IC 555 là một trong những món đồ của doanh nghiệp Signetics Corporation. với 2 món đồ là SE555/NE555. IC 555 là một vi mạch dùng để làm tạo thời kì trễ (Time Delays) và tạo xung (Oscillation) với mức độ ổn định và tỷ lệ xác thực cao. Ở nội dung bài viết này, hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu sâu hơn về thông số, sơ đồ nguyên tắc, chức năng hoạt động và một số mạch ứng dụng của IC 555.

Bạn Đang Xem: IC 555: Thông số, sơ đồ, nguyên lý hoạt động và một số mạch ứng dụng

Cấu trúc và thông số kỹ thuật IC 555

Cấu trúc của một IC NE555 gồm có một bộ OP – AMP dùng để làm so sánh điện áp, 1 mạch lật và transistor giúp xả điện. Cấu trúc rất đơn giản nhưng nó được xem là một mạch tích hợp hoạt động rất tốt và có độ xác thực rất rộng.

Cấu trúc bên trong gồm có 3 điện trở được mắc tiếp nối để sở hữu thể chia điện áp nguồn (Vcc) thành 3 phần giúp tạo nên một điện áp chuẩn. Điện áp ⅓ Vcc sẽ tiến hành nối với chân dương của OP – AMP 1 và điện áp ⅔ Vcc còn sót lại sẽ tiến hành nối với chân âm của OP – AMP 2. Trong trường hợp khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn ⅓ Vcc thì chân S= và lúc này FF kích hoạt. Khi điện áp ở chân số 6 mà to ra hơn ⅔ Vcc thì chân R của FF= và FF sẽ tiến hành reset.

Với đặc tính của Ic 555 thì chân cấp nguồn sẽ tiến hành hoạt động với dải điện áp từ 2.0 – 18V, cùng với đó là chuẩn đầu ra tương thích TTL khi được cấp nguồn 5V với dòng điện rút và ấp có thể lên tới mức 200mA.

Thông số chuẩn của IC 555 sẽ tiến hành liệt kê như sau:

• Với nguồn điện áp nguồn vào nằm trong dải từ 2 – 18V;
• Dòng điện tiêu thụ: 6 – 15mA;
• Công suất tiêu thụ lớn số 1 (Pmax): 600mW;
• Điện áp logic đầu ra ở tại mức cao (mức 1): 0.5 – 15V;
• Điện áp logic đầu ra ở tại mức thấp (mức 0): 0.03 – 0.06V;

Chức năng hoạt động của IC 555

Xem Thêm : Giải Đáp Thắc Mắc Về Nạp Lậu Quân Huy 99 | quân huy liên quân

Trong một số trường hợp khi điện áp mức ngưỡng (Threshold) và điện áp kích (Trigger) tuần tự là ⅔ và ⅓ so với điện áp nguồn Vcc. Với những mức độ điện áp này thì có thể sẽ bị thay đổi bằng chân tinh chỉnh áp (CONT).

Khi điện áp ở chân số 2 (TRIG) ở dưới mức kích thì mạch Flip – Flop sẽ ở trạng thái Set (mức 1) làm cho gõ ra (OUT) ở tại mức cao (mức 1). Khi điện áp ở chân TRIG của IC 555 ở trên mức kích và song song chân ngưỡng (THRES – chân 6) ở trên mức ngưỡng thì tự động hóa mạch Flip – Flop sẽ bị reset về mức 0 và từ này sẽ làm cho đầu ra output xuống mức 0.

Ngoài ra, khi chân RESET (chân 4) xuống mức thấp thì mạch Flip – Flop cũng sẽ bị reset khiến cho đầu ra (OUT) xuống mức 0. Khi đầu ra ở tại mức 0 thì lúc này DISCH (chân 7) sẽ tiến hành nối với GND.

Các chức năng của IC 555 thường được sử dụng để tạo xung, điều chủ trương rộng xung (PWM), điều chế vị trí của xung (PPM) hay được sử dụng trong thu phát hồng ngoại

Chức năng hoạt động của từng chân:

• Chân 1 (GND): Chân nối GND để giúp cung cấp dòng cho IC hay còn được gọi là mass chung.
• Chân số 2 (TRIGGER): Được nghe biết là chân nguồn vào thấp hơn so với điện áp so sánh và được sử dụng giống như một chân chốt của một tần số áp. Mạch so sánh ở đây được sử dụng là các Transistor PNP với điện áp chuẩn là ⅔ Vcc.
• Chân số 3 (OUTPUT): Đây là chân được lấy tín hiệu logic đầu ra. Trạng thái tín hiệu ở chân số 3 này được xác định ở tại mức thấp (mức 0) và mức cao (mức 1).
• Chân số 4 (RESET): Dùng để làm lập định trạng thái đầu ra của IC 555. Khi chân 4 được nối với Mass thì OUTPUT sẽ ở tại mức 0. Còn khi chân 4 ở tại mức cao thì trạng thái đầu ra sẽ phụ thuộc theo mức áp trên chân số 2 và chân số 6. Trong trường hợp, muốn tạo dao động thường chân này sẽ tiến hành nối trực tiếp với nguồn Vcc.
• Chân số 5 (CONTROL VOLTAGE): Chân này được sử dụng để làm thay đổi mức điện áp chuẩn trong IC 555 theo những mức biến áp ngoài hay dùng ở các điện trở ngoài nối với chân số 1 GND.
• Chân số 6 (THRESHOLD): Là một trong những chân nguồn vào để so sánh điện áp và cũng được sử dụng như một chân chốt.
• Chân số 7 (DISCHAGER): Đây được xem như như một khóa điện tử và chịu tác động tinh chỉnh từ tầng logic của chân 3. Khi đầu ra là chân OUTPUT ở tại mức 0 thì khóa này sẽ tiến hành đóng và trái lại. Chân số 7 có nhiệm vụ tự nạp và xả điện cho mạch R-C.
• Chân số 8 (Vcc): Đây đấy là nguồn cấp cho IC 555 hoạt động. Chân 8 có thể được cung cấp với mức điện áp dao động từ 2 – 18V.

Nguyên tắc hoạt động của IC 555

Ở trên mạch H đang ở tại mức 1 và gần bằng Vcc; L là mức 0. Sử dụng FF – RS.

• Khi S = [1] thì Q. = [1] và = Q.- = [ 0].
• Sau đó, khi S = [0] thì Q. = [1] và =Q.- = [0].
• Khi R = [1] thì = [1] và Q. = [0].
• Khi S = [1] thì Q. = [1] và khi R = [1] thì Q. = [0] bởi vì Q.-= [1], lúc này Transistor sẽ mở dẫn, cực C sẽ tiến hành nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 không vượt quá ngưỡng V2. Do lối ra của OP – AMP 2 lúc này đang ở tại mức 0, FF sẽ không còn được reset.
• Khi mới đóng mạch, tụ C nạp qua Ra, Rb, với thời hằng (Ra+Rb)C.

Xem Thêm : Sweatshirt là gì? Phân biệt Sweatshirt và Sweater

Tụ C nạp điện áp từ 0V -> ⅓ Vcc:

• Lúc này V+1(V+ OA1) > V-1. Do đó OA1 (ngõ ra của OA1) có mức logic 1(H).
• V+2 < V-2 (V-2 = ⅔ Vcc) . Do đó OA2 = 0(L).
• R = 0, S = 1 -> Q. = 1 /Q. (Q. đảo) = 0.
• Q. = 1 -> Ngõ ra = 1.
• /Q. = 0 -> Transistor hồi tiếp lúc này sẽ không dẫn.

(OA viết tắt: OP – AMP)

Tụ C tiếp tụ nạp từ điện áp ⅓ Vcc -> ⅔ Vcc:

• Lúc này, V+1 < V-1. Do đó OA1 = 0.
• V+2 < V-2. Do đó OA2 = 0.
• R = 0, S = 0 -> Q., /Q. sẽ giữ lại được trạng thái trước đó (Q.=1, /Q.=0).
• Transistor lúc này vẫn không dẫn.

Tụ C nạp qua ngưỡng ⅔ Vcc:

• Lúc này, V+1 < V-1. Do đó OA1 = 0.
• V+2 > V-2. Do đó OA2 = 1.
• R = 1, S = 0 -> Q.=0, /Q. = 1.
• /Q. = 1 -> Transistor dẫn, điện áp trên chân 7 xuống 0V !
• Tụ C xả qua Rb. Với thời hằng Rb.C.
• Điện áp trên tụ C giảm xuống do do lúc này tụ C đang trong quá trình xả, làm cho điện áp tụ C nhảy xuống dưới ⅔ Vcc.

Tụ C tiếp tục xả từ điện áp ⅔ Vcc – ⅓ Vcc

• Lúc này, V+1 < V-1. Do đó OA1 = 0.
• V+2 < V-2. Do đó OA2 = 0.
• R = 0, S = 0 -> Q., /Q. sẽ giữ lại được trạng thái trước đó (Q.=0, /Q.=1).
• Transistor vẫn đang dẫn.

Tụ C xả qua ngưỡng ⅓ Vcc:

• Lúc này V+1 > V-1. Do đó OA1 = 1.
• V+2 < V-2 (V-2 = ⅔ Vcc) . Do đó OA2 = 0.
• R = 0, S = 1 -> Q. = 1, /Q. (Q. đảo) = 0.
• Q. = 1 -> Ngõ ra = 1.
• /Q. = 0 -> Transistor không dẫn -> chân 7 ở tại mức thấp và tụ C lại được nạp điện với điện áp ban sơ là ⅓ Vcc.

Một số mạch ứng dụng IC 555 thường gặp

• Mạch đèn led nhấp nháy

• Mạch kiểm soát và điều chỉnh độ sáng đèn điện

• Mạch còi công an