timer 555

Unit 6 Pemasa

Instrumentasi 1/2008

53

PEMASA Pengenalan Pemasa 555 ialah satu litar integrasi yang sangat stabil. Pemasa kebiasaanya diguna untuk menjana masa tunda (time delay) yang tepat dan juga menjana ayunan (osillation). Ianya berfungi dalam dua mod iaitu Mod Astabil (Astable) dan mod monostabil (monostable) Susunan Pin

Rajah 6.1 : Konfigurasi pin pemasa 555

1 pin bumi (ground) 2 pin picu (trigger) 3 pin keluaran 4 pin reset 5 pin kawalan voltan 6 pin voltan ambang (threshold voltage) 7 pin buang cas 8 pin bekalan

Unit 6 Pemasa


54

Binaan Dalaman Rajah 6.2 di bawah menunjukkan litar skematik binaan dalaman bagi suatu cip litar terkamil pemasa 555 dimana ia terdiri dari tiga perintang, dua pembanding, satu flip-flop S-R dan satu transistor.

Rajah 6.2 : Binaan dalaman pemasa 555

Berikut ialah huraian mengenai fungsi bagi setiap pin yang terdapat pada binaan dalaman pemasa 555 Pin 1 : Bumi Punca sambungan ke bumi Pin 2 : Voltan picu

Ia digunakan untuk memicu voltan agar bahagian pembanding 2 dapat membandingkan voltan picu ini dengan 1/3 Vcc. Seterusnya keluaran pada pin 3 bergantung kepada denyut isyarat picu pin 2

Pin 3 : Keluaran

Punca sambungan ke keluaran

Pin 4 : Reset Digunakan untuk mengeset semula keluaran kepada keadaan asal atau keadaan peringkat tetap. Pemasa 555 boleh direset dengan mengenakan denyut negative pada pin ini. Bila tidak digunakan, pin ini disambung ke +Vcc untuk mengelak picuan palsu

Pin 5 : Voltan kawalan Ia digunakan untuk mengawal voltan ambang serta berfungsi sebagai pelencong hingar (noise diverter) jika pemuat di kenakan ke bumi. Dalam kendalian mod monostabil dan astabil, biasanya pin ini disambung ke bumi melalui pemuat 0.01 F

Pin 6 : Voltan Ambang Punca ini berfungsi untuk setkan flip-flop dan menentukan paras voltan di dalam litar. Bila voltan pada pin ini melebihi 2/3 Vcc, keluaran pembanding 1 akan HIGH dan menyebabkan keluaran timer akan LOW

Unit 6 Pemasa


55

Pin 7 : Buang cas

Pin ini disambung secara dalaman kepada collector transistor Q1. Bila keluaran HIGH Q1 OFF, ia akan menyebabkan litar terbuka kepada c. Pada output LOW Q1 adalah tepu, kapasitor C akan menyahcas melalui Q1

Pin 8 : Voltan bekalan Pin bekalan + Vcc (5V hingga 18V) Pada asanya pemasa 555 beroperasi dalam dua mod iaitu:

i. Pembilang getar astabil (Astable multivibrator) ii. Pembilang getar monostabil (monostable multivibrator)

Pembilang Getar Astabil Rajah 6.3 di bawah menunjukkan pemasa disambungkan dalam mod pembilang getar astabil (Astable Multivibrator)

Rajah 6.3 : Pembilang getar astabil

Buat anggapan keluaran adalah HIGH pada peringkat awal. Pada masa ini Q

adalah LOW, jadi transistor Q1 adalah OFF Kapasitor akan mula mengecas menuju nilai +Vcc melalui perintang RA dan RB.

Semasa voltan pada kapasitor mencapai Vcc, pembanding 1 akan aktif dan mengeset flip-flop. Keluaran akan berubah dari keadaan HIGH kepada LOW. Pada masa ini Q adalah HIGH, jadi transistor Q1 adalah ON

TL = 0.693RBC

Unit 6 Pemasa


56

Apabila transistor Q1 ON, kapasitor Q1 akan membuang cas melalui RB dan transistor Q1 ke bumi. Apabila voltan pada kapasitor mencapai nilai Vcc, pembanding 2 akan aktif dan mereset flip-flop. Keluaran akan berubah dari LOW kepada HIGH. Pada masa ini Q adalah LOW, jadi transistor Q1 adalah OFF

TL = 0.693(RA +RB)C

Proses ini akan berterusan dan menghasilkan gelombang segiempat pada punca

keluaran (pin 3)

Masa mengecas Masa mambuang cas Vc

Vcc

Vcc

+ Vcc

TH TL

0

Tempoh, T = TL + TH = 0.693 RBC + 0.693 (RA + RB)C = 0.693 (RA + 2RB)C

Frekuensi, f = T1

= CRR BA )2(693.0

1+

= CRR BA )2(

44.1+

Unit 6 Pemasa


57

Peratus kitar kerja, D = %100TTH

= %100)2(693.0

)(693.0 ++

CRRCRR

BA

BA

= %100)2(

)( ++

CRRCRR

BA

BA

Pemasa 555 kendalian sebagai astabil

Contoh Satu pemasa 555 disambugkan sebagai pembilang getar astabil. Jika diberi RA = 2.2K, RB = 3.9 K dan C = 0.1F. Lukiskan bentuk gelombang pada pin no 6 atau pin no 2 dan pin no 3. Kirakan TH, TL, frekuensi gelombang segiempat dan peratus kitar kerja

Unit 6 Pemasa


58

Pembilang Getar Monostabil Monostabil multivibator ini juga dikenali sebagai shoot multivibrator . Ia merupakan satu litar penjana denyut dimana tempoh dikira dari rangkaian RC yang disambung pada bahagian luar pemasa . Monostabil Multivibrator ini adalah stabil pada keadaan keluarannya pada logic low (logic 0). Bila denyut picu dikenakan pada pin no 2 (biasanya denyut picu negatif) kel;uaran pemasa akan berubah kepada keadaan HIGH (+Vcc ) buat seketika dan berubah kepada keadaan LOW iaitu keadaan stabil . Keadaan ini akan kekal pada keadaan LOW sehingga denyut picu dikenakan semula . Rajah di bawah menunjukkan I.C. pemasa 555 disambungkan dalam mod monostabil.

Apabila satu denyut pinggir negatif di suntik pada pin 2. Pembanding 2 akan menjadi aktif. Pada ketika ini F-F akan di reset. Keluaran F-F Q = 0 dan Q = 1 .

Ini menyebabkan transistor T OFF. Kapasitor C dicaskan sehingga 2/3Vcc. Masa

mengecas diberi oleh persamaan

T = 1.1 RA C

Apabila voltan kapasitor mencapai 2/3 Vcc, pembanding 1 akan menjadi aktif, dan mengesetkan F-F. Keluaran Q = 1 dan Q = 0. Dengan ini transistor T akan

ON. Keadaan ini akan berterusan sehingga pin 2 menerima denyut picuan

pinggir negatif yang seterusnya. Frekuensi isyarat keluaran ditentukan oleh

frekuensi isyarat picuan manakala lebar denyutnya ditentukan oleh nilai RA dan

juga kapasitor C.

Unit 6 Pemasa


59

Bentuk Gelombang masukan dan keluaran

Unit 6 Pemasa


60

Soalan Latihan :

1. Satu litar pemasa 555 yang disambungkan dalam mod kendalaian astabil dengan nilai-nilai componen seoerti berikut : RA = 10K, RB = 4.7K dan C = 0.1F. Kirakan :

i. TH ii. TL iii. Tempoh, T iv. Frekuensi, F v. % kitar kerja

2. Pemasa 555 di bawah disambungkan dalam mod astabil dan deserta nilai yang

diberi. Pada voltan keluaran Vo, kirakan: i. Tempoh tinggi ii. Tempoh rendah iii. Frekuensi iv. Kitaran verja

Diberi RA = 8K, RB = 3K, C = 0.1F

3. Sebuah pemasa 555 disambungkan sebagai pembilang getar astabil. Pemua 0.01F yang digunakan sebagai pelencung hingar disambungkan pada pin 5 dan dibumikan. Jika frekuensi dan kitar verja bagi gelombang keluaran dikehendaki bernilai 30kHz dan 75% masing-masing:

i. Kirakan nilai perintang-perintang yang diperlukan jika nilai pemuat yang sebumi dengannya bernilai 0.1F

ii. Lukis dan labelkan litar binaan (rajah blok) pembilang getar astabil yang lengkap dengan semua nilai-nilai peranti yang digunakan beserta nombor pin

iii. Lukiskan bentuk gelombang pada pin 6 atau pin 2 dan pada pin keluaran (pin3)

timer 555

Documents