हैं।
- डिस्चार्ज करते समय, जब संधारित्र वोल्टेज Vcc / 3 से नीचे हो जाता है, तो यह लोअर तुलनित्र आउटपुट हाई (ऊपरी तुलनित्र कम रहता है) बनाता है और फ़्लिप फ़्लॉप को फिर से सेट करता है और 555 आउटपुट हाई हो जाता है।
- ट्रांजिस्टर Q1 बंद हो जाता है और फिर से संधारित्र C1 चार्ज करना शुरू कर देता है।
संधारित्र का यह चार्ज और डिस्चार्जिंग जारी है और इसके लिए एक आयताकार दोलन आउटपुट तरंग उत्पन्न होती है। जबकि संधारित्र से 555 का आउटपुट चार्ज हो रहा है, जबकि हाई है, और जबकि संधारित्र से डिस्चार्ज का उत्पादन कम हो रहा है। तो इसे अस्टेबल मोड कहा जाता है क्योंकि कोई भी स्टेट स्थिर नहीं है और 555 अपने राज्य को हाई से लो और लो से हाई तक इंटरचेंज करता है, इसलिए इसे फ्री रनिंग मल्टीवीब्रेटर कहा जाता है।
अब OUTPUT हाई और OUTPUT कम अवधि, रेसिस्टर्स R1 & R2 और कैपेसिटर C1 द्वारा निर्धारित की जाती है। इसकी गणना नीचे दिए गए सूत्रों का उपयोग करके की जा सकती है:
समय उच्च (सेकंड) T1 = 0.693 * (R1 + R2) * C1
समय कम (सेकंड) T2 = 0.693 * R2 * C1
समयावधि T = समय उच्च + समय कम = 0.693 * (R1 + 2 * R2) * C1
Freqeuncy f = 1 / समय अवधि = 1 / 0.693 * (R1 + 2 * R2) * C1 = 1.44 / (R1 + 2 * R2) * C1
कर्तव्य चक्र: कर्तव्य चक्र उस समय का अनुपात है जिसके लिए आउटपुट कुल समय से अधिक है।
कर्तव्य चक्र%: (समय उच्च / कुल समय) * 100 = (T1 / T) * 100 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2) * 100
उपरोक्त मानों की गणना के लिए आप इस 555 टाइमर एस्टेबल कैलकुलेटर का उपयोग भी कर सकते हैं।
यहां 555 टाइमर आईसी के एस्टेबल मोड का व्यावहारिक प्रदर्शन है, जहां हमने 555 आईसी के आउटपुट के लिए एक एलईडी कनेक्ट किया है। इस 555 एस्टेबल मल्टीविब्रेटर सर्किट में, एलईडी एक विशेष अवधि के साथ स्वचालित रूप से चालू और बंद हो जाएगा। समय, बंद समय, आवृत्ति आदि की गणना उपरोक्त सूत्रों के उपयोग से की जा सकती है।
ऊपर का आंकड़ा 555 टाइमर अस्टिटिव मल्टीविब्रेटर सर्किट डायग्राम दिखाता है। 555 टाइमर सर्किट में आप बहुत सारे सर्किट और एप्लिकेशन का उपयोग कर सकते हैं।