ઓપરેટિંગ મોડ્સ, લાક્ષણિકતાઓનું વર્ણન અને NE555 ચિપની પિન સોંપણી

ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો વિકસાવતી વખતે, આપેલ લંબાઈના પલ્સ જનરેટ કરવા અથવા આપેલ આવર્તન સાથે લંબચોરસ સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરવા અને વિરામ માટે લંબાઈના ચોક્કસ ગુણોત્તર બનાવવા માટે તે ઘણીવાર જરૂરી બને છે. અનુભવી ડિઝાઇનર માટે આવા ઉપકરણને અલગ ડિજિટલ તત્વો પર ડિઝાઇન કરવું મુશ્કેલ રહેશે નહીં, પરંતુ આ હેતુ માટે વિશિષ્ટ માઇક્રોસિર્કિટનો ઉપયોગ કરવો વધુ અનુકૂળ છે.

NE555 ચિપ શું છે અને તેનો ક્યાં ઉપયોગ કરી શકાય છે

NE555 ચિપ છેલ્લી સદીના 70 ના દાયકામાં વિકસાવવામાં આવી હતી અને તે હજી પણ વ્યાવસાયિકો અને એમેચ્યોર્સમાં ખૂબ જ લોકપ્રિય છે. તે 8 પિન સાથે હાઉસિંગમાં બંધાયેલ ટાઈમર છે.DIP અથવા વિવિધ સપાટી માઉન્ટ (SMD) સંસ્કરણોમાં ઉપલબ્ધ છે.

માઇક્રોસર્કિટમાં બે તુલનાકારો છે - ઉપલા અને નીચલા. તેમના ઇનપુટ્સ પર, એક સંદર્ભ વોલ્ટેજ રચાય છે, જે સપ્લાય વોલ્ટેજના 2/3 અને 1/3 ની બરાબર છે. વિભાજક પ્રતિરોધકો દ્વારા રચાય છે પ્રતિકાર 5 kOhm. તુલનાકારો RS ફ્લિપ-ફ્લોપને નિયંત્રિત કરે છે. એક બફર એમ્પ્લીફાયર અને ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્વીચ તેના આઉટપુટ સાથે જોડાયેલ છે. દરેક તુલનાકાર પાસે એક મફત ઇનપુટ છે, તે બાહ્ય નિયંત્રણ સંકેતો પૂરા પાડવા માટે સેવા આપે છે. જ્યારે ઉચ્ચ સ્તર દેખાય છે અને માઇક્રોસર્કિટના આઉટપુટને નીચા સ્તર પર સ્વિચ કરે છે ત્યારે ઉપલા તુલનાકારને ટ્રિગર કરવામાં આવે છે. નીચું “ગાર્ડ” 1/3 VCC ની નીચે વોલ્ટેજ ઘટાડે છે અને ટાઈમર આઉટપુટને લોજિકલ યુનિટ પર સેટ કરે છે.

NE555 ચિપની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

વિવિધ ઉત્પાદકોના ટાઈમરની લાક્ષણિકતાઓ નાની મર્યાદાઓમાં અલગ હોઈ શકે છે, પરંતુ કોઈની પાસે મૂળભૂત વિચલનો નથી (અજાણ્યા મૂળના માઇક્રોસર્ક્યુટ્સ સિવાય, તમે તેમની પાસેથી કંઈપણ અપેક્ષા રાખી શકો છો):

• સપ્લાય વોલ્ટેજ પ્રમાણભૂત રીતે +5 થી +15 V સુધી સૂચવવામાં આવે છે, જો કે ડેટાશીટ્સમાં 4.5 ... 18 V ની મર્યાદા હોય છે.
• આઉટપુટ વર્તમાન 200 એમએ છે.
• આઉટપુટ વોલ્ટેજ મહત્તમ VCC માઇનસ 1.6 V છે, પરંતુ 5 V ના સપ્લાય વોલ્ટેજ સાથે 2 V કરતા ઓછું નથી.
• 5 V પર વર્તમાન વપરાશ 5 mA કરતાં વધુ નથી, 15 V પર - 13 mA સુધી.
• પલ્સ અવધિની રચનામાં ભૂલ 2.25% થી વધુ નથી.
• મહત્તમ ઓપરેટિંગ આવર્તન 500 kHz છે.

બધા પરિમાણો +25 °C ના આસપાસના તાપમાન માટે ઉલ્લેખિત છે.

પિનનું સ્થાન અને હેતુ

ટાઈમર આઉટપુટને પ્રમાણભૂત તરીકે ગોઠવવામાં આવે છે, કેસ ડિઝાઇનને ધ્યાનમાં લીધા વિના - કી કાઉન્ટરક્લોકવાઇઝ (જ્યારે ઉપરથી જોવામાં આવે છે), 1 થી 8 સુધી ચડતા ક્રમમાં. દરેક આઉટપુટનો પોતાનો હેતુ છે:

1. જીએનડી - ઉપકરણનો સામાન્ય પાવર સપ્લાય વાયર.
2. TRIG - જ્યારે નીચું સ્તર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે બીજા (યોજના મુજબ નીચું) કમ્પેરેટર શરૂ કરે છે, તેના આઉટપુટ પર એક તાર્કિક એકમ દેખાય છે, જે આંતરિક RS ફ્લિપ-ફ્લોપને 0 પર સેટ કરે છે. તેની સાથે બાહ્ય ટાઇમિંગ RC સર્કિટ જોડાયેલ છે. THR પર અગ્રતા લે છે.
3. બહાર - બહાર નીકળો. સિગ્નલનું ઉચ્ચ સ્તર સપ્લાય વોલ્ટેજ કરતા થોડું ઓછું છે, નીચું સ્તર 0.25 V છે.
4. રીસેટ કરો - ફરીથી સેટ કરો. અન્ય ઇનપુટ્સ પરના સંકેતોને ધ્યાનમાં લીધા વિના, જો ત્યાં નીચું સ્તર હોય, તો તે આઉટપુટને 0 પર રીસેટ કરે છે અને ટાઈમરને અક્ષમ કરે છે.
5. સીટીઆરએલ - મેનેજમેન્ટ. તે હંમેશા પાવર રેલ વોલ્ટેજનું સ્તર 2/3 ધરાવે છે. અહીં તમે બાહ્ય સિગ્નલ લાગુ કરી શકો છો અને તેની સાથે આઉટપુટને મોડ્યુલેટ કરી શકો છો.
6. THR - જ્યારે ઉચ્ચ સ્તર દેખાય છે (વીજ પુરવઠાના 2/3 કરતા વધુ), પ્રથમ (સ્કીમ મુજબ ટોચનું) ટ્રિગર 1 પર સેટ કરવામાં આવે છે અને આંતરિક RS ફ્લિપ-ફ્લોપ લોજિકલ એકમની સ્થિતિમાં જાય છે.
7. ડીઆઈએસ - સમય-સેટિંગ કેપેસિટરનું ડિસ્ચાર્જ. જ્યારે આઉટપુટ પર ઉચ્ચ-સ્તરનું ટ્રિગર દેખાય છે, ત્યારે આંતરિક ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલે છે, ઝડપી સ્રાવ થાય છે. ઓપરેશનના આગલા ચક્ર માટે ટાઈમર તૈયાર છે.
8. વીસીસી - પાવર આઉટપુટ. તે 5 થી 15 V સુધીના વોલ્ટેજ સાથે સપ્લાય કરી શકાય છે.

NE555 ચિપના ઓપરેટિંગ મોડ્સનું વર્ણન

જો કે ટાઈમરનું આર્કિટેક્ચર તેને વિવિધ મોડ્સમાં ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, NE555 માટે ઓપરેશનના ત્રણ લાક્ષણિક મોડ્સ છે.

સિંગલ વાઇબ્રેટર (સ્ટેન્ડબાય મલ્ટિવાઇબ્રેટર)

પ્રારંભિક સ્થિતિ:

• ઇનપુટ 2 ઉચ્ચ તર્ક સ્તર;
• ટ્રિગરના R અને S ઇનપુટ્સ પર - શૂન્ય;
• ટ્રિગર આઉટપુટ - 1;
• ડિસ્ચાર્જ સર્કિટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલ્લું છે, કેપેસિટર સી બંધ છે;
• આઉટપુટ 3 સ્તર 0 છે.

જ્યારે ઇનપુટ 2 પર શૂન્ય સ્તર દેખાય છે, ત્યારે નીચલા તુલનાકાર 1 પર સ્વિચ કરે છે, ટ્રિગરને 0 પર ફ્લિપ કરે છે. માઇક્રોસર્ક્યુટના આઉટપુટ પર ઉચ્ચ સ્તર દેખાય છે.તે જ સમયે, ટ્રાન્ઝિસ્ટર બંધ થાય છે, કેપેસિટરને શન્ટ કરવાનું બંધ કરે છે. તે રેઝિસ્ટર R દ્વારા ચાર્જ થવાનું શરૂ કરે છે. જલદી તેની આસપાસનો વોલ્ટેજ VCC ના 2/3 સુધી પહોંચે છે, ઉપલા કમ્પેરેટર કામ કરશે, ટ્રિગરને પાછું 1 પર સેટ કરશે અને ટાઈમરનું આઉટપુટ 0 પર સેટ કરશે. ટ્રાન્ઝિસ્ટર ચાલુ થશે અને કેપેસીટન્સ ડિસ્ચાર્જ કરશે. . આમ, આઉટપુટ પર એક સકારાત્મક પલ્સ બનાવવામાં આવશે, જેની શરૂઆત ઇનપુટ 2 પર બાહ્ય સિગ્નલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને પૂર્ણતા કેપેસિટર ચાર્જના સમય પર આધારિત છે, જેની ગણતરી t=1.1⋅R⋅ સૂત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે. સી.

મલ્ટિવાઇબ્રેટર

જ્યારે પાવર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કેપેસિટર ડિસ્ચાર્જ થાય છે, ઇનપુટ 2 (અને 6) લોજિક 0 પર, ટાઈમર 1 ના આઉટપુટ પર (આ પ્રક્રિયા અગાઉના વિભાગમાં વર્ણવેલ છે). R1 અને R2 દ્વારા કેપેસિટેન્સને 2/3 VCC ના સ્તર પર ચાર્જ કર્યા પછી, ઇનપુટ 6 પર ઉચ્ચ સ્તર આઉટપુટ 3 થી શૂન્ય પર ફ્લિપ કરશે, અને ડિસ્ચાર્જ ટ્રાંઝિસ્ટર ચાલુ થશે. પરંતુ કેપેસિટર સીધા જ ડિસ્ચાર્જ થશે નહીં, પરંતુ R2 દ્વારા. પરિણામે, સર્કિટ તેની મૂળ સ્થિતિમાં આવશે, અને ચક્ર ફરીથી અને ફરીથી પુનરાવર્તન કરશે. પ્રક્રિયાના વર્ણન પરથી, તે જોઈ શકાય છે 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 કઠોળની આવર્તન અને ફરજ ચક્રને ઝડપથી નિયંત્રિત કરી શકો છો. 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 સર્કિટમાં ડાયોડનો સમાવેશ કરીને અલગ કરવામાં આવે છે (કેથોડથી પિન 6, એનોડથી પિન 7).

શ્મિટ ટ્રિગર

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

ફાયદાઓ અને ગેરફાયદાઓ

NE555 ચિપનો મુખ્ય ફાયદો એ તેની ઉપયોગમાં સરળતા છે - સર્કિટ બનાવવા માટે, એક નાનું બંધન પૂરતું છે, જે પોતાને ગણતરીમાં સારી રીતે ઉધાર આપે છે. તે જ સમયે, ઉપકરણની કિંમત ઓછી છે.

ટાઈમરનો મુખ્ય ગેરલાભ એ સપ્લાય વોલ્ટેજ પર પલ્સ અવધિની ઉચ્ચારણ નિર્ભરતા છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે સિંગલ વાઇબ્રેટર અથવા મલ્ટિવાઇબ્રેટર સર્કિટમાં કેપેસિટરને રેઝિસ્ટર (અથવા બે દ્વારા) દ્વારા ચાર્જ કરવામાં આવે છે, અને રેઝિસ્ટરનું ઉપલું ટર્મિનલ સપ્લાય બસ સાથે જોડાયેલ છે. પ્રતિકાર દ્વારા વિદ્યુતપ્રવાહ વોલ્ટેજ વીસીસી દ્વારા રચાય છે - તે જેટલું ઊંચું છે, તેટલું વધારે છે, કેપેસિટર જેટલી ઝડપથી ચાર્જ કરશે, તુલનાત્મક વહેલું કામ કરશે, જનરેટ કરેલ સમય અંતરાલ ઓછો હશે. કેટલાક અજ્ઞાત કારણોસર, આ ક્ષણ તકનીકી દસ્તાવેજોમાં નથી, પરંતુ તે વિકાસકર્તાઓ માટે સારી રીતે જાણીતી છે.

ટાઈમરની બીજી ખામી એ છે કે તુલનાકારોના થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ આંતરિક વિભાજકો દ્વારા રચાય છે અને તેને સમાયોજિત કરી શકાતા નથી. આ NE555 ની એપ્લિકેશન શક્યતાઓને મર્યાદિત કરે છે.

અને એક વધુ અપ્રિય લક્ષણ. આઉટપુટ સ્ટેજ બનાવવા માટે પુશ-પુલ સ્કીમના સંબંધમાં, સ્વિચિંગની ક્ષણે (જ્યારે ઉપલું ટ્રાન્ઝિસ્ટર પહેલેથી જ ખુલ્લું હોય છે, અને નીચલું હજી બંધ નથી, અથવા ઊલટું) ત્યાં એક થ્રુ વર્તમાન પલ્સ છે. તેની અવધિ ટૂંકી છે, પરંતુ તે માઇક્રોસિર્કિટની વધારાની ગરમી તરફ દોરી જાય છે અને પાવર સર્કિટમાં દખલ પેદા કરે છે.

એનાલોગ શું છે

ટાઈમરના અસ્તિત્વ દરમિયાન, મોટી સંખ્યામાં ક્લોન્સ વિકસિત અને પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા છે. તેઓ વિવિધ કંપનીઓ દ્વારા ઉત્પાદિત કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે બધા નામમાં 555 નંબર ધરાવે છે. એનાલોગનું ઉત્પાદન કરતી ફેક્ટરીઓમાં, ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોના લોકપ્રિય ઉત્પાદકો અને દક્ષિણપૂર્વ એશિયાના અજાણ્યા ઉત્પાદકો બંને છે. જો ભૂતપૂર્વ જાહેર કરેલ પરિમાણો પ્રદાન કરે છે, તો પછીથી કોઈ ગેરંટી અપેક્ષિત હોવી જોઈએ નહીં. ઘોષિત લાક્ષણિકતાઓમાંથી વિચલનો મોટા હોઈ શકે છે.

યુએસએસઆરમાં, સમાન ટાઇમર KR1006VI1 વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. તેની કાર્યક્ષમતા મૂળ જેવી જ છે, એક અપવાદ સાથે: તેનું આઉટપુટ 2 આઉટપુટ 6 પર અગ્રતા લે છે (અને ઊલટું નહીં, જેમ કે NE555). યોજનાઓ ડિઝાઇન કરતી વખતે આને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે. અને એક વધુ વસ્તુ: КР ઇન્ડેક્સનો અર્થ એ છે કે માઇક્રોસર્કિટ ફક્ત DIP8 પેકેજમાં ઉત્પન્ન થાય છે.

વ્યવહારુ ઉપયોગના ઉદાહરણો

ટાઈમરના વ્યવહારુ ઉપયોગનો અવકાશ વિશાળ છે; આ સમીક્ષાના માળખામાં, વિષયને સંપૂર્ણ રીતે આવરી લેવાનું શક્ય બનશે નહીં. પરંતુ સૌથી સામાન્ય ઉદાહરણો ધ્યાનમાં લેવા યોગ્ય છે.

સિંગલ વાઇબ્રેટર મોડમાં ઘણા માઇક્રોસિર્કિટ પર, કોડ ડાયલ કરવા માટે સમય મર્યાદા સાથે કોડ લોક બનાવવું શક્ય છે. બીજી રીત એ છે કે વિવિધ સેન્સર્સ સાથે જોડાણમાં થ્રેશોલ્ડ લેવલ (પ્રકાશ, ટાંકી ભરવાનું સ્તર, વગેરે) સુધી પહોંચવા માટે સિગ્નલિંગ ઉપકરણ તરીકે તેનો ઉપયોગ કરવો.

મલ્ટિવાઇબ્રેટર મોડ (એસ્ટેબલ મોડ) માં, ટાઈમર સૌથી પહોળી એપ્લિકેશન શોધે છે. ઘણા ટાઈમર પર, તમે સમયસર અને વિરામ સમય પર ફ્લેશિંગ ફ્રીક્વન્સીના અલગ નિયમન સાથે માળા સ્વીચ બનાવી શકો છો.ટાઈમ રિલે માટે આધાર તરીકે NE555 નો ઉપયોગ કરવો અને 1 થી 25 સેકન્ડ સુધી ગ્રાહક સ્વિચ-ઓન ટાઈમ બનાવવો શક્ય છે. તમે સંગીતકાર માટે મેટ્રોનોમ બનાવી શકો છો. આ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો ચિપ મોડ છે, અને તમામ એપ્લિકેશનોનું વર્ણન કરવું અશક્ય છે.

શ્મિટ ટ્રિગર તરીકે, ટાઈમરનો ઉપયોગ અવારનવાર થાય છે. પરંતુ ફ્રીક્વન્સી સેટિંગ તત્વો વિના બિસ્ટેબલ મોડમાં, NE555 નો ઉપયોગ ડિબાઉન્સર તરીકે અથવા સ્ટાર્ટ-સ્ટોપ મોડમાં બે-બટન સ્વિચ તરીકે થાય છે. હકીકતમાં, ફક્ત બિલ્ટ-ઇન RS ફ્લિપ-ફ્લોપનો ઉપયોગ થાય છે. તે ટાઈમર પર આધારિત PWM નિયંત્રક બનાવવા માટે પણ જાણીતું છે.

ત્યાં સર્કિટ્સનો સંગ્રહ છે જે NE555 ટાઈમરના વિવિધ કાર્યક્રમોનું વર્ણન કરે છે. તેઓ ચિપનો ઉપયોગ કરવાની હજારો રીતોનું વર્ણન કરે છે. પરંતુ આ પણ ડિઝાઇનરના જિજ્ઞાસુ મન માટે પૂરતું ન હોઈ શકે, અને તેને ટાઈમરનો વધારાનો ઉપયોગ મળશે જેનું હજી સુધી ક્યાંય વર્ણન કરવામાં આવ્યું નથી. માઇક્રોસર્કિટના વિકાસકર્તાઓ દ્વારા નિર્ધારિત શક્યતાઓ આને મંજૂરી આપે છે.

સમાન લેખો: