555 Timer: (Dizayn eden: Hans Camenzind) 555 Timer nedir? 555

555 Timer: (Dizayn eden: Hans Camenzind)
555 Timer nedir?
555 en eski integre devrelerden biridir. İlk 1975 yılında ortaya çıktığında piyasadaki integre devreler
daha 10 yıllarını yeni doldurmuşlardı. Eski Integrelerden farkı, onlar sadece bir iki kapı
barındırırlarken, 555 bir pakette farklı mantıksal bloklar, iki karşılaştırıcı, bir S-R flip-flop, bir buffer ve
açık kollektör çıkış barındırıyordu.
Temel prensibi oldukça basittir: THRES ve TRIG girişlerine bağlı olan analog voltajlara bakarak,
tampolanmış (buffer) çıkış (Out) ucundan digital bir sinyal üretir ve bu sinyalin tersi açık kollektör
ucundan (DISCH) ayrıca alınır.
Doğal olarak, giriş voltajları direç ve kapasitelerden geldiğinde, kapasite şarj (veya deşarj) sürelerine
göre çıkış digital sinyalinin (kare dalganın) ne kadar süre HIGH (veya LOW) olacağı belirlenir.
Uygulamalar:
555 temelde iki tür uygulama çeşidi olarak kullanılabilir, astable ve monostable.
MONOSTABLE Konfigürasyon:
Bu uygulamada, giriş sinyali değişimi gözlemlenir. TRIG’de Bir değişim olduğunda, tetikleyen sinyalin
eski seviyesine dönüşünden bağımsız olarak, 555 sabit bir çıkış sinyali vercektir.
Yukardaki diyagramda nasıl işlediği kolayca görülebilir. Tetiklenme TRIG ucundan yapıldığında alt
karşılaştırıcının evrilmeyen ucu gibi, DIS ve THRES noktaları Vcc geriliminde olur. Bu Karşılaştırıcının
çıkışını HIGH konumuna getiri, ve RS flip-flopunun SET ucunu tetikler. DISH ucuna bağlı olan BJT
transistör kapanır ve Tampon (buffer) açılır, C kapasitesi R direnci üzerinde şarj olmaya başlar. THERS
pinindeki voltaj 2/3*Vcc ‘yi aştığında SR flip-flop’u tetiklenir, BJT aktive olur, kondansatör (Kapasitör)
hemen boşalmaya başlar ve çıkış tamponu (buffer) kapanır, ve devre bir sonraki tetikleme için bekler
duruma gelir.
Partik olarak bakılırsa, R ve C değerleri Ohm ve Farad olarak kabul edildiğinde, çıkış darbesi (pulse)
yaklaşık olarak 1.1*R*C olacaktır.
Örnek olarak, 10k bir direnç ve 10uF kondansatör ile 110ms lik bir darbe (pulse) elde edilir.
Bu devre nerede kullanılır?; sabit-uzunluktabir darbenin gerektiği her yerde kullanılabilir. Mesela bir
button’a basıldığında 5 saniye boyunca bir lambanın yanmasını istiyoruz veya bir kapı açıldığında 5
dakika boyunca bir kornanın ötmesini istiyoruz. Ayrıca girişteki ani değişikliklerin göz ardı edilmesi için
yani çıkış darbesi aktifkewn girişteki değişimler göz ardı edilmektedir.
ASTABLE Konfigürasyon:
Bu uygulamada, devre kendi akordunda osilasyon yapacaktır, istene bir frekans ve genlikte bir kare
dalga üretecektir. Frekans ve Genlik değerleri seçilen Kondansatör ve Dirençler ile belirlenir.
Burdaki döngü biraz da komplike olmasına ramen, monostable durumundan farklı olarak, TRIG ve
THR girişleri birbirine bağlanarak biri HIGH (True) iken diğer LOW (False) olduğundan dolayı, belli bir
periyod boyunca osilasyon yapmasına yol açmaktadır.
Bu devrenin frekansı 1 / (0.693 * C* ( R1 + R2 ) ) Hz olarak hesaplanır. C Kapasitesi Farad ve R1,R2
dirençleri Ohm değeri cinsindendir.
Darbenin HIGH olduğu süre 0.693 * C * (R1 + R2)
ve LOW olduğu süre
0.693 * C * R2 dir.
Formülden görüldüğü gibi, HIGH süresi LOW süresinden uzun olacaktır. Bu darbenin Genlik süresini
de %50 arttırmak demektir. Bu durum, R2 direncine paralel bir diyot koymakla düzeltilebilir.
Diot HIGH Süresi Formülünü şöyle değiştirecektir:
R1 * C * ln((2Vcc - 3Vd)/(Vcc-3Vd)) buradaki Vd Gerilimi kullandığınız diyot’un ileri yön Voltajıdır.
Bu da Silikon malzemeden yapılmış diyotlarda 0.7 Volt, Germanyum malzemeden yapılmış diyotlarda
0.3 Volttur.
Böylece Kare dalganın Genliği Vcc gerilimine indexlenecektir.
Sonuç olarak, eğer dalga Genliğini alet çalışırken değiştirmek istiyorsanız, dirençleri potansiyometre
ile değiştirip sonuç alabilirsiniz. Fakat unutmayalım, sadece tek bir potansiyometreyi değiştirmek hem
Genliği hemde Frekansı değiştirecektir.