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L’integrato
555 fece la sua prima apparizione nel 1971, prodotto dalla
Signetics Corporation, e fu
battezzato "THE
IC TIME MACHINE", era
infatti l’unico timer ic reperibile a livello commerciale.
Anche se questo integrato è comunemente noto con la sigla
impostagli dalla Fairchild, cioè NE555, è possibile
reperirlo con le medesime caratteristiche, ma contraddistinto
da sigle diverse(Table.1). L'attuale versione CMOS, prodotta
dalla Motorola, consente di ottenere dei consumi estremamente
più bassi e una velocità di commutazione superiore.
L'integrato
può essere utilizzato in vari tipi di configurazione, ma la prima
è senza dubbio quella di
oscillatore ASTABILE,
ovvero avremo in uscita un'onda quadra con un alternarsi di stati LOW
ed HIGH (fig.10).
Partiamo
dunque con la descrizione del principio di funzionamento,utilizzando
lo schema interno,riportato in figura,sempre riferendoci alla sua
funzione di astabile. Come potete vedere sono presenti due
operazionali in
configurazione COMPARATORE,
seguiti da un flip-flop
SET-RESET,da un
BUFFER NEGATO
e da un
TRANSISTOR a
collettore aperto. Per spiegare meglio il tutto analiziamo le
funzioni svolte da ciascun piedino.
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DESCRIZIONE
FUNZIONALE DEI PIN |
GND
(piedino 1)
E'
il pin da collegare al negativo dell'alimentazione, cioè a massa.
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TRIGGER
(piedino 2)
Pin
dell'ingresso invertente del comparatore inferiore (LOW COMP.).Come
si può notare dallo schema l'altro ingresso del LOW COMP.,quello
non invertente cioè,viene alimentato da un partitore resistivo,che
applicherà essendo i tre resistori
dello stesso valore,una TENSIONE
PARI AD 1/3 DI QUELLA DI ALIMENTAZIONE.
Se l'NE 555 viene ad esempio alimentato con una tensione di 15
volt,sull'ingresso NON INVERTENTE risulterebbe presente una tensione
di 5 volt !!!ebbene il tali condizioni se andrete ad applicare sul
pin 2 una tensione maggiore di 5 volt sul piedino d'uscita 3 NON
AVRETE NESSUNA VARIAZIONE DI STATO
LOGICO,cioè
rimarrà sempre a livello 0,mentre applicandovi una tensione INFERIORE
AI 5 VOLT,otterrete un cambio di
stato,ovvero l'uscita passerà a STATO
ALTO (HIGH) !!!!tutto questo perchè
il FLIP FLOP (CONTROL F/F) è di
tipo SET - RESET e l'applicazione di una tensione inferiore al pin 2
equivarrà
a pilotare L'INGRESSO SET DEL FLIP FLOP CHE QUINDI COMMUTERA' IL SUO
STATO DI USCITA !!!!
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OUTPUT
(piedino 3)
Questo
pin è quello da cui esce il segnale da utilizzare per pilotare la
base di un transistor, l'ingresso di una porta logica,ecc... Occorre
tener presente che la corrente massima prelevabile non deve essere
superiore ai 100mA,altrimenti rischiate di fonderlo!!!! Inoltre
importantissimo aumentando la corrente erogata, l'integrato tende ad
elevare il VALORE DELLO STATO LOGICO 0, cioè se ad esempio per una
corrente di 10mA ed una tensione di alimentazione pari a 12 volt, si
ottiene:
LIVELLO
LOGICO 0 = 0,1 VOLT
LIVELLO
LOGICO 1 = 10,6 VOLT
prelevando
da tale pin una corrente di 100mA,si otterranno due diversi livelli
logici:
LIVELLO
LOGICO 0 =1,7 VOLT
LIVELLO
LOGICO 1 = 10,5 VOLT
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RESET
(piedino 4)
Questo
piedino serve per resettare ovvero azzerare in uscita la funzione
che sta svolgendo l'integrato.Per ottenere questa condizione E'
SUFFICIENTE COLLEGARE IL PIN AD UN LIVELLO LOGICO 0,CIOE' A
MASSA.Se
questa funzione NON VIENE
UTILIZZATA E' OBBLIGATORIO COLLEGARE IL PIN AL
POSITIVO DELL'ALIMENTAZIONE,ALTRIMENTI
LASCIANDOLO AD UNO STATO LOGICO NON DEFINITO,CIOE' SCOLLEGATO,SI
POTREBBE AVERE IL BLOCCO DEL FUNZIONAMENTO DELL'INTEGRATO!!!
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VOLTAGE
CONTROL (piedino 5)
Pin
collegato all' INGRESSO NON
INVERTENTE DEL COMPARATORE SUPERIORE (UPPER
COMP.),che
risulta essere alimentato dallo stesso partitore del comparatore
inferiore,ma con UNA TENSIONE
PARI A 2/3 DI QUELLA D'ALIMENTAZIONE !!!!CON QUESTO PIN E' POSSIBILE
ANTICIPARE O RITARDARE LA COMMUTAZIONE DEL LIVELLO LOGICO D'USCITA,
MODIFICANDO
LE TENSIONI DI RIFERIMENTO APPUNTO DEI DUE COMPARATORI!!!!Quando
non viene utilizzato è obbligatorio collegarlo a MASSA CON UN
CAPACITORE DA 10.000 pF circa !!!!
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THRESHOLD
(piedino 6)
Pin
che controlla l'INGRESSO NON INVERTENTE DEL COMPARATORE SUPERIORE
(UPPER COMP.). Se su questo pin applicherete una tensione MINORE
DI 2/3 DI QUELLA D'ALIMENTAZIONE,
sul pin d'uscita RIMARRA' SEMPRE UN
LIVELLO ALTO (HIGH) O STATO LOGICO 1
!!!!! se invece sarà MAGGIORE DEI
2/3,OTTERETE IL CAMBIO DI STATO IN USCITA E QUINDI VI RITROVERETE
UNO STATO BASSO O STATO LOGICO 0 (PIN3).
Come risulta evidente dallo schema il PIEDINO
6 ANDRA' A PILOTARE L'INGRESSO RESET DEL FLIP-FLOP, CHE QUINDI
COMMUTERA' IL SUO STATO D'USCITA !!!!
ATTENZIONE
!!! QUANTO
DETTO SUI PIN 2 E PIN 6 E' VALIDO A PATTO CHE "
NON VENGA MODIFICATO IL VALORE DI TENSIONE PRESENTE SUL PIN 5 "
!!!!!
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DISCHARGE
(piedino7)
Questo
piedino,come si può chiaramente notare dallo schema,risulta
collegato al collettore di un transistor,oppure al DRAIN DI UN
MOSFET SE L'NE 555 E' UN C\MOS!!!! Questo transistor viene
utilizzato come interruttore per SCARICARE
EVENTUALI CAPACITORI COLLEGATI SUGLI INGRESSI DEI DUE COMPARATORI,
PIN 2 O PIN 6.
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VCC
(piedino 8)
Questo
pin va collegato al positivo dell'alimentazione,che dovrà essere
obbligatoriamente compresa tra un MINIMO
DI 5 VOLT ED UN MASSIMO DI 15 VOLT per i normali NE555
e tra un
minimo di 4,5 VOLT ed un massimo di 18 VOLT per la versione C/MOS.
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