NE555 – generator astabilny

Dodane przez 14 listopada 2010

W poprzednim wpisie o układzie NE555 pisałem o jego układzie pracy służącym do wytwarzania pojedynczego impulsu. Dzisiaj zajmiemy się pracą timera w znacznie częściej wykorzystywanej roli – generatora impulsów.

Działanie NE555 jako generatora astabilnego

Podobnie jak poprzednio, przeanalizujemy działanie układu w kolejnych krokach. Najpierw jednak schemat:

NE555 jako generator astabilny (NE555 - generator astabilny (Fairchild Semiconductor)

Schemat nie różni się szczególnie od poprzedniego – dodany został rezystor RB, a wejścia RESET i TRIG zostały inaczej podłączone. Nie ma już wejścia wyzwalającego – układ zaczyna pracę od razu po podłączeniu zasilania.

Kondensator C2 pełni jedynie pomocnicza funkcję i jego pojemność powinna wynosić kilka-kilkanaście nF.

1. Po włączeniu zasilania

Zaraz po podaniu zasilania, wewnętrzny przerzutnik włącza się i na wyjściu jest ustawiany stan wysoki. Zostaje też rozpoczęte ładowanie kondensatora C1. Tutaj drobna uwaga – pierwszy impuls trwa dłużej niż następne, ponieważ kondensator jest ładowany od 0V, a później od 1/3 wartości zasilania.

2. Ładowanie się kondensatora C1

Skutkiem wyłączenia tranzystora rozładowującego, kondensator jest ładowany przez rezystory RA i RB. Napięcie na wejściu THRES zaczyna rosnąć.

3. Koniec ładowania kondensatora C1

Gdy napięcie na wejściu THRES przekracza 2/3 napięcia zasilania wewnętrzny komparator powoduje przełączenie przerzutnika. Dzięki temu stan wyjścia zmienia się na niski, a kondensator C1 zaczyna być rozładowywany.

4. Rozładowywanie kondensatora C1

Kondensator jest rozładowywany przez rezystor RB, a na wyjściu nadal utrzymuje się stan niski. Gdy tylko napięcie na wejściu THRES spadnie do poziomu 1/3 wartości napięcia zasilania, przerzutnik jest ponownie przełączany, na wyjściu pojawia się stan wysoki, kondensator C1 zaczyna być ładowany. Proces zaczyna przebiegać od początku – jeśli chcesz zrobić pętelkę, skocz do punktu drugiego.

Jak dobrać elementy do generatora astabilnego?

W przypadku generatora astabilnego mamy dwa wzory – jeden określa długość trwania stanu wysokiego, a drugi stanu niskiego:


Przy wykonywaniu obliczeń najlepiej przyjąć jakieś początkowe wartości elementów, a resztę dopasowywać tak, aby uzyskać pożądany wynik.

Czy interesują Was następne artykuły o tym układzie? Proszę o wypowiedzenie się w komentarzach.

  • Krzys

    Tak, jestem zainteresowany tym układem

  • Simon

    Artykuły z tej strony rozjaśniły mi całą czarną magię wokół działania układu 555, bardzo przystępnie napisane.

  • Piotrek

    rewelacyjny kalkulator a najbardziej genialne jest to że pojemność C1 trzeba podać a faradach i tak np. jak chcemy wartość 1nF musimy wpisać 0,000000001F gratulacje

  • btomasz

    Można tam wpisać 1n i zadziała. Fakt, to powinno być zaakcentowane lepiej, bo mało kto skojarzy, że można.

  • Saffes

    Bardzo przystępnie objaśnione. Dziękuję!

  • Elektronik

    Warto by jeszcze do kalkulatora wprowadzić następujące sprawy:

    1. Sygnalizować, że w układzie astabilnym Ra powinno być zawsze większe
    lub równe 1000 omów i jeżeli wychodzi mniej, to trzeba ZMNIEJSZYĆ
    pojemność C1.

    2. Wprowadzić możliwość wybierania pojemności z typowych dostępnych
    szeregów, bo nie wszyscy wiedzą, że nie wszystkie wartości są
    produkowane (dobrze też wiedzieć, że 22 uF napisane na kondensatorze nie
    oznacza, że on ma dokładnie 22.00000000 uF a, że to jest wartość jaką
    zamierzał uzyskać producent ale jak zwykle mu nie wyszło z rozrzutem np.
    +/-10% od podanej wartości ;))

    3. Wprowadzić zmienną pt. napięcie zasilania Vcc (od 4.5 do 16V)i na
    podstawie tego sygnalizować, że suma rezystorów Ra+Rb jest zbyt duża by
    układ pracował poprawnie. Ra+Rb powinno być mniejsze równe od Vcc / (3
    * 0.25uA) i trzeba ZWIĘKSZYĆ pojemność C1.

    4. Obok dokładnych wartości wyliczonych podać najbliższe wartości z
    szeregów E24 (5%) i E96 (1%) by mniej świadomi miłośnicy układu 555 nie
    tracili czasu chodząc po sklepach i szukając np. rezystora o wartości
    707.5 kilooma :)

  • btomasz

    Dzięki. Słuszne uwagi, jeśli kalkulator doczeka się następnej wersji to postaram się uwzględnić :)

  • wermat12

    Dokładnie, po tym jak kalkulator obliczył mi wartości Ra, Rb i C, ne555
    ciągle sie grzeje i nie działa.

    Jeżeli jest ktoś madry w temacie to niech poda mi odpowiednie wartości aby ne555 generował mi sygnał z częstotliwoscią 460kHz.

    Co do samogo artykułu, bardzo pomocny! :)

    Pozdrawiam.