Note
Du skal logge ind for at skrive en note

555 er på mange måder en universal kreds, som kan bruges til at bygge en lang række morsomme kredsløb. Vi kan kalde den komponenten midt imellem, fordi den på den ene side arbejder med analoge spændinger, der sammenlignes i to ”comparatorer”, derefter sidder en digital ”flip flop” og i udgangen, igen en analog forstærker.

Hvis vi starter med at kigge på kredsen, så ser vi fra bentegningen, at der er tale om en 8 ben kreds.

Note
Du skal logge ind for at skrive en note
555 kredsens ben
555 kredsens ben
Note
Du skal logge ind for at skrive en note

Frekvens generator

Egentlig er 555 konstrueret til at lave en "astabil multivibrator" (En kreds, der bliver ved med at skifte signalet imellem to yderstillinger, f.eks. 0V og 5V), så først ser vi her 555'erens standard kredsløb.

Note
Du skal logge ind for at skrive en note
Grundkobling af 555
Grundkobling af 555

Husk, at det kan være en god ide at placere en 47uF elektrolyt kondensator mellem Vcc(ben 8) og Gnd(ben 1) for at mindske støj derfra.

Nogle placerer også en 10nF kondensator fra ben 5 til Gnd.

Note
Du skal logge ind for at skrive en note

555 simulator

Her studerer vi simulation af 555 standard koblingen. En spændingsdeler sætter indgange i de to OP-amps (anvendt som komparatorer). Den øverste op-amp sammenligner trigger input til 1 / 3 forsyningsspændingen. Det lavere OP-amp sammenligner tærsklen input til 2 / 3 forsyningsspændingen.

Note
Du skal logge ind for at skrive en note

Princippet

Når 555 kredsen arbejder, sker der en skiftevis op og afladning af kondensatoren C. Her er det ben 7 ”discharge”, der er ansvarlig for, hvad der sker, og ladestrømmene bestemmes af R1 og R2.

Heraf kommer den følgende formel.

f = \frac{1,44}{(R1 + 2R2) \cdot C}

Tiderne for, hvor længe pulsen er høj og lav, finder vi fra

T_{høj} = 0,69 \cdot (R1 + R2) \cdot C

T_{lav} = 0,69 \cdot R2 \cdot C

Som det ses, kan vi altså styre forholdet imellem den høje periode og den lave. Dette kan bruges til at finde ud af, hvor meget tid signalet er højt i forhold til hele periodetiden.

Forholdet kaldes duty cycle og udtrykkes som et tal Thøj/(Thøj + Tlav). De praktisk anvendelige værdier for R ligger imellem 1Kohm og 1Mohm, f.eks. vil R1 = 1 Kohm, R2 = 68 Kohm og C = 1 uF give en frekvens nær 10 Hz

Hvis der placeres en diode parallelt med R2 (Katode på ben 6), så ændres formlerne til de lidt simplere udgaver, og duty cycles kan beregnes til næsten ethvert forhold.

f = \frac{1,44}{(R1 + R2) \cdot C}

T_{høj} = 0,69 \cdot R1 \cdot C

T_{lav} = 0,69 \cdot R2 \cdot C

Reset benet (ben 4) benyttes til at stoppe oscillatoren, når benet forbindes med stel (gnd).

555 har en relativt kraftig udgangsdriver, så den kan levere en strøm på mere end 100mA til en tilsluttet belastning. Det betyder altså, at man kan tilslutte hylere (buzzers), højttaler, pærer eller små motorer direkte til 555 ben 3 udgangen.

Det betyder, at man kan bruge 555 til at trække udstyr, der skal bruge lidt mere strøm, end man normalt kan levere fra f.eks. CMOS kredsene.

Note
Du skal logge ind for at skrive en note

555 IC simulator

Her studerer vi simulation af 555 som en kreds, så det mere svarer til det du skal bygge.

Note
Du skal logge ind for at skrive en note
555 som driver
555 som driver

Kredsløbet, vi ser her, virker som en “inverterende Schmitt trigger”, dvs. at hvis Ind er ”lav” (tæt på nul), så er output høj, og hvis input er ”høj” så er output ”lav”. Output ben 3 er her forbundet til en pære.

Schmitt-triggerfunktionen betyder så, at dette skift sker, hvis Ind passerer 2/3 af forsyningsspændingen – nedefra. Eller 1/3 af forsyningsspændingen oppefra.

Altså hvis Ind starter på 0V og langsomt stiger, så er udgangen 9V, men idet Ind passerer 2/3 af 9V (dvs. 6V), så skifter udgangen til 0V. Udgangen forbliver på 0V, så længe Ind har en høj værdi, men hvis Ind formindskes til 1/3 af 9V (dvs. 3V), så skifter udgangen igen til høj (9V).

I det viste diagram sidder pæren mellem plus og udgangen, så den tænder, hvis udgangen er ”lav”. Hvis pæren i stedet forbindes mellem udgangen og stel(0V), så tænder den, hvis udgangen er ”høj”.

På grund af kredsens interne forbindelser kan ben 5 efterlades uforbundet.

Note
Du skal logge ind for at skrive en note