Deney 4: 555 Entegresi Uygulamaları

Transkript

1 Deneyin Amacı: Deney 4: 555 Entegresi Uygulamaları 555 entegresi kullanım alanlarının öğrenilmesi. Uygulama yapılarak pratik kazanılması. A.ÖNBİLGİ LM 555 entegresi; osilasyon, zaman gecikmesi ve darbe sinyali yaratmak için kullanılabilecek oldukça kararlı bir tümleşik devredir. Zamanlama aralığının mikrosaniyeler ile saatler arasında olması ve ayarlanabilir çıkış frekansı gibi özellikleri ile yaygın olarak kullanılan bir entegredir. Şekil 4.1 de entegre bağlantı pinleri ve görevleri verilmiştir. Şekil Entegre Bağlantı Pinleri 1-Ground(şase) : Toprak ayağı 2-Tretikleme : Bu ayak monostable çalışma uygulamalarında tetikleme ayağı olarak kullanılır 3-Çıkış : Devrenin çıkış ayağı 4-Reset : Bu ayak lojik 0 olunca devre reset yapar ve Q çıkışı lojik 0 olur. 5-Kontrol G. : 2/3 Vcc gerilim alan noktaya bağlanmış olan bu ayaktaki gerilim değiştirilerek arzu edilirse zamanlama periyodu değiştirilebilir. Uygulamalarda genellikle küçük bir kapasite ile toprak hattına bağlanır. 6-Eşik : 2/3 Vcc üzerinde gerilim olduğunda flip-flop reset atar. 7-Deşarj : npn transistörün kolektör ayağına bağlanmıştır. Transistör iletimde olunca bu ayak toprak hattına bağlanır. 8-Vcc : Devrenin beslemesini yapar. +4.5V ile +18V arasında bir gerilim verilir. 555 Entegresinin Özellikleri *Kapanma (turn-off) süresi 2 mikrosaniyeden kısadır *Maksimum işlem frekansı 500 KHz den büyüktür *Mikrosaniyelerden saatlere kadar zamanlama sağlamaktadır *Yüksek çıkış akımı verebilir (200 ma) *Ayarlanabilir çıkış frekansına sahiptir *+4.5, +18V arası besleme gerilimi istemektedir Sayfa Toplam Sayfa - 6 -

2 Yukarıdaki özellikleri ile 555 entegresi birçok alanda yaygınlaşmış bir şekilde kullanılmaktadırlar. 555 entegresinin kullanıldığı yerler; -Hassas Zamanlama -Darbe Üretimi -Zaman Gecikmesi Üretimi -Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM) -Süpürme İşareti Üretimi 555 entegresi kullanımına örnek uygulamalar; a)tek Kararlı Devre (Monostable Çalışma) Bu konumda zamanlayıcı tek kararlı bir devre işlevini görür. Dışardan bağlanan kondansatörün yükü başlangıçta zamanlayıcının içindeki transistör tarafından boşaltılır. Zamanlayıcının ikinci ucuna negatif tetikleme darbesi uygulanınca flip-flop kondansatör üzerindeki kısa devreyi kaldırır ve çıkışı yüksek seviye konumuna getirir. Kondansatörün uçlarındaki gerilim Ʈ=R a.c zaman sabiti ile üstel olarak değişir. Şekil 4.2 Monostable Çalışma Devresi Kondansatörün uçlarındaki gerilim 2/3 Vcc olunca karşılaştırıcı flip-flop u sıfırlar. Bu durumda kondansatör hızla boşalır ve çıkış alçak seviye konumuna flip-flop tarafından sürülür. Tetikleme ucuna uygulanan negatif artışlı darbenin genliği 1/3 Vcc seviyesine ulaştığında devre tetiklenir. Devre bir kere tetiklenince T zamanı geçinceye kadar aynı konumda kalır. Bu zaman içinde devre tekrar tetiklense bile konumu değişmez. Bu T süresi aşağıdaki formül ile verilebilir; T = 1,1. R 1. C 1 Bu zaman süresince negatif darbe sıfırlama ucuna uygulanarak devre sıfırlanabilir. Eğer sıfırlama ucu Vcc ucuna bağlanırsa sürekli dolup boşalan bir görüntü oluşacaktır. Sayfa Toplam Sayfa - 6 -

3 b)kararsız Devre (Astable Çalışma) Zamanlayıcı Şekil 4.3 deki gibi bağlanırsa kendi kendini tetikleyerek kararsız bir devre gibi çalışacaktır. Dışarıdan bağlanan kondansatör R 1 ve R 2 üzerinden dolacak ve R 2 üzerinden boşalacaktır. Darbe süresi - Periyot oranı bu iki direnç tarafından ayarlanabilir. Bu çalışma türünde kondansatör 1/3 Vcc ve 2/3 Vcc gerilimleri arasında dolar ve boşalır. Monostable ve astable, her iki devre için de darbe frekansı kaynaktan bağımsızdır. Şekil 4.3 Astable Çalışma Devresi Dolma süresi; t 1 = 0,693. (R 1 + R 2 ). C 1 Boşalma süresi; t 2 = 0,693. R 2. C 1 Darbenin periyodu; T = t 1 + t 2 = 0,693. (R 1 + 2R 2 ). C 1 Salınımın frekansı; f = 1,44/[(R 1 + 2R 2 ). C 1 ] Son olarak da Darbe süresi Periyot oranı aşağıdaki gibidir; D = R 1 /(R 1 + 2R 2 ) Sayfa Toplam Sayfa - 6 -

4 Süpürme Gerilimi Üreteci Şekil 4.4 Süpürme Gerilimi Üreteci Devresi Tek kararlı devrede R 1 direnci sabit akım kaynağı ile yer değiştirirse süpürme gerilimi elde edilir. Şekil 4.4 de devre ve bağlantılar verilmiştir. Periyot formülü V BE = 0.6 V için aşağıdaki gibidir; T = [( 2 3 ) V CC. R 3 (0,693. (R 1 + R 2 ). C 1 )]/[R 1. V CC V BE. (R 1 + R 2 )] Sayfa Toplam Sayfa - 6 -

5 B.DENEY ÖNCESİ ÇALIŞMASI 1. Deneyde yapılacak olan ve deney anlatımında değerleriyle birlikte verilen monostable devre için T periyodu ve astable devre için dolma (t 1 ), boşalma (t 2 ) ve tam periyot (t 1 + t 2 ) hesaplarını yapınız entegresi iç yapısını çizip, iç yapıda bulunan flip-flop çalışmasını açıklayınız. Sayfa Toplam Sayfa - 6 -

6 C.DENEY ÇALIŞMASI 1. Şekil 4.2 deki devreyi kurunuz. Çıkış eğrisini ölçekli olarak çizerek, gözlemlerinizi yazınız. Periyot T= Gözleminiz: 2. Şekil 4.3 deki devreyi kurunuz. Çıkış eğrisini ölçekli olarak çizerek, istenen t 1, t 2, T ve f değerlerini ölçünüz. Ölçtüğünüz değerler ile deney öncesinde hesapladığınız değerleri karşılaştırınız. Dolma süresi t 1 = Boşalma süresi t 2 = Periyot T= Frekans f= Karşılaştırma: Sayfa Toplam Sayfa - 6 -