IC 555

Mạch dao động với IC 555

Mở đầu về ứng dụng IC 555 để tạo xung

Đã có một bài viết giới thiệu với bạn về con IC 555 qua bài viết đó thì bạn đã hiểu về cấu tạo bên trong ở mức sử dụng được nó. Và bài viết này sẽ giới thiệu với bạn một trong các ứng dụng của nó là dùng IC 555 để tạo xung.

Tóm tắt nội dung:

1.      Mạch dao động là gì?

2.      Mạch dao động tạo xung vuông

3.      Lý do chọn mạch tạo xung vuông sử dụng IC NE555

4.      Nguyên lý hoạt động

5.      Video hướng dẫn cách thực hiện

Mạch dạo động là gì?

Mạch dao động thì cũng là một mạch điện như mọi mạch điện khác nhưng nó sử dụng các linh kiện để phát ra tín hiệu xung dao động cụ thể. Có nhiều dạng tín hiệu xung được phát ra từ mạch dao động, như xung sine , xung vuông , xung tam giác, hoặc là một dạng khó hơn như là xung hàm mũ hay hàm log.... Bạn hay gặp và học nhiều là xung since như là điện bạn được cung cấp để sử dụng trong nhà là xung since 220V. Xung vuông, tam giác,... thì có thể bạn ít gặp hơn. Ví dụ như các bảng hiệu nhấp nháy ngoài đường vào ban đêm ấy, khi có dòng điện chạy qua thì đèn sáng, ngắt dòng điện thì đèn tắt, nó được cung cấp một xung vuông đấy.

Mạch dao động tạo xung vuông:

Có nhiều cách thiết kế mạch để tạo xung vuông như thiết kế mạch dùng Transistor , thiết kế mạch dùng Opamp..

Lý do chọn mạch tạo xung vuông sử dụng IC NE555

Để tạo được xung vuông ta chỉ cần IC 555 và 1 số linh kiện phổ biến như R,C. 

- IC NE555 N rất phổ biến ,dễ tìm. Và giá thành cũng rẻ nữa. Lỡ có sơ xuất bị cháy vài lần cũng không sao.

- Mạch tạo xung dùng IC này rất dễ làm, dễ giải thích, dễ hiểu nguyên lý làm việc của nó. Thích hợp cho các bạn mới học cũng như ứng dụng thực tế tốt.

Nguyên lý hoạt động

Mạch dao động sử dụng IC 555

Để hiểu hơn về nguyên lý hoạt động, bạn cần phải xem lại bài viết về IC 555 để hiểu cấu tạo bên trong nó thật  rõ ràng từ đó có thể hiểu, vận dụng chính xác là linh hoạt các mạch được tạo ra từ nó.

Giải thích: Ký hiệu 0 là mức thấp (L) bằng 0V, 1 là mức cao(H) gần bằng VCC. Mạch FF là loại RS Flip-flop (Bạn nào chưa nắm kỹ phần flip-flop thì xem lại)

Khi S = 1 thì Q = 1 và /Q =  0 (/Q kí hiệu cho hay Q đảo). Sau đó, khi S = 0 thì Q = 1 và /Q = 0. Khi R = 1 thì /Q = 1 và Q = 0.
Tóm lại, khi S = 1 thì Q = 1 và khi R = 1 thì Q = 0 bởi vì /Q = 1, transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset.Khi mới đóng mạch, tụ C nạp qua Ra, Rb, với thời hằng (Ra+Rb)C.

* Tụ C nạp từ điện Áp 0V -> Vcc/3:

- Lúc này V+1(V+ của Opamp1) > V-1. Do đó O1 (ngõ ra của Opamp1) có mức logic 1(H).

- V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) .  Do đó O2 = 0(L).

- R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q đảo) = 0.

- Q = 1 --> Ngõ ra = 1.

- /Q = 0 --> Transistor hồi tiếp không dẫn.

* Tụ C tiếp tụ nạp từ điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3:

- Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0.- V+2 < V-2. Do đó O2 = 0.

- R = 0, S = 0 --> Q, /Q sẽ giữ trạng thái trước đó (Q=1, /Q=0).

- Transistor vẫn ko dẫn !

* Tụ C nạp qua ngưỡng 2Vcc/3:

- Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0.

- V+2 > V-2. Do đó O2 = 1.

- R = 1, S = 0 --> Q=0, /Q = 1.

- Q = 0 --> Ngõ ra đảo trạng thái = 0.

- /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 tụ C xả, làm cho điện áp tụ C nhảy xuống dưới 2Vcc/3.

* Tụ C tiếp tục "XẢ" từ điện áp 2Vcc/3 --> Vcc/3:

- Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0.

- V+2 < V-2. Do đó O2 = 0.

- R = 0, S = 0 --> Q, /Q sẽ giứ trạng thái trước đó (Q=0, /Q=1).

- Transistor vẫn dẫn !* Tụ C xả qua ngưỡng Vcc/3:

- Lúc này V+1 > V-1. Do đó O1 = 1.

- V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do đó O2 = 0.

- R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q đảo) = 0.

- Q = 1 --> Ngõ ra = 1.

- /Q = 0 --> Transistor không dẫn -> chân 7 không = 0V nữa và tụ C lại được nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3.

Kết quả: Ngõ ra out có dạng sóng vuông chu kỳ ổn định