555 Entegresi

NE 555 Entegresi

NE 555 entegresi Osilasyon, zaman gecikmesi ve darbe sinyali üretmek için kullanılabilecek kararlı bir tümleşik devredir.

NE 555 Timer (  zamanlayıcı ) entegresinin zamanlama aralığı mikrosaniyeler ile saatler arasındadır.

Ayarlanabilir çıkış frekansı gibi özellikleri vardır. 

555 Entegresinin Kullanıldığı Yerler

555 Entegresi  monatable multivibratör (asimetrik kare dalga osilatör) ve astable multivibratör (simetrik kare dalga osilatör) üretir.Basit zamanlama devrelerinde kullanılırsa çalışma şekli daha iyi anlaşılır . Genellikle basit elektronik devreler de kullanılır.

1. Zamanlama
2. Darbe Üretimi
3. Ardışık Zamanlama
4. Zaman Gecikmesi Üretimi
5. Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM)

555 Entegresi İç Yapısı

555 entegre devresi bacak (pin) bağlantıları :

1) GND (Ground)
Toprak Bacağıdır. Toprak referans voltajıda denmektedir. Voltaj değeri; 0’dır.
2) TRIGGER
Türkçe olarak Tetikleme bacağı denir. Bu giriş değerinde voltaj değeri kontrol voltajın yarısına düştüğünde bir zaman aralığı başlar ve Çıkış pini HIGH olur
3) OUTPUT
Türkçe olarak Çıkış bacağı denir. Yüksek çıkış seviyesinde besleme geriliminin yaklaşık 1.7V altında gerilim sağlar.
4) RESET
Bu bacak LOW (Lojik 0) olunca devre reset yapmaktadır. Ayrıca bu bacağın herhangi bir bacakla bağlantısı da yoktur.
5) CONTROL VOLTAGE
Bu bacak iç devrede 2*Vcc/3 değerine bağlıdır. İstenirse bu ayağın gerilimi değiştirilerek zamanlama periyodu da değiştirilebilir. Normal çalışma anında küçük kapasiteye sahip bir kondansatör ile toprağa bağlanarak oluşabilecek gürültü engellenebilir.
6) THRESHOLD
Türkçe olarak Eşik bacağı denmektedir. Bu bacaktaki gerilim eğer 2*Vcc/3 değerini aşarsa çıkışımız LOW (Lojik 0) değerine gider ve flip flop reset atar.
7) DISCHARGE
Türkçe olarak Deşarj bacağı denmektedir. Bu bacak iç devredeki bir npn transistörünün kollektör bacağına bağlanmıştır. Yüksek ve düşük seviyelerde dirençlerin değişimine göre kondansatörün şarjını ve deşarjını sağlar.
8) Vcc
Türkçe olarak Besleme bacağı denmektedir. Bu bacaktan besleme gerilimi uygulanır. Besleme gerilim değeri ise 4.5 ile 15V arasında değişebilir.


555 zamanlayıcı entegresi; 25 Transistör, 2 Diyot, 15 direnç, etrafını saran plastik bir koruyucu ve 8 bacaktan oluşmaktadır

Yukarıdaki blok diyagramına bakarsak 555 timer devremizde;
2 adet karşılaştırıcı (İng. Comparator) türünde Op-Amp
1 adet R-S Flip Flop
2 adet transistör gözükmektedir

Üç eşit direnç koyulmasındaki amaç; devremizi bir voltaj bölücü devresi gibi davranmasını sağlamaktır. 1.karşılaştırıcı opampımızın Treshold referans voltaj değeri 2*Vcc/3 olurken 2.karşılaştırıcı opampızdaki Trigger referans voltaj değerimiz de Vcc/3 Volt olur.
(555 Zamanlayıcı Entegresinin Çalışma Modları  Konusunu inceleyin )
3 tip çalışma modu bulunmaktadır.
Bunlar;
1)  Monostable (Tek Kararlı) Mod
2)  Bistable (Çift Kararlı) Mod
3)  Astable (Kararsız) Mod ‘dur
Bunlar 555 Zamanlayıcı Entegresinin Çalışma Modları konusunda işlenmiştir burada sadece Astable Multivibratör örneği vereceğim
( Multivibratörler Konusunu inceleyin )

555 Astable ( Kararsız ) Multivibratör

Osilatör olarak çalışması sayesinde çeşitli uygulamalar yapılabilir. Yani elektrik sinyali üreterek yanıp sönen LED veya lamba flanşörü, Nota tonlamaları, PPM uygulamaları, Güvenlik alarm gibi uygulamalar yapılabilir. Bir diğer önemli özelliği ise basit bir ADC olarak kullanılabilir. Yani analog bir sinyali sayısal bir sinyale çevirebilir.
Bu devrede frekansı R1 R2 ve C1 belirler. 3 nolu pin ise frekans çıkış ucudur.

Devreye 9 volt bağladığımızda bir akım R1 ve R2 direnci üzerinden C kondansatörünü şarj etmeye başlar. Başka bir akım da seri bağlı 5K dirençlerin üzerinden akar. Dirençler eşit ve seri bağlı olduğundan her birinin üzerinde 3 volt potansiyel fark oluşur. Bu durumda K noktasında 6 volt, L noktasında 3 voltluk bir gerilim vardır. 1 numaralı karşılaştırıcının -v girişi K noktasına (6 V), +v girişi ise N noktasına (∼0 V)  bağlıdır. Karşılaştırıcı + ve – girişleri karşılaştırır, + giriş daha büyükse 1, – giriş daha büyükse 0 çıkışı verir. (+v > -v ⇒ çıkış = 1, -v > +v ⇒ çıkış = 0). 2 numaralı karşılaştırıcının +v girişi L noktasına (3 V), -v girişi ise N noktasına (∼0 V)  bağlıdır. Bu durumda 1 numaralı karşılaştırıcı 0, 2 numaralı karşılaştırıcı 1 çıkışı verir. Bu çıkışlar flip-flopun girişleridir. Flip-flop ların iki girişi vardır, R ve S. Bu giriş değerlerine göre 1 veya 0 çıkışı verir.

Yukarıdaki doğruluk tablosuna göre flip-flopun R girişi 1, S girişi 0 olduğundan çıkışı 0 olur. Çıkış yükselteci 555 in 3 numaralı çıkışında kullanılabilecek seviyede gerilimi yükseltir. Bu değer Vcc olarak uygulanan gerilimin yaklaşık 2 volt altıdır. Ayrıca bu yükselteç evirici (inverter) olarak da görev yapar. Yani girişi 0 iken çıkışı 1, girişi 1 iken çıkışı 0 olur. Şu anda 555 in çıkışı 1 değerindedir.
Zaman içerisinde C kondansatörü şarj olacağından, R1 ve R2 dirençlerinden geçen akım azalacak ve N noktasındaki gerilim yükselecektir. Bu gerilim 6 voltu geçtiğinde 1 numaralı karşılaştırıcının çıkışı 1 değerini, 2 numaralı karşılaştırıcının çıkışı ise 0 değerini alacaktır. Bu flip-flopun 1 çıkışı vermesine, çıkış yükseltecinin de 0 değeri vermesine neden olur. Şimdi 555’in çıkışı 0 değerindedir.

Ancak flip-flop çıkışına (1 olan) bağlı olan T1 transistörü iletime geçer ve kondansatörün deşarj olmasını sağlar. Bu olduğunda N noktasındaki gerilim düşer. Tekrar baştaki durum oluşur. Bu şekilde 555’i çıkışı sürekli 1 ve 0 değerlerini verir ve kare dalga oluşur. Bu kare dalganın frekansını R1, R2 dirençleri ve C kondansatörü belirler. R2 direnci yerine potansiyometre bağlanırsa zamanlama (T=1/f) ayarlanabilir.

555 Timer Entegresinin Birimleri ;

T = Peryot (Saniye)
F = Frekans (1/Saniye) (yada saykıl/saniye)
R1= Direnç (OHM)
R2= Direnç (OHM)
C1 kondansatör (Farad)
Devrenin Peryodu

Buradan bildiğiniz gibi frekans
T=1/F den bulunur.
T=0,693*(R1+2.R2).C1 dir.

555 Zamanlayıcı Entegresinin Özellikleri

1. En önemli özelliklerinden birisi flip flop, sayıcı gibi çoğu devrelerde kare dalga sinyal kullanılır. 555 entegresi ile bu kare dalgayı kolay bir şekilde elde edebiliriz.
2. Kapanma (turn-off) süresi 2 mikro saniyeden kısadır
3. Maksimum işlem frekansı 500 KHz’den büyüktür
4. Mikrosaniyelerden saatlere kadar zamanlama sağlar
5. Monostable ve astable çalışma
6. Yüksek çıkış akımı
7. Ayarlanabilir çıkış frekansı
8. TTL uyumluluğu
9. Darbe genişliğinde bir keskinlik vardır,
10. Darbe genişliği, kaynak geriliminden etkilenmez,
11. 4.5 – 15V arasında besleme gerilimine sahiptir,
12. Uzun bir darbe genişliği sağlanayabilir,
13. Bir lambayı yakmaya yetecek kadar akım verebilir. 200 mA’e kadar çıkış akımı elde edilebilir,
14. Zamanlama ayarları devreye eklenecek RC devresi ile değiştirilebilir.

Diğer Zamanlayıcı Entegre Çeşitleri

556, 558, 559 adlarıyla da 14 bacaktan ve 16 bacaktan oluşan çeşitleri de mevcuttur.556 zamanlayıcı devresi iki tane 555 zamanlayıcı devresinin birleştirilmesiyle oluşturulmuştur. 14 bacaklıdır.

556 Zamanlayıcı Entegresi
558 ve 559 zamanlayıcı devresi ise 555 entegresinin Discharge ve Trigger bağlantılarının modifiyesiyle oluşturulmuştur. 16 bacaklıdır.

558 Zamanlayıcı Entegresi