Chế độ Astable Multivibrator của IC hẹn giờ 555 còn được gọi là Chế độ chạy tự do hoặc chế độ tự kích hoạt. Không giống như chế độ Monostable Multivibrator, nó không có bất kỳ trạng thái ổn định nào, nó có hai trạng thái gần như ổn định (CAO và THẤP). Không cần kích hoạt bên ngoài trong chế độ Astable, nó tự động hoán đổi hai trạng thái của nó trong một khoảng thời gian cụ thể, do đó tạo ra dạng sóng hình chữ nhật. Khoảng thời gian này của đầu ra CAO và THẤP được xác định bởi điện trở bên ngoài (R1 và R2) và tụ điện (C1). Chế độ Astable hoạt động như một mạch dao động, trong đó đầu ra dao động ở một tần số cụ thể và tạo ra các xung ở dạng sóng hình chữ nhật.
Sử dụng IC hẹn giờ 555, chúng tôi có thể tạo ra khoảng thời gian chính xác của đầu ra CAO và THẤP, từ micro giây đến hàng giờ, đó là lý do tại sao 555 là IC rất phổ biến và linh hoạt. Trước khi xem qua phần dưới đây, bạn nên biết về IC hẹn giờ 555 và các mã PIN của nó, đây là mô tả ngắn gọn về các mã PIN của nó.
Chân 1. Nối đất: Chân này phải được nối với đất.
Chân 2. TRIGGER: Chân kích hoạt được kéo từ đầu vào âm của bộ so sánh hai. Đầu ra của bộ so sánh thấp hơn được kết nối với chân SET của flip-flop. Một xung âm (<Vcc / 3) trên Pin này đặt Flip flop và đầu ra ở mức Cao.
Chân 3. OUTPUT: Chân này cũng không có chức năng gì đặc biệt. Đây là chân đầu ra nơi Load được kết nối. Nó có thể được sử dụng làm nguồn hoặc chìm và truyền dòng điện tối đa 200mA.
Chân 4. Reset: Có một nút lật trong chip hẹn giờ. Chân thiết lập lại được kết nối trực tiếp với MR (Thiết lập lại chính) của bàn lật. Đây là chân Thấp đang hoạt động và thường được kết nối với VCC để ngăn việc Thiết lập lại ngẫu nhiên.
Chân 5. Chân điều khiển : Chân điều khiển được kết nối từ chân đầu vào âm của bộ so sánh một. Độ rộng xung đầu ra có thể được kiểm soát bằng cách áp dụng điện áp tại Chân này, bất kể mạng RC. Thông thường chân này được kéo xuống bằng tụ điện (0,01uF), để tránh nhiễu tạp âm không mong muốn khi làm việc.
Chân 6. THRESHOLD: Điện áp chân ngưỡng xác định thời điểm đặt lại flip-flop trong bộ định thời. Chân ngưỡng được rút ra từ đầu vào tích cực của bộ so sánh trên. Nếu chân điều khiển mở, thì điện áp bằng hoặc lớn hơn VCC * (2/3) sẽ đặt lại flip-flop. Vì vậy, sản lượng đi xuống thấp.
Chân 7. KHAI THÁC: Chân này được rút ra từ cực thu mở của bóng bán dẫn. Kể từ khi bóng bán dẫn (mà chân xả được sử dụng, Q1) đã kết nối đế của nó với Qbar. Bất cứ khi nào đầu ra ở mức thấp hoặc flip-flop được đặt lại, chốt phóng điện sẽ được kéo xuống đất và tụ điện phóng điện.
Chân 8. Nguồn hoặc VCC: Nó được kết nối với điện áp dương (+ 3.6v đến + 15v).
Hoạt động của chế độ Astable Multivibrator của IC hẹn giờ 555:
- Khi nguồn ban đầu được BẬT, điện áp Chân kích hoạt thấp hơn Vcc / 3, điều này làm cho đầu ra của bộ so sánh thấp hơn CAO và THIẾT LẬP flip flop và đầu ra của chip 555 là CAO.
- Điều này làm cho bóng bán dẫn Q1 TẮT, vì Qbar, Q '= 0 được áp dụng trực tiếp vào cơ sở của bóng bán dẫn. Khi bóng bán dẫn TẮT, tụ điện C1 bắt đầu sạc và khi nó được sạc đến điện áp trên Vcc / 3, khi đó đầu ra của bộ so sánh thấp hơn trở thành LOW (bộ so sánh trên cũng ở mức LOW) và đầu ra Flip flop vẫn như trước (đầu ra 555 vẫn ở mức CAO).
- Bây giờ khi sạc tụ điện đạt đến điện áp trên 2 / 3Vcc, khi đó điện áp của đầu không đảo ngược (PIN ngưỡng 6) sẽ cao hơn so với đầu không đảo của bộ so sánh. Điều này làm cho đầu ra của bộ so sánh Trên CAO và ĐẶT LẠI Flip flop, đầu ra của chip 555 trở nên THẤP.
- Ngay sau khi đầu ra của 555 nhận được LOW nghĩa là Q '= 1, khi đó bóng bán dẫn Q1 trở nên BẬT và ngắn tụ C1 xuống đất. Vì vậy tụ C1 bắt đầu phóng điện xuống đất thông qua PIN phóng điện 7 và điện trở R2.
- Khi điện áp tụ điện giảm xuống dưới 2/3 Vcc, đầu ra của bộ so sánh trên trở nên THẤP, lúc này SR Flip flop vẫn ở trạng thái trước đó vì cả hai bộ so sánh đều LOW.
- Trong khi phóng điện, khi điện áp tụ điện giảm xuống dưới Vcc / 3, điều này làm cho đầu ra của bộ so sánh Dưới CAO (bộ so sánh trên vẫn THẤP) và Đặt lại flip flop và đầu ra 555 trở thành CAO.
- Transistor Q1 trở nên TẮT và một lần nữa tụ C1 bắt đầu sạc.
Quá trình sạc và xả của tụ điện tiếp tục và một sóng đầu ra dao động hình chữ nhật cho được tạo ra. Trong khi tụ điện đang sạc, đầu ra của 555 là CAO, và trong khi tụ điện đang nhận đầu ra phóng điện sẽ THẤP. Vì vậy, đây được gọi là chế độ Astable vì không có trạng thái nào là ổn định và 555 tự động chuyển trạng thái của nó từ CAO sang THẤP và THẤP thành CAO, vì vậy nó được gọi là Chạy đa vi mạch tự do.
Bây giờ thời lượng OUTPUT HIGH và OUTPUT LOW, được xác định bởi Điện trở R1 & R2 và tụ điện C1. Điều này có thể được tính bằng cách sử dụng các công thức dưới đây:
Thời gian cao nhất (Giây) T1 = 0,693 * (R1 + R2) * C1
Thời gian thấp (Giây) T2 = 0,693 * R2 * C1
Khoảng thời gian T = Thời gian cao + Thời gian thấp = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1
Freqeuncy f = 1 / Khoảng thời gian = 1 / 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1 = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Chu kỳ nhiệm vụ: Chu kỳ nhiệm vụ là tỷ lệ thời gian mà đầu ra CAO với tổng thời gian.
% Chu kỳ nhiệm vụ: (Thời gian CAO / Tổng thời gian) * 100 = (T1 / T) * 100 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2) * 100
Bạn cũng có thể sử dụng Máy tính linh hoạt hẹn giờ 555 này để tính toán các giá trị trên.
Đây là minh chứng thực tế về chế độ Astable của IC hẹn giờ 555, nơi chúng tôi đã kết nối đèn LED với đầu ra của IC 555. Trong mạch đa vi điều khiển 555 đáng kinh ngạc này, đèn LED sẽ tự động BẬT và TẮT với một khoảng thời gian cụ thể. Thời gian BẬT, Thời gian TẮT, Tần số, v.v. có thể được tính bằng các công thức trên.
Hình trên cho thấy sơ đồ mạch đa bộ điều khiển ổn định thời gian 555. Bạn có thể tìm thấy rất nhiều mạch và ứng dụng sử dụng chế độ ổn định trong 555 mạch hẹn giờ.