วันอาทิตย์ที่ 10 กันยายน พ.ศ. 2560

วงจร IC555


ไอซี 555 เบอร์ NE555 จาก Signetics ตัวถังสี่เหลี่ยม (DIP)

บล็อกไดอะแกรม และตำแหน่งขา
ไอซี 555 (อังกฤษIC 555) เป็นวงจรรวม หรือวงจรเบ็ดเสร็จ ที่เรียกกันทั่วไปว่า ชิป ที่รู้จักกันดีในบรรดานักอิเล็กทรอนิกส์ ไอซีตัวนี้ได้รับการออกแบบ และประดิษฐ์โดยนักออกแบบชิปที่มีชื่อเสียง ชื่อนั่นคือนายฮันส์ อาร์ คาเมนซินด์ (Hans R. Camenzind) โดยเริ่มออกแบบเมื่อ พ.ศ. 2513 และแนะนำผลิตภัณฑ์ในปีถัดมา โดยบริษัทซิกเนติกส์ คอร์ปอเรชัน (Signetics Corporation) มีหมายเลขรุ่น SE555/NE555 และเรียกชื่อว่า "The IC Time Machine" มีการใช้อย่างกว้างขวาง ทั้งนี้เพราะสามารถใช้งานง่าย ราคาถูก มีเสถียรภาพที่ดี ในปัจจุบันนี้ บริษัทซัมซุงของเกาหลี สามารถผลิตได้ปีละกว่า 1 พันล้านตัว (ข้อมูล พ.ศ. 2546)
ไอซีไทเมอร์ 555 นับเป็นวงจรรวมที่สามารถใช้งานได้หลากหลายและเป็นที่นิยมมากที่สุดตัวหนึ่งเท่าที่เคยผลิตมา ภายในตัวประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 23 ตัว, ไดโอด 2 ตัว และรีซิสเตอร์อีก 16 ตัว เรียงกันบนชิปซิลิกอนแผ่นเดียว โดยติดตั้งในตัวถัง 8 ขา แบบมินิ DIP (dual-in-line package) นอกจากนี้ยังมีการผลิตไอซี 556 ซึ่งเป็น DIP แบบ 14 ขา โดยอาศัยการรวมไอซี 555 จำนวน 2 ตัวบนชิปตัวเดียว ขณะที่ 558 เป็นไอซีอีกตัวหนึ่งที่พัฒนาขึ้นจาก 555 เป็น DIP แบบ 16 ขา (quad) โดยรวมเอา 555 จำนวน 4 ตัว (โดยมีการปรับแต่งเล็กน้อย) มาไว้บนชิปตัวเดียว (DIS และ THR มีการเชื่อมต่อกันภายใน ส่วน TR นั้นมีค่าความไวที่ขอบแทนที่จะเป็นความไวทั้งระดับ) นอกจากนี้ยังมีรุ่นกำลังต่ำพิเศษ (ultra-low power) ของไอซี 555 นั่นคือ เบอร์ 7555 สำหรับไอซี 7555 นี้จะมีการเดินสายที่แตกต่างไปเล็กน้อย ทั้งยังมีการใช้กำลังไฟที่น้อยกว่า และอุปกรณ์ภายนอกน้อยกว่าด้วย
ไอซี 555 มีโหมดการทำงาน 3 โหมด ดังนี้
  • โมโนสเตเบิล (Monostable) ในโหมดนี้ การทำงานของ 555 จะเป็นแบบซิงเกิ้ลช็อต หรือวันช็อต (one-shot) โดยการสร้างสัญญาณครั้งเดียว ประยุกต์การใช้งานสำหรับการนับเวลา การตรวจสอบพัลส์ สวิตช์สัมผัส ฯลฯ
  • อะสเตเบิล (Astable) ในโหมดนี้ การทำงานจะเป็นออสซิลเลเตอร์ การใช้งาน ได้แก่ ทำไฟกะพริบ, กำเนิดพัลส์, กำเนิดเสียง, เตือนภัย ฯลฯ
  • ไบสเตเบิล (Bistable) ในโหมดนี้ ไอซี 555 สามารถทำงานเป็นฟลิปฟล็อป (flip-flop) ถ้าไม่ต่อขา DIS และไม่ใช้คาปาซิเตอร์ ใช้เป็นสวิตช์ bouncefree latched switches เป็นต้น

ผุ้ออกแบบคือ ?
Hans R. Camenzind  

ใช้ทำอะไร ?
เป็นไอซีไทเมอร์ สามารถนับเวลา สร้างพัลส์ (สัญญาณสี่เหลี่ยม) และอื่นๆอีกมากมาย

ทำไมต้องใช้ ไอซี 555 ?
- เพราะเป็นไอซีที่ใช้งานง่าย ราคาถูก มีเสถีรภาพดี สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย

การใช้งาน

ขาของไอซีแต่ละขา มีหน้าที่ดังต่อไปนี้
ขาชื่อหน้าที่
1GNDกราวด์ หรือ คอมมอนส์
2TRพัลส์สั้นกระตุ้นทริกเกอร์เพื่อเริ่มนับเวลา
3Qช่วงการนับเวลา เอาต์พุตจะอยู่ที่ +VCC
4Rช่วงเวลานับ อาจหยุดโดยการใช้พัลส์รีเซ็ต
5CVแรงดันควบคุมยอมให้เข้าถึงตัวหารแรงดันภายใน (2/3 VCC)
6THRเทรสโฮลด์ที่จุดช่วงเวลานับ
7DISเชื่อมต่อกับคาปาซิเตอร์ตัวหนึ่ง ซึ่งเวลาคายประจุของมันจะมีผลต่อช่วงเวลาการนับ
8V+, VCCแรงดันจ่ายไฟบวก ซึ่งต้องอยู่ในช่วง +5 ถึง + 15 V
เมื่อใช้คาปาซิเตอร์ และรีซิสเตอร์มาต่อร่วม จะสามารถปรับช่วงการตั้งเวลา (นั่นคือ ช่วงเวลาที่เอาต์พุตมีค่าต่ำ) ตามความต้องการใช้งานได้
สำหรับการเชื่อมต่อเป็นดังนี้
Example  schematic
แผนผังการเชื่อมต่อไอซี 555
ช่วงเวลา t คำนวณได้จาก
ซึ่งเป็นเวลาที่ใช้เพื่อประจุตัวเก็บประจุให้ได้ 63% ของแรงดันที่จ่าย (ค่าจริง : (1-1/e) V) ดูเพิ่มเติมที่ วงจรอาร์ซี (RC circuit) สำหรับคำอธิบายของปรากฏการณ์ดังกล่าว

แรงดันจ่าย (VCC)4.5 to 15 V
กระแสจ่ายต่ำสุด (VCC = +5 V)3 to 6 mA
กระแสจ่ายสูงสุด (VCC = +15 V)10 to 15 mA
กระแสขาออก (สูงสุด)200 mA
กำลังไฟฟ้า600 mW
อุณหภูมิการทำงาน0 to 70° C

ผู้ผลิตรายต่างๆ

มีผู้ผลิตไอซี 555 หลายรายด้วยกัน รวมทั้งรุ่นซีมอส (CMOS) โดยแต่ละบริษัทจะกำหนดเบอร์ต่างๆ กันดังนี้
ผู้ผลิตเบอร์
ECG PhilipsECG955M
ExarXR-555
FairchildNE555/KA555
HarrisHA555
IntersilSE555/NE555
Lithic SystemsLC555
MaximICM7555
MotorolaMC1455/MC1555
NationalLM1455/LM555C
NTE SylvaniaNTE955M
RaytheonRM555/RC555
RCACA555/CA555C
SanyoLC7555
Texas InstrumentsSN52555/SN72555
เบอร์ที่เห็นบ่อยๆ และมีขายอยู่ทั่วไป สามารถหาซื้อได้ง่าย คือ NE555

การจัดวงจรใช้งานไอซี 555

สามารถจัดการทำงานวงจรได้ 2 แบบ คือ
  1. โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (Monostable Multivibator) คือ วงจรที่จะสร้างความถี่ขึ้นมา 1 ลูก เมื่อมีการกระตุ้น (ทริกเกอร์) เกิดขึ้น โดยความกว้างของพัลส์สามาถกำหนดได้ด้วย R และ C
  2. อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (Astable Multivibator) คือ วงจรสร้างความถี่ขึ้นมาอย่างต่อเนื่อง สามารถกำหนดได้ด้วยตัวต้านทาน (R) จำนวน 2 ตัว และตัวเก็บประจุ (C) 1 ตัว

การใช้งาน IC 555 ในการสร้างความถี่
หรือจัดวงจรในรูปแบบ อะสเตเบิลมัลติไวเตอร์ สร้างความถี่พัลส์ออกมาอย่างต่อเนื่อง สามารถกำหนดความถี่ ที่เอาต์พุตได้จากสููตร
t1 = 0.69x(R1+R2)xC1
t2 = 0.69xR2xC1
T = t1+t2
Fosc = 1/T
หรือ
Fosc = 1.44/((R1+2xR2)xC1)
ตัวอย่าง ในวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ด้วยไอซี 555 กำหนด R1 = 10KΩ , R2 = 5KΩ, C1 = 10μF จงหาความถี่เอาต์พุต
เมื่อ
Fosc = 1.44/((R1+2xR2)xC1)
ดังนั้น
Fosc = 1.44/((10KΩ+2x5KΩ)x10μF)
Fosc = 1.44/0.2
Fosc = 7.2Hz Ans.
หมายเหตุ. ตัวต้านทาน R1 และ R2 ควรเลือกใช้ค่าที่สามารถจำกัดกระแสที่ไหลเข้า IC 555 ได้ในระดับหนึ่ง มิฉนั้นอาจจะทำให้ไอซีพังเสียหายจากกระแสเกินได้

การนำไอซี 555 ไปประยุกต์ใช้งาน

สามารถนำไอซี 555 ไปประยุกต์ในงานในการตั้งเวลา ไฟกระพริบ และอื่นๆได้ เช่น

วงจรคอนเวอร์เตอร์ 12V to 220V

วงจรเสียงเตือน

วงจรสร้างไฟลบ

วงจรไฟกระพริบ 2 ดวงติดสลับ
 คุณสมบัติของไอซี 555 แต่ละขา

                1.1 ขา1 กราวด์(Ground)
                1.2 ขา 2 ทริกเกอร์ (Trigger) เป็นขาที่มีความไวหรือแรงดันที่มีค่า 1/3 ของแหล่งจ่าย Vcc และจะเกิดการจุดชนวนของอินพุต ทำให้เอาท์พุตเปลี่ยนจากระดับต่ำเป็นระดับสูง โดยทั่วไปความกว้างของพัลซ์ที่จะมาจุดชนวนอินพุตได้นั้นต้องมีค่าเวลามากกว่า 1 uS ขึ้นไป   หลังจากจุดชนวนอินพุตแล้ว ทำให้เกิดการหน่วงเวลาของสัญญาณหลายไมโครวินาที ซึ่งจะทำให้ได้ค่าความกว้างต่ำสุดมีค่า 10 uS ขนาดของแรงดันที่เหมาะในการจุดชนวนนี้ มีค่าระหว่าง + Vcc และกราวด์ สำหรับกระแสจุดชนวนที่ต้องการนั้นมีค่า 500 uA
                1.3 ขา 3  เอาท์พุต (Output) แรงดันเอาท์พุตที่เกิดขึ้นสำหรับเอาท์พุตระดับสูง มีศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่า +Vcc ประมาณ 1.7 สำหรับเอาท์พุตระดับต่ำนั้น จะขึ้นอยู่กับแล่งจ่ายไฟที่ป้อน   เช่น   ที่ +Vcc= 5 V เอาท์พุต ระดบต่ำจะมีค่าประมาณ 0.25ที่ 5 mA และที่ +Vcc =15V เอาท์พุตระดับต่ำจะมีค่าประมาณ 2 ที่ 100mA
1.4 ขา 4 รีเซต (Reset) เมื่อต้องการให้เอาต์พุตอยู่ในระดับต่ำ ต้องป้อนศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้ประมาณ 0.7 โดยกระแสซิงก์มีค่า 0.1 mA ค่าของเวลาประวิงในการทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนเป็นระดับต่ำมีค่า 0.5 ตS ซึ่งค่านี้เป็นค่าเป็นค่าต่ำสุดของความกว้างของพัลส์ที่จะมาควบคุมขานี้ ในกรณีทีไม่ต้องการใช้ขานี้ก็ควรต่อเข้ากับ +VCC

1.5 ขา 5 กระแสซิงก์ ที่เข้ามาขานี้สามารถรับได้ใกล้เคียงกับเอาต์พุต ดังนั้นค่าแรงดันที่มีค่า 2/3 +VCC ซึ่งเป็นแรงดันระดับสูงที่ใช้ในการเปรียบเทียบ ปกติในการทำงานขานี้จะไม่ถูกใช้แต่ควรใช้ตัวเก็บประจุค่า 0.01ตF ต่อลงกราวด์เพื่อไม่ให้ถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวนขณะทำงาน

1.6 ขา 6 เทรสโฮล (Threshold) ถ้าศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้สูงถึง 2/3 ของ+ Vcc จะเป็นระดับที่มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลง คือจะทำให้สภาวะเอาท์พุตเปลี่ยนแปลงจากระดับสูงและระดับต่ำ

1.7 ขา 7 ดิสชาร์จ (Discharge) ขานี้ต่อกับขาคอลเล็กเตอร์ ของทรานซิสเตอร์ซึ่งอยู่ภายในตัวไอซี โดยขาอิมิเตอร์ต่อวงกราวด์ ทรานซิสเตอร์นี้จะทำหน้าที่กำหนดเวลาของระดับเอาท์พุต ถ้าเอาท์พุตอยู่ในระดับต่ำ ทรานซิสเตอร์นี้จะมีความต้านทานต่ำ ในขณะที่ทรานซิสเตอร์มีความต้านทานต่ำ ตัวเก็บประจุจะสามารถคายประจุผ่านทรานซิสเตอร์นี้ได้

                1.8 ขา 8 ไฟเลี้ยง (+Vcc) ต้องการแหล่งจ่ายไฟตรงที่มีศักย์บวก มีค่าอยู่ระหว่าง 5 โวลท์ ถึง 15 โวลท์ แม้ว่าจะทำงานในช่วงแรงดันที่ต่างกัน แต่ละช่วงของเวลาทำงานที่เปลี่ยนไปยังคงมีค่าน้อยมาก คือ ร้อยละ 0.1 ต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดัน 1 โวลท์

                การทำงานของวงจรทั้งแบบโมโนสเตเบิล (Monostable) และแบบอะสเตเบิล (Astable)ทรานซิสเตอร์ตัวนี้จะทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ เพื่อควบคุมการเก็บประจุและคายประจุ ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเป็นตัวกำหนดเวลาเมื่อทรานซิสเตอร์ทำงานในภาวะอิ่มตัวศักย์ไฟฟ้าที่ขา 7 นี้ มีค่า 100 mA ที่กระแสซิงก์ 5 mA หรือน้อยกว่า เมื่อทรานซิสเตอร์ทำงานสภาวะออฟ จะมีกระแสไหลผ่านขา 7 นี้ประมาณ 20 nA คุณสมบัติของขา 7 นี้เป็นตัวจำกัดค่าของตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน คือจะต้องมีค่าไม่มากจนเกินไป เพราะกระแสที่รั่วไหลผ่านตัวต้านทานมาประจุ (Charge) ที่ตัวเก็บประจุ ต้องมีค่ามากกว่ากระแสรั่วไหลของทรานซิสเตอร์(Transistor)
 การทำงานของวงจร
1. เมื่อป้อนแหล่งจ่าย +VCC เข้าวงจรจะมีกระแสไฟฟ้าส่วนหนึ่งไหลผ่าน Rt1และ Rt2 มาประจุที่ Ct ทำให้แรงดันที่ตกคร่อม Ct  มีค่าสูงขึ้นจนถึง 1/3  ของแหล่งจ่าย +Vcc ขา 2 ซึ่งมีความไวต่อแรงดันนี้   จะจุดชนวน ( Trigger ) ทำให้เอาท์พุต เปลี่ยนจากระดับต่ำ ( Low ) เป็นระดับสูง ( High )   ทันที
2. แรงดันที่ตกคร่อม Cจะมีค่าสูงขึ้นเรื่อยจนมีระดับแรงดัน  2/3 ของแหล่งจ่าย +Vcc ขา 6 ซึ่งมีความไวต่อแรงดันนี้  จะตรวจจับทำให้เอาท์พุท เปลี่ยนจากระดับสูงเป็นระดับต่ำและเป็นผลทำให้ขา 7 มีความต้านทานต่ำ  Ct จะคายประจุผ่าน Rt2  ที่ต่ออยู่กับขา 6 มีความไวต่อระดับของศักย์ไฟฟ้าขนาดนี้ด้วย  จึงทำให้เอาท์พุท เปลี่ยนจากระดับต่ำเป็นระดับสูงอีกครั้ง
3. การที่เอาต์พุต  ( Output ) เปลี่ยนจากระดับของศักย์ไฟฟ้าต่ำเป็นระดับสูงทำให้ขา 7 มีความต้านทานสูงตัวเก็บประจุ Ct ประจุผ่าน Rt1 และ Rt2  ใหม่อีกครั้งซึ่งทั้งหมดนี้ก็เป็นหนึ่งรอบของการทำงาน 

4. การเลือกใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุในวงจรตั้งเวลา
                1. กำหนด Rt ไม่ให้มีค่าต่ำกว่า 10เพราะต้องการประหยัดพลังงานและไม่ต้องการให้ความกว้างของพัลซ์แคบเกินไป
                2. ค่าต่ำสุดของตัวเก็บประจุมีค่า 100 PF  นั้นกำหนดขึ้นมาเพื่อป้องกันผลที่อาจจะเกิดจากความจุค้าง
                3. ค่าสูงสุดของ Rt กำหนดจากระแสรั่วไหลของเทรสโฮล (Treshole) รวมกับกระแสรั่วไหลที่ขาดิสชาร์จ (Dischage) และกระแสรั่วไหลของตัวเก็บประจุดังนั้นการกำหนดค่าของ Rt ต้องทำให้กระแสไหลผ่านมีค่ามากกว่ากระแสเทรสโฮล รวมกับกระแสรั่วไหลที่ขาดิสชาร์จ และกระแสรั่วไหลที่ตัวเก็บประจุอย่างน้อย 1 เท่า (สำหรับวงจรที่ต้องการความเที่ยงตรงสูงควรมีค่ามากกว่า 100 เท่า)
                4. ค่าสูงสุดของตัวเก็บประจุถูกจำกัดอยู่ที่ค่ากระแสรั่วไหลไม่ใช่ค่าความจุ แต่ค่าของกระแสรั่วไหลนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของตัวเก็บประจุและการใช้งานด้วย โดยทั่วไปตัวเก็บประจุที่มีค่าของกระแสรั่วไหลต่ำ สามารถมีค่าได้สูงถึง 1000 uF
                5. สำหรับงานโดยทั่วไป สัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิของตัวต้านทานที่ใช้ควรใช้อยู่ในช่วง 200 ถึง 500 ppm/C ทั้งชนิดคาร์บอนและคาร์บอนฟิล์ม ใช้ค่าผิดพลาด  ถึง ร้อยละ10
                6. สำหรับงานที่ต้องการความเที่ยงตรงสูง ตัวต้านทานควรใช้ชนิดฟิล์มโลหะ ที่มีค่าความผิดพลาดถึงร้อยละ 5 สัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิมีค่า 25 ถึง 100 ppm/C
                7. โดยทั่วไปตัวต้านทานที่ใช้มักมีค่าอยู่ระหว่าง 100 โอห์ม ถึง 1 เมกะโอห์ม แต่ถ้าต้องการใช้ค่าความต้านทานสูงมากกว่านั้น ควรใช้ตัวต้านทานที่มีความแน่นอนละเสถียรภาพต่ออุณหภูมิดี ซึ่งหาได้ยากและราคาแพง
              8. ตัวต้านทานที่ใช้กำหนดค่าเวลา ควรหลีกเลี่ยงการใช้ตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบคาร์บอน ถ้าจำเป็นต้องใช้ให้อยู่ในช่วงแคบๆ เพราะว่ามีค่าสัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิสูง ในกรณีที่ต้องการให้ปรับได้ช่วงกว้าง ควรใช้ตัวต้านทานชนิดปรับค่าได้แบบเซอร์เมต แต่ถ้าใช้ตัวต้านทานชนิดนี้จะมีค่าความต้านทานต่ำ ในกรณีแหล่งจ่ายไฟมีค่ามาก ไม่ควรให้ตัวต้านทานชนิดนี้รับพลังงานเกิน 1 ใน 5 ของอัตรากำลังที่จะทนได้
                9. ตัวเก็บประจุไม่ควรใช้ขนาดใหญ่ และควรใช้ค่าผิดพลาดไม่เกินร้อยละ 5 มีกระแสรั่วไหลต่ำ มีสัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิต่ำ และไดอิเล็กตริกมีการดูดกลืนดี
                ตัวเก็บประจุที่มีกระแสรั่วไหลต่ำนั้น สามารถประจุไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายกระแสคงที่ ที่มีค่า 1 uA ได้ ซึ่งหมายความว่ากระแสรั่วไหลของตัวเก็บประจุเอง มีค่าน้อยกว่าแหล่งจ่ายกระแสที่จ่ายให้ตัวเก็บประจุ ซึ่งจะต้องน้อยกว่าตลอดเงื่อนไขของแรงดันขณะทำงาน
                10. ตัวเก็บประจุจะต้องสามารถประจุและคายประจุได้ เมื่อปลายขั้วทั้งสองต่อถึงกัน  ไดอิเล็กตริกต้องไม่เก็บพลังงานค้างขณะทำการประจุ ซึ่งถ้ามีการเก็บพลังงานไว้หลายเปอร์เซ็นต์แล้ว จะเป็นผลเสียในการตั้งเวลา คือเวลาที่ตั้งจะไม่เริ่มจากศูนย์  ควรหลีกเลี่ยงการใช้ตัวเก็บประจุที่มีไดอิเล็กตริกดูดกลืนสูง ในวงจรตั้งเวลาซึ่งรวมทั้งตัวเก็บประจุชนิดกระดาษ,เซรามิคและไมก้าบางชนิด ซึ่งมีการดูดกลืนของไดอิเล็กตริกสูงถึงร้อยละ 3 ถึง 5 ตัวเก็บประจุที่ควรใช้ ได้แก่ พลาสติกฟิล์ม , โพลี่สไตรีน ,โพลี่คาบอเนต สำหรับตัวเก็บประจุชนิดโพลี่คาบอเนตมีการดูดกลืนของไดอิเล็กตริกน้อยกว่าร้อยละ 1 และตัวเก็บประจุชนิดโพลี่สไตรีน หรือ พารลี่รีน จะมีการดูดกลืนของไดอิเล็กตริกน้อยกว่าร้อยละ0.1 สำหรับตัวเก็บประจุที่มีไดอิเล็กตริกแบบเทฟลอนยิ่งเหมาะกับวงจรตั้งเวลา แต่ราคาค่อนข้างแพง
                       10.1โพลี่สไตรีน(Polystyrene) ถือว่าเป็นไดอิเล็กตริกที่ดีที่สุด เมื่อเทียบกับความเชื่อถือและราคา แต่มีข้อจำกัด คือ สามารถใช้กับอุณหภูมิที่ไม่เกินกว่า 85 องศา และค่าตัวเก็บประจุไม่เกิน 1 uF ค่าความผิดพลาดไม่เกินร้อยละ 1 ค่าสัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิเป็นเชิงเส้น ซึ่งทำให้สามารถทำการชดเชยโดยใช้เทอร์มิสเตอร์ได้ถ้าจำเป็น
                      10.2 พาลี่รีน (Palyrene) เป็นตัวเก็บประจุที่มีไดอิเล็กตริกเหมือนยูเนี่ยนคาร์ไบต์ มีค่าตั้งแต่ 0.001uF ค่าผิดพลาดไม่เกินร้อยละ 1 ค่าผิดพลาดร้อยละ 0.5 ค่าสัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิเป็นเชิงเส้นมีค่า 20030 ppm/C ใช้งานที่อุณหภูมิ -55 ถึง 125 c
                      10.3 โพลี่คาบอเนต (Polycabonate) เป็นตัวเก็บประจุที่สามารถให้ค่าความจุได้หลาย 10uF ค่าสัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิไม่เป็นเชิงเส้นเท่ากับตัวเก็บประจุชนิดโพลี่สไตรีน หรือพาลี่รีน ซึ่งไม่สามารถชดเชยได้ง่าย สำหรับการทำงานในช่วงอุณหภูมิ 0ถึง 70 ไม่จำเป็นต้องทำการชดเชย ค่าผิดพลาดของตัวเก็บประจุชนิดนี้ ร้อยละ 1

                11. ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรลิตริก (Electrolytic Capacitor) ไม่ควรใช้เนื่องจากมีค่าผิดพลาดมากเสถียรภาพไม่ดี ยกเว้นจะใช้ในวงจรที่ไม่ต้องการความแน่นอน แทนตาอิเล็กโทรลิติก (Tanta Electroly Capacitor) สามารถใช้งานในวงจรตั้งเวลาได้ดี แต่ต้องอยู่ในช่วงอุณหภูมิ 0 ถึง 50การทำงานอาศัยแรงดัน จะช่วยควบคุมกระแสรั่วไหลสำหรับตัวเก็บประจุชนิดนี้เพราะกระแสของตัวเก็บชนิดนี้ มีค่าหลายไมโครแอมป์ ซึ่งจำเป็นต้องลดช่วงของการใช้งานของตัวต้านทานลง ไอซีเบอร์ 555 ที่ใช้ในการค้า
              ไอซีเบอร์ 555 ที่ใช้ในทางการค้าจะใช้ทำงานในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 0 0 ถึง 70 0C   ในการตั้งเวลาอย่างง่ายโดยใช้วงจรโมโนสเตเบิ้ล      หาคาบเวลาโดยใช้สมการ  T  =  1.1 RtCt   ซึ่งจะมีค่าความผิดพลาดร้อยละ  1  ( ไม่รวมค่าความผิดพลาดอันเกิดจาก Rt , Ct )    ส่วนวงจรอะสเตเบิ้ลมีค่าความผิดพลาดประมาณร้อยละ 2 สำหรับวงจรโมโนสเตเบิ้ล    ผลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทำให้เวลาผิดพลาดไป 50 ppm/0C  หรือร้อยละ 0.005/0C    ส่วนวงจรอะสเตเบิ้ลผิดพลาดประมาณ  150 ppm/0C   และผลของการเปลี่ยนแปลงแรงดันที่ป้อนให้กับวงจรสามารถทำให้เวลาผิดพลาดไปร้อยละ 0.1/V    กระแสเอาต์พุตทั้งซิงก์และซอร์สมีค่า  20 mA     ไอซีเบอร์ 555  นี้กินกระแสประมาณ 3 mA  ที่  5 หรือ 10 mA ที่ 15 ( ไม่รวมกระแสโหลด )
               อย่างไรก็ตามยังมีไอซีเบอร์ 755   ซึ่งมีไอซีตั้งเวลาแบบซีมอส     สามารถใช้แทนไอซีตั้งเวลาเบอร์ 555 ได้โดยตรงในวงจรเกือบทั้งหมด     แต่มีข้อดีเหนือกว่าไอซีเบอร์ 555 ดังนี้
               1. กินไฟน้อยกว่ามาก  คือ  ดึงกระแสในภาวะปกติไม่มากกว่า  0.3 mA ( 555 ดึงกระแสไม่มากกว่า  15 mA )
                2. ใช้ได้กับแรงดันไฟเลี้ยงได้กว้างมาก  คือ  จาก +2 V  ถึง +18 ( 555 ใช้ได้กับ +4.5 ถึง +15 )
                3. ใช้งานเป็นวงจรอะสเตเบิ้ล ( Astable )  ได้กับความถี่สูง   ได้ไม่น้อยกว่า 500 KHZ
                4. อินพุตทั้งหมดเช่น  ขาทริกเกอร์ ( Tigger ) ขารีเซต ( Reset )  ขาเทรสโฮล ( Tresshold)  ดึงกระแสน้อยมาก  คือ  เพียงประมาณ 0.02  เท่านั้น ( 555 ถึงประมาณ  2 )  จึงทำให้ใช้ค่าความต้านทานและตัวเก็บประจุในส่วนตั้งเวลาได้สูงมาก    ดังนั้นจึงสามารถออกแบบวงจรตั้งเวลาได้นานกว่า 555 ธรรมดามาก
                5. ระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาวะของเอาต์พุต ( Output )  จะดึงกระแสเสิร์จจากแหล่งจ่ายไฟน้อยมาก  คือ  เพียง 2  3 mA  เท่านั้น    ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีตัวเก็บประจุต่อที่ขา 5 และคร่อมไฟเลี้ยงเพื่อรักษาแรงดันให้คงที่ดังเช่น  วงจร 555 ทั่วๆไป    จึงสามารถประหยัดตัวเก็บประจุไปได้ 2 ตัวเลยทีเดียว   และไม่เกิดสัญญาณไปรบกวนมาก                                                อย่างไรก็ตามเวลาใช้งานไอซี 555   ก็ต้องระวังเช่นเดียวกับไอวีซีมอสอื่นๆ  คือ  อย่าให้แรงดันอินพุต ( V )  ที่ขาต่างๆ  ในภาวะใดๆ มีค่าสูงกว่าแรงดันไฟเลี้ยงที่กับตัวไอซีเกินกว่า  0.3 V  และไม่ต่ำกว่า - 0.3    มิฉะนั้นไอซีจะเสียหายได้และถ้าเป็นไปได้ควรเปิดไฟเลี้ยงวงจรไอซีเบอร์นี้ไว้ก่อนจะป้อนแรงดันอินพุตเข้าที่ขาต่างๆ ของไอซีด้วย
คือวงจร Nand gate มีคุณสมบัติว่า ถ้า input ทั้งสองขา เป็น Logic “1” Output จะมีค่าเป็น Logic “0” แต่ถ้า input ขาใดขาหนึ่งเป็น Logic “0” ก็จะทำ ให้ Output จะมีค่าเป็น Logic “1” ทันที




เป็นวงจร Flip-Flop แบบ RS – F/F มีคุณสมบัติดังนี้











Q และจะตรงข้ามกันเสมอ คือ ถ้า Q = “1” ,= “0”    ถ้า Q = “0” , = “1”

4.  เป็นวงจร Transistor ที่ทำ หน้าที่ Switching ถ้าเป็น logic “1” Transistor จะทำ งาน “ON” นั่นคือจะ Short วงจร ระหว่างขา 7 และ 1 ถ้าเป็น logic “0” จะ Open ขา 7 และ 1 ของไอซีเบอร์ 555

5.  เป็นตัวต้านทาน 3 ตัว ที่มีขนาดความต้านทานเท่ากันทั้ง 3 ตัว มีหน้าที่แบ่งแรงดัน VCC ออกเป็น 3 ส่วนเท่าๆกัน ตกคร่อม R แต่ละตัว มีค่าเท่ากับ VCC/3 ค่า R นี้จะมีขนาดความต้านทานเป็น K โอห์ม


ที่มา
https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%84%E0%B8%AD%E0%B8%8B%E0%B8%B5_555
http://www.elec-za.com/%E0%B9%84%E0%B8%AD%E0%B8%8B%E0%B8%B5-555/
http://www.engineerindy.com/2012/07/ic-555.html
https://elec-thai.blogspot.com/2012/12/ic-555.html

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

วงจร IC555

ไอซี 555 เบอร์ NE555 จาก Signetics ตัวถังสี่เหลี่ยม (DIP) บล็อกไดอะแกรม และตำแหน่งขา ไอซี 555  ( อังกฤษ :  IC 555 ) เป็น วง...