555 टाइमर आईसी छात्रों और शौक के बीच आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले आईसी में से एक है। इस IC के बहुत सारे अनुप्रयोग हैं, जिनका उपयोग ज्यादातर वाइब्रेटर के रूप में किया जाता है, जैसे ASTABLE MULTIVIBRATOR, MONOSTABLE MULTIVIBRATOR और BISTABLE MULTIVIBRATOR। आप 5555 आईसी के आधार पर कुछ सर्किट यहां पा सकते हैं। यह ट्यूटोरियल 555 टाइमर आईसी के विभिन्न पहलुओं को शामिल करता है और इसके विवरण में काम करता है। तो पहले यह समझने दें कि कौन-कौन से अचूक, मोनोस्टेबल और बिस्टेबल वाइब्रेटर हैं।
एएसटीबी मल्टीलेटर
इसका मतलब है कि आउटपुट में कोई स्थिर स्तर नहीं होगा। तो आउटपुट उच्च और निम्न के बीच झूलता रहेगा। अस्थिर आउटपुट के इस चरित्र का उपयोग कई अनुप्रयोगों के लिए घड़ी या वर्ग तरंग आउटपुट के रूप में किया जाता है।
मंज़िल बनानेवाला
इसका मतलब है कि एक स्थिर राज्य और एक अस्थिर राज्य होगा। उपयोगकर्ता द्वारा स्थिर स्थिति को उच्च या निम्न चुना जा सकता है। यदि स्थिर आउटपुट उच्च चुना जाता है, तो टाइमर हमेशा आउटपुट पर उच्च डालने की कोशिश करता है। इसलिए जब एक रुकावट दी जाती है, तो टाइमर थोड़े समय के लिए कम हो जाता है और चूंकि कम स्थिति अस्थिर होती है, यह उस समय के बाद उच्च स्तर पर चला जाता है। यदि स्थिर स्थिति को कम चुना जाता है, तो अवरोध के साथ आउटपुट कम आने से पहले थोड़े समय के लिए उच्च हो जाता है।
BISTABLE MULTIVIBRATOR
इसका मतलब है कि दोनों आउटपुट स्टेट्स स्थिर हैं। प्रत्येक रुकावट के साथ आउटपुट बदलता है और वहां रहता है। उदाहरण के लिए आउटपुट को उच्च माना जाता है अब रुकावट के साथ यह कम हो जाता है और यह कम रहता है। अगले रुकावट से यह उच्च हो जाता है।
555 टाइमर आईसी के महत्वपूर्ण लक्षण
NE555 IC एक 8 पिन डिवाइस है। टाइमर की महत्वपूर्ण विद्युत विशेषताएं हैं कि इसे 15 वी से ऊपर संचालित नहीं किया जाना चाहिए, इसका मतलब है कि स्रोत वोल्टेज 15 वी से अधिक नहीं हो सकता है। दूसरा, हम चिप से 100mA से अधिक नहीं खींच सकते। यदि इनका पालन नहीं किया जाता है, तो IC जल जाएगी और क्षतिग्रस्त हो जाएगी।
कार्य की व्याख्या
टाइमर में मूल रूप से दो प्राथमिक बिल्डिंग ब्लॉक होते हैं और वे हैं:
1.कंप्यूटर (दो) या दो ऑप-एम्प
2. एक SR फ्लिप फ्लॉप (सेट रीसेट फ्लिप-फ्लॉप)
जैसा कि उपरोक्त आंकड़े में दिखाया गया है कि टाइमर में केवल दो महत्वपूर्ण घटक हैं, वे तुलनित्र और फ्लिप-फ्लॉप हैं। चलो समझ में क्या तुलनित्र और फ्लिप फ्लॉप हैं ।
तुलनित्र: तुलनित्र केवल एक उपकरण है जो इनपुट टर्मिनलों (inverting (- VE) और गैर-इनवर्टिंग (+ VE) टर्मिनलों पर वोल्टेज की तुलना करता है। इसलिए इनपुट पोर्ट पर सकारात्मक टर्मिनल और नकारात्मक टर्मिनल में अंतर के आधार पर, तुलनित्र का आउटपुट निर्धारित किया जाता है।
उदाहरण के लिए सकारात्मक इनपुट टर्मिनल वोल्टेज को + 5V और नकारात्मक इनपुट टर्मिनल वोल्टेज को + 3V मानें। अंतर है, 5-3 = + 2 वी। चूंकि अंतर सकारात्मक है, हमें तुलनित्र के आउटपुट पर सकारात्मक शिखर वोल्टेज मिलता है।
एक अन्य उदाहरण के लिए, यदि सकारात्मक टर्मिनल वोल्टेज + 3V है और नकारात्मक इनपुट टर्मिनल वोल्टेज + 5V है। अंतर + 3- + 5 = -2 V है, क्योंकि अंतर इनपुट वोल्टेज नकारात्मक है। तुलनित्र का उत्पादन ऋणात्मक शिखर वोल्टेज होगा।
यदि उदाहरण के लिए सकारात्मक इनपुट टर्मिनल को INPUT और नकारात्मक इनपुट टर्मिनल को संदर्भ मानें जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है। तो INPUT और REFERNCE के बीच वोल्टेज का अंतर सकारात्मक है हमें तुलनित्र से एक सकारात्मक आउटपुट मिलता है। यदि अंतर नकारात्मक है, तो हम तुलनित्र आउटपुट पर नकारात्मक या जमीन प्राप्त करेंगे।
फ्लिप-फ्लॉप: फ्लिप-फ्लॉप एक मेमोरी सेल है, यह एक बिट डेटा स्टोर कर सकता है। आकृति में हम SR फ्लिप-फ्लॉप की सत्य तालिका देख सकते हैं।
दो इनपुट के लिए एक फ्लिप-फ्लॉप में चार राज्य हैं; हालाँकि हमें इस मामले के लिए फ्लिप-फ्लॉप के केवल दो राज्यों को समझने की आवश्यकता है।
| रों | आर | क्यू | क्यू '(क्यू बार) |
| ० | 1 | ० | 1 |
| 1 | ० | 1 | ० |
अब जैसा कि तालिका में दिखाया गया है, सेट और रीसेट इनपुट के लिए हमें संबंधित आउटपुट मिलते हैं। यदि सेट पिन पर एक पल्स है और रीसेट पर एक निम्न स्तर है, तो फ्लिप-फ्लॉप मान को संग्रहीत करता है और क्यू टर्मिनल पर उच्च तर्क रखता है। यह स्थिति तब तक जारी रहती है जब तक कि रीसेट पिन में एक पल्स नहीं मिलता है जबकि सेट पिन में कम तर्क होता है। यह फ्लिप-फ्लॉप को रीसेट करता है इसलिए आउटपुट क्यू कम हो जाता है और यह स्थिति तब तक जारी रहती है जब तक कि फ्लिप-फ्लॉप फिर से सेट न हो जाए।
इस तरह फ्लिप-फ्लॉप एक बिट डेटा संग्रहीत करता है। यहाँ एक और बात क्यू और क्यू बार हमेशा विपरीत होती है।
एक टाइमर में तुलनित्र और फ्लिप-फ्लॉप को एक साथ लाया जाता है।
9V पर विचार करें टाइमर को आपूर्ति की जाती है, क्योंकि ब्लॉक डायग्राम में दिखाए गए अनुसार टाइमर के अंदर रोकनेवाला नेटवर्क द्वारा गठित वोल्टेज डिवाइडर; तुलनित्र पिन पर वोल्टेज होगा। इसलिए वोल्टेज विभक्त नेटवर्क के कारण हमारे पास तुलनित्र एक के ऋणात्मक टर्मिनल पर + 6V होगा। और + 3V दूसरे तुलनित्र के सकारात्मक टर्मिनल पर।
एक और बात तुलनित्र है एक आउटपुट फ्लिप-फ्लॉप के रीसेट पिन से जुड़ा है, इसलिए यह तुलनित्र एक आउटपुट कम से ऊंचा हो जाता है, फिर फ्लिप-फ्लॉप रीसेट हो जाएगा। और दूसरी ओर दूसरी तुलनित्र आउटपुट फ्लिप-फ्लॉप के पिन सेट करने के लिए जुड़ा हुआ है, इसलिए यदि दूसरा तुलनित्र आउटपुट फ्लिप-फ्लॉप सेट से कम और एक से अधिक हो जाता है।
अब अगर हम ध्यान से देखें, ट्रिगर पिन पर + 3V से कम वोल्टेज के लिए (दूसरे तुलनित्र का ऋणात्मक इनपुट), तो तुलनित्र का उत्पादन पहले की तुलना में उच्च से कम हो जाता है। यह पल्स फ्लिप-फ्लॉप सेट करता है और यह एक मूल्य रखता है।
अब अगर हम थ्रेशोल्ड पिन (तुलनित्र एक के सकारात्मक इनपुट) पर + 6V से अधिक वोल्टेज लागू करते हैं, तो तुलनित्र का उत्पादन कम से उच्च तक जाता है। यह पल्स फ्लिप-फ्लॉप और फ्लिप-फ्लिप स्टोर शून्य को रीसेट करता है।
फ्लिप-फ्लॉप के रीसेट के दौरान एक और बात होती है, जब यह रीसेट हो जाता है कि डिस्चार्ज पिन जमीन से जुड़ा हो जाता है क्योंकि Q1 चालू हो जाता है। क्यू 1 ट्रांजिस्टर चालू हो जाता है क्योंकि क्यूबर रीसेट पर उच्च है और Q1 आधार से जुड़ा है।
अचूक विन्यास में इस समय जुड़ा संधारित्र इस दौरान निर्वहन करता है और इसलिए इस समय के दौरान टाइमर का उत्पादन कम होगा। अचूक विन्यास में संधारित्र आवेश के दौरान ट्रिगर पिन वोल्टेज + 3V से कम होगा और इसलिए फ्लिप-फ्लॉप एक स्टोर करें और आउटपुट अधिक होगा।
एक अद्भुत विन्यास में जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, आउटपुट सिग्नल फ्रीक्वेंसी RA, RB रेसिस्टर्स और कैपेसिटर C. पर निर्भर करती है। समीकरण इस प्रकार दिया गया है, आवृत्ति (एफ) = 1 / (समय अवधि) = 1.44 / ((आरए + आरबी * 2) * सी)।
यहां आरए, आरबी प्रतिरोध मान हैं और सी समाई मूल्य है। प्रतिरोध और समाई मूल्यों को उपरोक्त समीकरण में रखकर हमें आउटपुट स्क्वायर वेव की आवृत्ति मिलती है।
उच्च स्तर का तर्क समय, TH = 0.693 * (RA + RB) * C के रूप में दिया गया है
निम्न स्तर तर्क समय के रूप में दिया जाता है, टीएल = 0.693 * आरबी * सी
आउटपुट स्क्वायर वेव का ड्यूटी अनुपात, ड्यूटी साइकिल = (आरए + आरबी) / (आरए + 2 * आरबी) के रूप में दिया गया है।
555 टाइमर पिन आरेख और विवरण
अब जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, 555 टाइमर आईसी के लिए आठ पिन हैं, अर्थात्
1. घेर लिया।
२.टाइगर।
३.पुत।
4.सेट करें।
5.कंट्रोल
6. थ्रेशोल्ड।
7. डिस्चार्ज
8.Power या Vcc
पिन 1. ग्राउंड: इस पिन का कोई विशेष कार्य नहीं है जो कभी भी हो। यह हमेशा की तरह जमीन से जुड़ा हुआ है। कार्य करने के लिए टाइमर के लिए, इस पिन को जमीन से जुड़ा होना चाहिए।
पिन 8. पावर या वीसीसी: इस पिन का भी कोई विशेष कार्य नहीं है। यह सकारात्मक वोल्टेज से जुड़ा है। टाइमर कार्य करने के लिए कार्य करने के लिए, यह पिन श्रेणी + के सकारात्मक वोल्टेज से जुड़ा होना चाहिए + 3.6v से + 15 v।
पिन 4. रीसेट: जैसा कि पहले चर्चा की गई थी, टाइमर चिप में एक फ्लिप-फ्लॉप है। फ्लिप-फ्लॉप का आउटपुट सीधे पिन 3 पर चिप आउटपुट को नियंत्रित करता है।
रीसेट पिन फ्लिप-फ्लॉप के एमआर (मास्टर रीसेट) से सीधे जुड़ा हुआ है। अवलोकन करने पर हम फ्लिप-फ्लॉप के एमआर पर एक छोटे सर्कल का निरीक्षण कर सकते हैं। यह बुलबुला MR (मास्टर रीसेट) पिन को दर्शाता है जो LOW ट्रिगर सक्रिय है। इसका मतलब है कि एमआर पिन वोल्टेज को रीसेट करने के लिए फ्लिप-फ्लॉप के लिए हाई से लो जाना होगा। इस स्टेप डाउन लॉजिक के साथ फ्लिप-फ्लॉप कम हो जाता है। तो आउटपुट किसी भी पिन के बावजूद कम हो जाता है।
हार्ड रीसेट करने से रोकने के लिए फ्लिप-फ्लॉप के लिए यह पिन VCC से जुड़ा है।
Pin 3. OUTPUT: इस पिन का भी कोई विशेष कार्य नहीं है। यह पिन ट्रांजिस्टर द्वारा गठित PUSH-PULL कॉन्फ़िगरेशन से तैयार किया गया है।
पुश पुल कॉन्फ़िगरेशन आंकड़ा में दिखाया गया है। दो ट्रांजिस्टर के आधार फ्लिप-फ्लॉप आउटपुट से जुड़े हैं। इसलिए जब फ्लिप-फ्लॉप के आउटपुट में लॉजिक हाई होता है, तो आउटपुट पर NPN ट्रांजिस्टर चालू होता है और + V1 दिखाई देता है। जब फ्लिप-फ्लॉप के आउटपुट में लॉजिक दिखाई देता है तो LOW होता है, PNP ट्रांजिस्टर चालू हो जाता है और आउटपुट को जमीन पर ले जाया जाता है या -V1 आउटपुट पर दिखाई देता है।
इस प्रकार फ्लिप-फ्लॉप से नियंत्रण तर्क द्वारा आउटपुट पर वर्ग तरंग प्राप्त करने के लिए पुश-पुल कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग कैसे किया जाता है। इस कॉन्फ़िगरेशन का मुख्य उद्देश्य फ्लिप-फ्लॉप बैक से लोड प्राप्त करना है। खैर फ्लिप-फ्लॉप स्पष्ट रूप से आउटपुट पर 100mA वितरित नहीं कर सकता है।
खैर अब तक हमने पिंस पर चर्चा की जो किसी भी हालत में आउटपुट की स्थिति में बदलाव नहीं करते हैं। शेष चार पिन विशेष हैं क्योंकि वे टाइमर चिप की आउटपुट स्थिति का निर्धारण करते हैं, हम उनमें से प्रत्येक पर अब चर्चा करेंगे।
Pin 5. Conrol Pin: नियंत्रण पिन तुलनित्र एक के नकारात्मक इनपुट पिन से जुड़ा हुआ है।
एक मामले पर विचार करें VCC और GROUND के बीच वोल्टेज 9v है। पृष्ठ 8 के चित्र 3 में देखे गए चिप में वोल्टेज विभक्त होने के कारण, नियंत्रण पिन पर वोल्टेज VCC * 2/3 (VCC = 9 के लिए, pin वोल्टेज = 9 * 2/3 = 6V) होगा।
इस पिन का कार्य उपयोगकर्ता को पहले तुलनित्र पर सीधे नियंत्रण देने के लिए है। जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है कि तुलनित्र का उत्पादन फ्लिप-फ्लॉप के रीसेट को खिलाया जाता है। इस पिन पर हम एक अलग वोल्टेज रख सकते हैं, अगर हम इसे + 8 वी से जोड़ते हैं। अब क्या होता है, फ्लिप-फ्लॉप को रीसेट करने और आउटपुट को नीचे खींचने के लिए THRESHOLD पिन वोल्टेज + 8V तक पहुंचनी चाहिए।
सामान्य स्थिति के लिए, कैपेसिटर को 2 / 3VCC (+ 9V आपूर्ति के लिए + 6V) तक चार्ज करने के बाद V-आउट कम हो जाएगा। अब चूंकि हम नियंत्रण पिन (तुलनित्र एक नकारात्मक या रीसेट तुलनित्र) पर एक अलग वोल्टेज डालते हैं।
संधारित्र को तब तक चार्ज करना चाहिए जब तक उसका वोल्टेज नियंत्रण पिन वोल्टेज तक नहीं पहुंच जाता। इस बल संधारित्र चार्जिंग के कारण, समय पर चालू होता है और सिग्नल परिवर्तनों का समय बंद हो जाता है। इसलिए आउटपुट राशन को फाड़ने पर एक अलग मोड़ का अनुभव करता है।
आम तौर पर इस पिन को संधारित्र के साथ नीचे खींचा जाता है। काम के साथ अवांछित शोर हस्तक्षेप से बचने के लिए।
Pin 2. TRIGGER: ट्रिगर पिन को तुलनित्र दो के ऋणात्मक इनपुट से खींचा गया है। तुलनित्र दो आउटपुट फ्लिप-फ्लॉप के SET पिन से जुड़ा है। तुलनित्र दो आउटपुट उच्च के साथ हमें टाइमर आउटपुट पर उच्च वोल्टेज मिलता है। तो हम कह सकते हैं ट्रिगर पिन टाइमर आउटपुट को नियंत्रित करता है।
अब यहाँ क्या निरीक्षण करना है, ट्रिगर पिन पर कम वोल्टेज आउटपुट वोल्टेज को अधिक बढ़ाता है, क्योंकि यह दूसरे तुलनित्र के इनपुट को इन्वर्ट कर रहा है। ट्रिगर पिन पर वोल्टेज VCC * 1/3 (VCC 9v के रूप में माना जाता है, VCC * (1/3) = 9 * (1/3) = 3V से नीचे जाना चाहिए। तो ट्रिगर पिन पर वोल्टेज उच्च जाने के लिए टाइमर के आउटपुट के लिए 3V (9v आपूर्ति के लिए) से नीचे जाना चाहिए।
यदि यह पिन जमीन से जुड़ा है, तो आउटपुट हमेशा उच्च रहेगा।
पिन 6. THRESHOLD: टाइमर में फ्लिप-फ्लॉप को रीसेट करने के लिए थ्रेसहोल्ड पिन वोल्टेज निर्धारित करता है। थ्रेशोल्ड पिन तुलनित्र 1 के सकारात्मक इनपुट से लिया गया है।
यहां THRESOLD पिन और कंट्रोल पिन के बीच वोल्टेज का अंतर तुलनित्र 2 आउटपुट और इसलिए रीसेट लॉजिक निर्धारित करता है। यदि वोल्टेज अंतर सकारात्मक है तो फ्लिप-फ्लॉप रीसेट हो जाता है और आउटपुट कम हो जाता है। यदि नकारात्मक में अंतर, SET पिन पर तर्क आउटपुट को निर्धारित करता है।
यदि नियंत्रण पिन खुला है। फिर VCC * (2/3) या 9V आपूर्ति के लिए ie6V के बराबर वोल्टेज फ्लिप-फ्लॉप को रीसेट कर देगा। इसलिए आउटपुट कम जाता है।
तो हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि नियंत्रण पिन खुला होने पर आउटपुट कम होना चाहिए, यह THRESHOLD पिन वोल्टेज निर्धारित करता 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 ouput कम होता है या फ्लिप-फ्लॉप रीसेट हो जाता है, तो डिस्चार्ज पिन को जमीन पर खींच लिया जाता है। क्यूंकि Q के कम होने पर Qbar अधिक होगा, इसलिए ट्रांजिस्टर Q1 को ON मिल जाता है क्योंकि Transistor के आधार पर बिजली मिलती है।
यह पिन आमतौर पर ASTABLE कॉन्फ़िगरेशन में कैपेसिटर का निर्वहन करता है, इसलिए नाम DISCHARGE।