NE555

NE555 mikrosxemi — NE555 inteqral mikrosxemi (İMS) müasir mikroelektronikanınson naliyyətlərindəndir. Belə ki, Signetics Corp tərəfindən ilk dəfə istehsal edilmişdir. NE555 inteqral mikrosxemi 25 tranzistor, 2 diod, 15 rezistor və ətrafında plastik qoruyucu ilə əhatələnmiş 8 pinli (çıxışlı) sxemdir.

 NE555 istifadə səbəbləri 
Bu sxem vasitəsiylə qurulan rəqəmli generatorlar effektiv metroloji xassələrə malikdir.
 Tezliyin yüksək quraşdırılma dəqiqliyi və stabilliyi
 Kiçik təhrif əmsalına malik olması
 Çıxış siqnalının stabilliyi
 Düzbucaqlı formalı siqnalın asan alınması
 Çıxışda böyük cərəyanın alınması (200mA)
 Az enerji tələb etməsi
 Kontruksiyasının sadəliyi
 İqtisadi cəhətdən səmərəliliyi

 Mikrosxemin pin-ləri 
 Pinlər  Status  Funksiya GND  Ümumi  Qida mənbəyinin "-" qütbü TRİG  İşəburaxma girişi  Bu çıxışda gərginliyin qiyməti CTRL-dəki gərginlikdən 2 dəfə az olduqda sxemin çıxışında yüksək gərginlik səviyyəsi alınır. Bu girişdə yerləşdirilmiş komporatorun çıxışda məntiqi vahid siqnalının formalaşması ilə birlikdə vaxtın sayılması başlayır. OUT  Çıxış  Bu çıxışda gərginlik formalaşır, o da təqribən GND-yə uyğun gəlir və Vcc çıxışından 1.5 V olur. Bu da taymerin vəziyyətindən asılı deyil. RESET Sxemi başlanğıc vəziyyətinə gətirmək  Sxemi başlanğıc vəziyyətinə gətirmək	Həmin girişə 0.7V-dan az olan gərginlik verdikdə sxemin çıxışında aşağı səviyyə alınmış olur. Bu isə girişlərin vəziyyətindən asılı deyildir, yəni həmin giriş daha çox prolitetə malik olur. Başqa sözlə qeyd olunan girişdəki gərginlik taymeri işə salmağa icazə verir. Əks halda işə salma qadağan olunur. Taymerin işə qoşulmmasını təmin etmək üçün bu giriş qida mənbəyinin müsbət qütbünə birləşdirilməlidir. CTRL  İdarəetmə girişi (bölücüyə nəzarət girişi)  Sxemin daxili bölücüsünə qida mənbəyi gərginliyi qoşulur. Çıxış siqnalı olmadığı halda bölücüdə 2/3 Vcc gərginlik olur və buda komparatoru aktiv vəziyyətə gətirir. Bu gərginlik işəsalma və dayanmanın astanasını təşkil edir.  THR Dayanma  Əgər bu çıxışda gərginlik CTRL çıxışından çox olarsa onda çıxışda aşağı səviyyəli gərginlik formalaşır və bu zaman interval qurulmuş olur. Əgər TRİG girişində dayanma yaranarsa onda işə salma siqnalı gəlmir. DİS  Dolma vəziyyətini göstərir.  Açıq kollektorlu çıxışda zaman yaradan kondensatorun dalması istifadə olunur ki, buda intervallar arasında baş verir. Bu çıxış vəziyyəti əsas çıxış olan OUT kimi təkrarlanır. Ona gərə bu iki çıxış paralel qoşulur ki, taymerin yüklənmə qabiliyyəti artmış olsun. Vcc  Qida  Sxemi qidanlandırmaq üçün bu çıxışdan istifadə olunur. Əsasən sxem +4.5……..+18V diapazonunda gərginliklə qidalanır.

 Mikrosxemin iş prinsipi 
NE555 mikrosxemi daxilində funksional olraq 2 ədəd əməliyyat gücləndiricisi üzərində qurulmuş komparator dövrəsindən, Set-Reset triggerindən (Flib-Flob) və bir ədəd n-p-n tipli tranzistor dövrəsindən ibarətdir. Dövrənin daxilində üç ədəd eyni qiymətli rezistor yerləşdirilmişdir. NE555-nin daxili strukturu aşağıdakı şəkildə verilmişdir.
Şəkil 1-dəndə göründüyü kimi müqavimətlərin komparatorla əlaqələndirildiyi nöqtələrdə 1/3 Vcc və 2/3 Vcc gərginlik yaranır. Yuxarıdakı komparatorun invers girişinə 2/3 Vcc gərginlik, aşağıdakı komparatorun qeyri invers girişinə 1/3 Vcc gərginlik tətbiq olunur. Triggerin Set (S) girişinə məntiqi vahid tətbiq olunanda Q (RS triggerinin düz çıxışı) çıxışında məntiqi vahid formalaşır. Reset (R) girişinə məntiqi vahid verilərsə Q (RS triggerinin invers çıxışı) çıxışında məntiqi yuxarı səviyyə formalaşır. Triggerin invers çıxışı npn tranzistorunun bazasına birləşdirilmişdir. Belə ki, triggerin invers çıxışında məntiqi vahid formalaşanda tranzistor açılır və kondensatorun tranzistor dövrəsi vasitəsilə boşalmasını təmin etmək üçün Discharge çıxışı tormağa birləşdirilməlidir. NE555 mikrosxeminin generator kimi işləməsi üçün astabil işləmə prinsipindən istifadə edilmişdir. NE555 mikrosxeminin astabil qoşulma sxemi aşağıdakı kimidir (şəkil 2).
Dövrənin iş prinsipi aşağıdakı kimidir. İlk öncə Reset çıxışına (4) məıntiqi vahid verilmişdir, yəni dövrə xaricdən reset edilmişdir. Eyni zamanda Control çıxışı (5) istifadə edilməyib və buna görə də C2 kondensatoru vasitəsilə torpağla əlaqələndirilmişdir. RS triggerinin qeyri invers çıxışında məntiqi vahid formalaşdığını qəbul edək. Buna görə də Q-də məntiqi sıfır səviyyəsi formalaşmışdır. Bu hala uyğun olaraq tranzsitor OFF rejimindədir və kondensator (Threshold (6) və Trigger (2) çıxışlarının birləşdiyi nöqtə) dolmaqdadır. Burada kodnensator τ zaman sabiti (R1+ R2) ilə dolmağa başlayır. Kondensator gərginliyi 2/3 Vcc olduqda trigger reset edilir və Q çıxışında məntiqi sıfır səviyyə qeyd olunur. Onda Q çıxışı məntiqi vahid olduğu üçün tranzistor və kondensator R2 rezistoru və Discharge (7) çıxışı vasitəsilə R2C kimi sabiti ilə boşalır, kondensatorun gərginliyi 1/3 Vcc qiymətinə qədər düşdükdə aşağıdakı komparatoru çıxışında siqnal formalaşır (məntiqi vahid) və buda triggeri set edir. Beləliklə dövrənin çıxışında məntiqi vahid formalaşır.
Şəkil 3-də kondensatorun çıxışları arasındakı gərginlik dəyişməsi göstərilmişdir.
Kondensator 1/3 Vcc-dən 2/3 Vcc-dək dolarkən Thershold (6)-da yaranan gərginlik aşağıdakı ifadəilə təyin olunur.

V_TH=V_cc [1-e^((-t)⁄(〖(R〗_1+R_2)C)) ]+ V_cc/3 (1)

və ya
V_TH=V_cc [1-〖2/3 e〗^((-t)⁄(〖(R〗_1+R_2)C)) ] (2)

Kondensatorun çıxışları arasındakı gərginlik 2/3 Vcc olduqda kondensatorun dolması prosesi başa çatır və buna uyğun olaraq Threshold girişində yaranan gərginlik

V_TH=〖2/3 V〗_cc (3)

İfadəsilə təyin olunacaqdır.
(3) ifadəsini (2) ifadəsində yerinə yazsaq aşağıdakı nəticə almaq olar.

〖2/3 V〗_cc=V_cc [1-〖2/3 e〗^((-t)⁄(〖(R〗_1+R_2)C)) ] (4)

(3.4) ifadəsdində sadələşdirmələr aparsaq aşağıdakı nəticə alınar.

t=(R_1+R_2)C ln2 (5)

və ya

t=0.693(R_1+R_2)C (6)

Kondensator dolmağa başlayan zaman dövrənin çıxışında (mikrosxemin Out çıxışında) məntiqi vahid olduğu üçün hasil edilən siqnalın (düzbucaqlı impulsun) davametmə müddəti aşağıdakı ifadə eilə təyin olunur.

T_dav=0.693(R_1+R_2)C (7)

Kondensator boşalmağa başlayarkən tranzistor açılır və kondensatorun boşalmasını təmin etmək üçün kondensator ilə R2 rezistoru torpaq xətti ilə əlaqələndirilmişdir. Buna görə də kondensator R2 rezistoru vasitəsilə boşalacaqdır. Beləliklə kondensatorun boşalan zaman Threshold çıxışda yaranan gərginlik aşağıdakı ifadə ilə təyin olunacaqdır.

V_TH=〖2/3 V〗_cc e^((-t)⁄(R_2 C)) (8)

Boşalma gərginliyi 2/3 V_cc olduğu anda (8) ifadəsi aşağıdakı ifadə ilə yazmaq olar.

〖1/3 V〗_cc=〖2/3 V〗_cc e^((-t)⁄(R_2 C)) (9)

(9) ifadəsində uyğun olarq sadələşdirmələr aparıb t müddətini tapaq.

t=R_2 C Ln2 (10)

və ya

t=0.693R_2 C (11)

olaraq təyin olunur.
Kondensatorun boşalma müddəti uyğun olaraq formalaşan impulsun fasilə müddətinə bərabərdir. Onda aşağıdakı ifadəni yazmaq olar.

T_fasilə=0.693 R_2 C (12)

(7) və (3.12) ifadələri vasitəsilə hasil olan duzbucaqlı impulsun parametrlərini hesablamaq olar. Beləliklə astabil dövrənin periodunu və tezliyini aşağıdakı ifadələr vasitəsilə hesablamaq olar.

T_period=T_dolma+T_fasilə (13)

(13) ifadəsində (7) və (2) ifadələrini yazsaq onda aşağıdakı bərabərlik alınacaqdır.

T_period=0.693(R_1+2R_2)C (14)
Period məlum olduğuna görə tezliyi də təyin etmək mümkündür.

f=1/T_period =1/(T_dolma+T_fasilə)=1.44/(R_1+2R_2)2 (15)

Yuxarıdakı düsturlardan istifadəı edərək istənilən perioda və tezlikdə düzbucaqlı impuls hasil etmək mümkündür. Layihələndirilən generator tədqiqat məsələlərini həll etmək üçün nəzərdə tutulduğundan impulsun fasilə davametmə müddətlərinii idarə etəmək üçün R1 və R2 rezistorları potensimerlə əvəz edilmişdir. Bunun nəticəsində impulsun davametmə və fasilə müddətləri dəyişdirilərək bioloji akiv nöqtələr üzərindəki təsirlərinin araşdırılması əsas məqsədimizdir. Eyni zamanda tədqiqat generatoru müxtəlif tezliklərdə işləyir (əsasən dörd tezlikj spektri). Əgər bir tezliyi dəyişmək (idarə etmək) tələb olunursa ya rezistorların, ya da kondensatorun nominal qiymətinin dəyişdirilməsi kifayətdir.

 İstinad 
 http://www.basicanalogcircuits.com/Session_5_files/555an.pdf 
 http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/N/E/5/5/NE555.shtml
 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne555.pdf

Kateqoriya:Elektronika