bai 5- IC 555- MACH TAO XUNG, MACH DEM

• Cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động của IC tạo xung 555 vàmột số mạch ứng dụng .• Thực hành cắm một số mạch đếm vòng trên breadboard... a.Tại sao lại là Ic555?• IC 555 là một loạ

Bài 5: IC TẠO XUNG 555

VÀ ỨNG DỤNG

• Cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động của IC tạo xung 555 vàmột số mạch ứng dụng

• Thực hành cắm một số mạch đếm vòng trên breadboard

a.Tại sao lại là Ic555?

• IC 555 là một loại linh kiện khá phổbiến thường dùng trong việc tạo

xung vuông

• Thay đổi tần số tùy thích và điều chếđược độ rộng xung

• Ứng dụng hầu hết trong mạch đóngcắt hay những mạch dao động

c.Những thông số cần lưu tâm với IC555

• Điện áp đầu vào: 2-18V (tùy từng loại: LM555,

NE555, NE7555,…)

• Dòng điện cung cấp: 6mA-15mA

• Điện áp logic mức cao: 0.5-15V

• Điều chế được độ rộng xung (PWM-Pulse Width Modulation)

• Điều chế vị trí xung (PPM-Pulse Position Modulation) (thườngdùng trong thu phát hồng ngoại)

c.Sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý và chức năng của từng chân.

Nhiệm vụ chức năng từng chân

• Chân số 4 (RESET): Khi chân số 4 nối mass thì ngõ ra 0 , mức cao

ngõ ra tùy vào mức áp trên chân 2 và 6 Cần nối lên Vcc để tạodao động

• Chân 7 (DISCHARGE): Chân này

nối với khóa điện từ (BJT ở bên

trong IC) , có tác dụng xả điện

• Chân 6 (THRESHOLD): Chân

so áp với áp chuẩn là 2/3

VCC

• Chân 5 (CONTROL VOLTAGE): Chân điều khiển điện áp chuẩn

để so sánh(=2/3 VCC) Có thể thay đổi điện áp chuẩn bằng cáchtác động vào chân này Thường nối 1 con tụ từ chân này xuốngđất để lọc nhiễu

d.Cấu tạo bên trong và nguyên tắc hoạt động

• IC 555 gồm có bộ chia áp, với 3 điện trở bằng nhau, ta có được các giá trị điện áp lần lượt là VCC, 2/3 VCC , 1/3 VCC và 0.

• Chân số 2 và chân số 6 được nối với 2 bộ so sánh, đầu ra của bộ so sánh được đưa vào RS Flip Flop

• Nếu điện áp trên chân số 2 nhỏ hơn VCC/3 và điện áp trên chân số 6 nhỏ hơn 2VCC/3 thì RS Flip Flop được SET nghĩa là ngõ ra chân số 3 lên mức 1.

• Nếu điện áp trên chân số 2 và chân số 6 nằm trong khoảng từ VCC/3 đến 2VCC/3 thì RS Flip Flop sẽ giữ trạng thái trước đó, tức là nếu trước đó là 0 thì vẫn là 0, là 1 thì vẫn là 1.

• Nếu điện áp trên chân số 2 lớn hơn VCC/3 và điện áp trên chân số 6 lớn hơn 2VCC/3 thì RS Flip Flop được RESET nghĩa là ngõ ra chân số 3 sẽ

xuống mức 0.

 Nguyên lý hoạt động:

Để hiểu rõ ta xét ứng dụng cụ thể mạch phát xung vuông:Khi mới đóng mạch, tụ C sẽ nạp qua Ra, Rb

với thời hằng (Ra+Rb)C

• Chú ý: Điện áp trên hai đầu tụ cũng

chính là điện áp trên chân số 2 và chân

số 6 của IC 555

 Giai đoạn 1: Tụ C nạp từ điện áp 0V đến VCC/3

Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 nhỏ hơn VCC/3 nên tín hiệuxuất ra chân số 3 có mức 1

 Giai đoạn 2: Tụ C nạp từ điện áp VCC/3 đến 2VCC/3

Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 nằm trong khoảng từ VCC/3 đến 2VCC/3, tín hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức

là vẫn ở mức 1

Tụ C nạp qua ngưỡng 2Vcc/3 :

- Lúc này áp trên 2 chân 2 và 6 lớn hơn 2Vcc/3 tín hiêu ra ở

chân 3 xuống mức 0 làm cho transistor ở chân 7 kéo xuống mức 0 Tụ bắt đầu xả qua Rb,điện áp giảm dần

 Giai đoạn 4: Tụ C xả từ 2VCC/3 đến VCC/3

- Tương tự giai đoạn 2, tín hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái

trước đó, tức là mức 0

 Giai đoạn 5: Tụ C xả qua ngưỡng VCC/3

- Khi tụ C xả qua ngưỡng VCC/3 (tức là điện áp trên tụ C bắt đầuthấp hơn VCC/3) thì lúc này tương tự giai đoạn 1, tín hiệu rachân 3 sẽ là mức 1 và tụ C bắt đầu nạp lại

- Chu kỳ nạp xả của tụ tiếp tục

Tóm lại các bạn nên hiểu là:

- Trong quá trình hoạt động bình thường của 555, điện áp trên tụ C chỉ dao

động quanh điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3

- Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3, và kết thúc nạp ở

thời điểm điện áp trên C bằng 2Vcc/3 Nạp điện với thời hằng là (Ra+Rb)C.

- Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2Vcc/3, và kết thúc xả ở

thời điểm điện áp trên C bằng Vcc/3 Xả điện với thời hằng là Rb.C.

- Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.

- Tín hiệu ngõ ra sẽ có dạng xung vuông.

Nối chân CLK qua LED để xem hiện tượng.

Có thể thay Rb hoặc Ra bằng biến trở để điều chỉnh chu kỳ của xung

• Khi có cạnh lên đầu tiên của xung clock ngõ ra tại Q0 lên

mức 1 led thứ nhất sáng.Tiếp theo sẽ là Q1 lên mức 1 và Q0

xuống mức 0 (led thứ 2 sang và thứ 1 tắt)

• Như vậy dãy LED sáng luân phiên nhau và sáng tuần tự theo vòng từ Q0 Q1Q2Q3…Q9Q0…

Một số mạch có thể thực hành ở nhà