ไอซี 555 (อังกฤษ: IC 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
| ขา | ชื่อ | หน้าที่ |
|---|---|---|
| 1 | GND | กราวด์ หรือ คอมมอนส์ |
| 2 | TR | พัลส์สั้นกระตุ้นทริกเกอร์เพื่อเริ่มนับเวลา |
| 3 | Q | ช่วงการนับเวลา เอาต์พุตจะอยู่ที่ +VCC |
| 4 | R | ช่วงเวลานับ อาจหยุดโดยการใช้พัลส์รีเซ็ต |
| 5 | CV | แรงดันควบคุมยอมให้เข้าถึงตัวหารแรงดันภายใน (2/3 VCC) |
| 6 | THR | เทรสโฮลด์ที่จุดช่วงเวลานับ |
| 7 | DIS | เชื่อมต่อกับคาปาซิเตอร์ตัวหนึ่ง ซึ่งเวลาคายประจุของมันจะมีผลต่อช่วงเวลาการนับ |
| 8 | V+, VCC | แรงดันจ่ายไฟบวก ซึ่งต้องอยู่ในช่วง +5 ถึง + 15 V |
เมื่อใช้คาปาซิเตอร์ และรีซิสเตอร์มาต่อร่วม จะสามารถปรับช่วงการตั้งเวลา (นั่นคือ ช่วงเวลาที่เอาต์พุตมีค่าต่ำ) ตามความต้องการใช้งานได้
สำหรับการเชื่อมต่อเป็นดังนี้
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 |
| กำลังไฟฟ้า | 600 mW |
| อุณหภูมิการทำงาน | 0 to 70° C |
ผู้ผลิตรายต่างๆ
มีผู้ผลิตไอซี 555 หลายรายด้วยกัน รวมทั้งรุ่นซีมอส (CMOS) โดยแต่ละบริษัทจะกำหนดเบอร์ต่างๆ กันดังนี้
| ผู้ผลิต | เบอร์ |
|---|---|
| ECG Philips | ECG955M |
| Exar | XR-555 |
| Fairchild | NE555/KA555 |
| Harris | HA555 |
| Intersil | SE555/NE555 |
| Lithic Systems | LC555 |
| Maxim | ICM7555 |
| Motorola | MC1455/MC1555 |
| National | LM1455/LM555C |
| NTE Sylvania | NTE955M |
| Raytheon | RM555/RC555 |
| RCA | CA555/CA555C |
| Sanyo | LC7555 |
| Texas Instruments | SN52555/SN72555 |
เบอร์ที่เห็นบ่อยๆ และมีขายอยู่ทั่วไป สามารถหาซื้อได้ง่าย คือ NE555
การจัดวงจรใช้งานไอซี 555
สามารถจัดการทำงานวงจรได้ 2 แบบ คือ
- โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (Monostable Multivibator) คือ วงจรที่จะสร้างความถี่ขึ้นมา 1 ลูก เมื่อมีการกระตุ้น (ทริกเกอร์) เกิดขึ้น โดยความกว้างของพัลส์สามาถกำหนดได้ด้วย R และ C
- 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
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 v สำหรับเอาท์พุตระดับต่ำนั้น จะขึ้นอยู่กับแล่งจ่ายไฟที่ป้อน เช่น ที่ +Vcc= 5 V เอาท์พุต ระดบต่ำจะมีค่าประมาณ 0.25V ที่ 5 mA และที่ +Vcc =15V เอาท์พุตระดับต่ำจะมีค่าประมาณ 2 V ที่ 100mA
1.4 ขา 4 รีเซต (Reset) เมื่อต้องการให้เอาต์พุตอยู่ในระดับต่ำ ต้องป้อนศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้ประมาณ 0.7 V 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 Ct จะมีค่าสูงขึ้นเรื่อยจนมีระดับแรงดัน 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 10k เพราะต้องการประหยัดพลังงานและไม่ต้องการให้ความกว้างของพัลซ์แคบเกินไป
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 c ถึง 125 c
10.3 โพลี่คาบอเนต (Polycabonate) เป็นตัวเก็บประจุที่สามารถให้ค่าความจุได้หลาย 10uF ค่าสัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิไม่เป็นเชิงเส้นเท่ากับตัวเก็บประจุชนิดโพลี่สไตรีน หรือพาลี่รีน ซึ่งไม่สามารถชดเชยได้ง่าย สำหรับการทำงานในช่วงอุณหภูมิ 0c ถึง 70 c ไม่จำเป็นต้องทำการชดเชย ค่าผิดพลาดของตัวเก็บประจุชนิดนี้ ร้อยละ 1
11. ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรลิตริก (Electrolytic Capacitor) ไม่ควรใช้เนื่องจากมีค่าผิดพลาดมากเสถียรภาพไม่ดี ยกเว้นจะใช้ในวงจรที่ไม่ต้องการความแน่นอน แทนตาอิเล็กโทรลิติก (Tanta Electroly Capacitor) สามารถใช้งานในวงจรตั้งเวลาได้ดี แต่ต้องอยู่ในช่วงอุณหภูมิ 0 ถึง 50c การทำงานอาศัยแรงดัน จะช่วยควบคุมกระแสรั่วไหลสำหรับตัวเก็บประจุชนิดนี้เพราะกระแสของตัวเก็บชนิดนี้ มีค่าหลายไมโครแอมป์ ซึ่งจำเป็นต้องลดช่วงของการใช้งานของตัวต้านทานลง ไอซีเบอร์ 555 ที่ใช้ในการค้า
ไอซีเบอร์ 555 ที่ใช้ในทางการค้าจะใช้ทำงานในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 0 0 C 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 V หรือ 10 mA ที่ 15 V ( 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 V ( 555 ใช้ได้กับ +4.5 V ถึง +15 V )
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 V 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 และ
จะตรงข้ามกันเสมอ 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
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 v สำหรับเอาท์พุตระดับต่ำนั้น จะขึ้นอยู่กับแล่งจ่ายไฟที่ป้อน เช่น ที่ +Vcc= 5 V เอาท์พุต ระดบต่ำจะมีค่าประมาณ 0.25V ที่ 5 mA และที่ +Vcc =15V เอาท์พุตระดับต่ำจะมีค่าประมาณ 2 V ที่ 100mA
1.4 ขา 4 รีเซต (Reset) เมื่อต้องการให้เอาต์พุตอยู่ในระดับต่ำ ต้องป้อนศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้ประมาณ 0.7 V 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 Ct จะมีค่าสูงขึ้นเรื่อยจนมีระดับแรงดัน 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 10k เพราะต้องการประหยัดพลังงานและไม่ต้องการให้ความกว้างของพัลซ์แคบเกินไป
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 c ถึง 125 c
10.3 โพลี่คาบอเนต (Polycabonate) เป็นตัวเก็บประจุที่สามารถให้ค่าความจุได้หลาย 10uF ค่าสัมประสิทธิ์ต่ออุณหภูมิไม่เป็นเชิงเส้นเท่ากับตัวเก็บประจุชนิดโพลี่สไตรีน หรือพาลี่รีน ซึ่งไม่สามารถชดเชยได้ง่าย สำหรับการทำงานในช่วงอุณหภูมิ 0c ถึง 70 c ไม่จำเป็นต้องทำการชดเชย ค่าผิดพลาดของตัวเก็บประจุชนิดนี้ ร้อยละ 1
11. ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรลิตริก (Electrolytic Capacitor) ไม่ควรใช้เนื่องจากมีค่าผิดพลาดมากเสถียรภาพไม่ดี ยกเว้นจะใช้ในวงจรที่ไม่ต้องการความแน่นอน แทนตาอิเล็กโทรลิติก (Tanta Electroly Capacitor) สามารถใช้งานในวงจรตั้งเวลาได้ดี แต่ต้องอยู่ในช่วงอุณหภูมิ 0 ถึง 50c การทำงานอาศัยแรงดัน จะช่วยควบคุมกระแสรั่วไหลสำหรับตัวเก็บประจุชนิดนี้เพราะกระแสของตัวเก็บชนิดนี้ มีค่าหลายไมโครแอมป์ ซึ่งจำเป็นต้องลดช่วงของการใช้งานของตัวต้านทานลง ไอซีเบอร์ 555 ที่ใช้ในการค้า
ไอซีเบอร์ 555 ที่ใช้ในทางการค้าจะใช้ทำงานในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 0 0 C 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 V หรือ 10 mA ที่ 15 V ( 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 V ( 555 ใช้ได้กับ +4.5 V ถึง +15 V )
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 V 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
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
เป็นวงจร Flip-Flop แบบ RS – F/F มีคุณสมบัติดังนี้
Q และ
จะตรงข้ามกันเสมอ คือ ถ้า Q = “1” ,= “0” ถ้า Q = “0” , = “1”4. เป็นวงจร Transistor ที่ทำ หน้าที่ Switching ถ้า
เป็น logic “1” Transistor จะทำ งาน “ON” นั่นคือจะ Short วงจร ระหว่างขา 7 และ 1 ถ้าเป็น logic “0” จะ Open ขา 7 และ 1 ของไอซีเบอร์ 5555. 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