Astable Multivibrator-modus van 555 timer IC wordt ook wel Free running of zelf-triggering-modus genoemd. In tegenstelling tot de Monostabiele Multivibrator-modus heeft het geen enkele stabiele toestand, het heeft twee quasi stabiele toestanden (HOOG en LAAG). Er is geen externe triggering vereist in de Astable-modus, het wisselt automatisch de twee toestanden uit op een bepaald interval, en genereert daarom een rechthoekige golfvorm. Deze tijdsduur van HIGH en LOW output is bepaald door de externe weerstanden (R1 en R2) en een condensator (C1). De Astable-modus werkt als een oscillatorcircuit, waarin de output op een bepaalde frequentie oscilleert en pulsen genereert in rechthoekige golfvorm.
Met behulp van de 555-timer-IC kunnen we een precieze tijdsduur van HOGE en LAGE output genereren, van microseconden tot uren, daarom is 555 een zeer populaire en veelzijdige IC. Voordat u hieronder verder gaat, moet u de 555 timer-IC en de bijbehorende pincodes kennen, hier is de korte beschrijving van de pincodes.
Pin 1. Aarde: deze pin moet worden verbonden met aarde.
Pin 2. TRIGGER: Trigger pin wordt gesleept vanaf de negatieve ingang van comparator twee. De onderste comparatoruitgang is verbonden met de SET-pin van de flip-flop. Een negatieve puls (<Vcc / 3) op deze pin stelt de flip-flop in en de output wordt hoog.
Pin 3. OUTPUT: Deze pin heeft ook geen speciale functie. Dit is de uitgangspen waar Load is aangesloten. Het kan worden gebruikt als bron of afvoer en kan tot 200mA stroom leveren.
Pin 4. Reset: Er zit een flip-flop in de timerchip. De reset-pin is rechtstreeks verbonden met MR (Master Reset) van de flip-flop. Dit is een actieve Low-pin en normaal verbonden met VCC om onbedoelde reset te voorkomen.
Pin 5. Controlepin: De controlepen is verbonden vanaf de negatieve inputpin van comparator één. Uitgang De pulsbreedte kan worden geregeld door spanning op deze pin toe te passen, ongeacht het RC-netwerk. Normaal gesproken wordt deze pin naar beneden getrokken met een condensator (0.01uF), om ongewenste storing van de werking te voorkomen.
Pin 6. THRESHOLD: Drempelwaarde pin spanning bepaalt wanneer de flip-flop in de timer gereset moet worden. De drempelpen wordt getrokken uit de positieve ingang van de bovenste comparator. Als de controlepen open is, zal een spanning gelijk aan of groter dan VCC * (2/3) de flip-flop resetten. Dus de output wordt laag.
Pin 7. DISCHARGE: Deze pin wordt getrokken uit de open collector van de transistor. Omdat de transistor (waarop de ontladingspin is genomen, Q1) zijn basis heeft aangesloten op Qbar. Telkens wanneer de output laag wordt of de flip-flop wordt gereset, wordt de ontladingspen naar aarde getrokken en ontlaadt de condensator.
Pin 8. Power of VCC: Het is aangesloten op positieve spanning (+ 3.6v tot + 15v).
Werking van Astable Multivibrator-modus van 555 timer IC:
- Wanneer de stroom aanvankelijk wordt ingeschakeld, is de Trigger Pin-spanning lager dan Vcc / 3, waardoor de onderste comparator-output HOOG is en de flip-flop en de output van de 555-chip HOOG zijn.
- Dit maakt de transistor Q1 UIT, omdat Qbar, Q '= 0 direct wordt toegevoerd aan de basis van de transistor. Omdat de transistor UIT is, begint condensator C1 met opladen en wanneer deze wordt opgeladen tot een spanning hoger dan Vcc / 3, wordt de uitgang van de onderste comparator LAAG (de bovenste comparator staat ook op LAAG) en blijft de uitgang van de flip-flop hetzelfde als de vorige (555-uitgang blijft HOOG).
- Wanneer het opladen van de condensator een spanning van meer dan 2 / 3Vcc bereikt, wordt de spanning van het niet-inverterende uiteinde (Threshold PIN 6) hoger dan het inverterende uiteinde van de comparator. Dit maakt de uitvoer van de bovenste comparator HOOG en RESET de flip-flop, de uitvoer van de 555-chip wordt LAAG.
- Zodra de uitgang van 555 LAAG wordt betekent Q '= 1, dan wordt transistor Q1 AAN en kortsluit de condensator C1 naar de aarde. Dus de condensator C1 begint te ontladen naar de aarde via de ontladingspin 7 en weerstand R2.
- Naarmate de condensatorspanning onder de 2/3 Vcc daalt, wordt de uitgang van de bovenste comparator LAAG, nu blijft de SR Flip-flop in de vorige toestand omdat beide comparators LAAG zijn.
- Tijdens het ontladen, wanneer de condensatorspanning onder Vcc / 3 daalt, wordt de uitgang van de onderste comparator HOOG (bovenste comparator blijft LAAG) en wordt de flip-flop opnieuw ingesteld en wordt de 555-uitgang HOOG.
- Transistor Q1 wordt UIT en weer begint condensator C1 met opladen.
Dit opladen en ontladen van de condensator gaat door en er wordt een rechthoekige oscillerende uitgangsgolf voor opgewekt. Terwijl de condensator wordt opgeladen, is de output van 555 HOOG, en terwijl de condensator wordt ontladen, zal de output LAAG zijn. Dus dit wordt de Astable-modus genoemd omdat geen van de toestanden stabiel is en 555 automatisch de status uitwisselt van HOOG naar LAAG en LAAG naar HOOG, dus wordt het Free running Multivibrator genoemd.
Nu wordt de OUTPUT HIGH en OUTPUT LOW duur bepaald door de weerstanden R1 & R2 en condensator C1. Dit kan worden berekend met behulp van onderstaande formules:
Tijd hoog (seconden) T1 = 0,693 * (R1 + R2) * C1
Tijd laag (seconden) T2 = 0,693 * R2 * C1
Tijdsperiode T = tijd hoog + tijd laag = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1
Freqeuncy f = 1 / tijdsperiode = 1 / 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1 = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Duty Cycle: Duty cycle is de verhouding tussen de tijd waarvoor de output HOOG is tot de totale tijd.
Inschakelduur%: (Tijd HIGH / Totale tijd) * 100 = (T1 / T) * 100 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2) * 100
U kunt deze 555 Timer Astable Calculator ook gebruiken om bovenstaande waarden te berekenen.
Hier is de praktische demonstratie van de Astable-modus van 555 timer IC, waarbij we een LED hebben aangesloten op de uitgang van de 555 IC. In dit 555 astabiele multivibratorcircuit zal de LED automatisch AAN en UIT schakelen met een bepaalde duur. AAN-tijd, UIT-tijd, frequentie enz.Kunnen worden berekend met behulp van bovenstaande formules.
Bovenstaande afbeelding toont het 555 timer astabiele multivibrator schakelschema. U kunt veel circuits en toepassingen vinden met behulp van de astabiele modus in 555 timercircuits.