Descriptions
le 555 a été le premier Circuit minuterie ou base de temps ( Timer ) au environ de 1971 de la compagnie Signetics avec le SE555 / NE555 .Il convenait pour les bricoleurs ou les professionnels de façon stable, et convivial pour des applications en mono stable et astable. Depuis ce premier dispositif une myriade de nouveaux circuits ont étés développés et présentés dans plusieurs publications professionnels ou amateurs. depuis dix ans certains fabricants ont arrêtés de fabriquer ces minuteries à cause de la compétition sur ce marché ou pour d' autres raisons. D' autres entreprises, comme Philips fabrique toujours ce circuit qui est depuis près de 30 ans encore très populaires et employé dans beaucoup de schémas. C'est tout à fait unique et incroyable dans l' histoire des composants électroniques ou les modes et la technologie varient très vite .Bien que de nos jours la version CMOS de ce circuit, comme le Motorola MC1455, est surtout employée, le type standard est encore disponible, cependant il y a eu beaucoup d'améliorations et variations dans le circuit. Mais tous les types sont compatible entre eux.
Dans ce cours je vous montrerai ce qu' est exactement le 555 et comment l'employer lui-même ou en combinaison avec d' autres dispositifs sans pour autant atteindre l'exigence d'un degré d'ingénierie.
Cette minuterie emploie un labyrinthe de transistors, diodes et résistances et pour cette raison j'emploierai un diagramme avec des blocs pour simplifier les explications et organisations internes du 555.
Voici des exemples de références en fonction des fabricants :
Les principales caractéristiques de ce composants sont :
Vitesse max des impulsions moins de 2 ms
Base de temps pouvant être de quelques microsecondes à des heures
Fréquence max 2 MHz
Il fonctionne en mode mono stable ou astable
Il fonctionne de 4,5 V à 16 V , compatible TTL ( 5V )
Stabilité en température 0,005 % par °C
Courant de sortie max 200 mA
Composition : Schéma du composant NE555
L'intérieur du 555 , est l'équivalent de 20 transistors, 15 résistances, et 2 diodes, dépendant du fabricant.
Le circuit équivalent, dans le diagramme ci dessous , fournit les fonctions de contrôle de seuil , déclenchement, comparateurs, bascule, et étage de sortie.
Unités ; Formules
La valeur de la fréquence d'oscillation en sortie dépend des composants C1, R1 externe.
Le 555 comporte 2 comparateurs relié à un pont diviseur permettant de déterminer un seuil haut et un seuil bas , une bascule de type SET/ RESET , un étage de sortie ( 3-Output ),et un transistor destiné à décharger le condensateur C1 externe ( 7-Discharge ).
La tension de contrôle de tension ( 5-Threshold ) vaut 2/3 de Vcc et la tension de seuil inférieur 1/3 Vcc .
La gâchette ( 2-Trigger ) s'utilise pour déclencher le comparateur bas , en mode mono stable cela actionne la bascule (set )et la sortie du timer passe à 1 ,puis si le signal de contrôle RAZ ( 4-Reset ) passe à 0 la sortie passe aussi à 0.
la constante de temps est :
t = 1,1 x R1 x C1
Si la valeur de la résistance est de 1 MegaOhm et la capacité 1uF (micro-Farad). La constante de temps est dans ce cas :t = 1,1 x 1 000 000 x 0,000 001 = 1,1 seconde
mais il faut tenir compte de la tolérance des composants . En mode multivibrateur Astable:
Le mode multivibrateur Astable ( free-running ) produit des créneaux en continu .La fréquence des créneaux est déterminé par R1 , R2 et C1 .Dans un premier temps le condensateur C1 est déchargé. Quant on applique un signal sur la gâchette , le condensateur commence à se charger au travers des résistances R1 et R2 , pendant un laps de temps t1 , durant lequel la sortie est en état haut , et ce , jusqu' à ce que la tension en C1 atteigne les 2/3 de l 'alimentation .
C'est alors que le cycle recommence .
t1 = 0,693 x ( R1 + R2 ) x C1
t2 = 0,693 x R2 x C1
T = t1 + t2 = 0,693 x (R1 + 2XR2) x C1
La fréquence d ' oscillation est l' inverse de la période :F = 1/T = 1,44 / (R1 + 2XR2) x C1
Dans le montage ci dessous ont place deux diodes pour contrôler la charge et la décharge du condensateur C1.Ont obtient en réglant P1 et P2 un signal de sortie symétrique t1 = t2 .
Valeurs
et figure. 2 le boîtier le plus familier 8-broches ,
plus rare 14-broches fig 3 .
Boîtier DIP 8 broches et boîtier SOP version CMS .
La définition des broches :
Broche 1 (Ground): est la Masse , relié au potentiel négatif de l'alimentation .
Broche 2 (Trigger) : la Gâchette ou déclenchement , en mode mono stable sert à déclencher le départ du signal de sortie ; en mode Astable ont la connecte avec la broche 6 .
Broche 3 (Output) : la Sortie ( environ 2/3 de la tension d' alimentation )
Broche 4 (Reset) : Remise à zéro , en mode mono stable sert à forcer le signal au niveau bas .
Broche 5 (Control voltage) : Contrôle du voltage du pont diviseur interne ou modulation , pas très utile et souvent non connecté ou relié a une capa vers la masse .
Broche 6 (Threshold) : Le seuil de déclenchement ou comparateur , en mode mono stable ont la connecte avec la décharge .
Broche 7 (Discharge) : La décharge sert à court circuiter le condensateur externe de la minuterie .
Broche 8 (Vcc) : Alimentation + du circuit de 4,5 V à 16 V , la tension d' alimentation n' a que très peut d' influence sur la période du timer ( 0,1 % par volt ) mais cela influence la tension du signal de sortie ainsi que le courant .
Variantes
Le 556 est un double 555 dans un boîtier 14 - broches,
le 558 contient quatre 555 aussi dans un boitier14 - broches.
Utilisations:
Application mono stable : S1 déclenche le signal de sortie pour allumer la LED pendant un temps déterminé par R1 et C1.
Application mono stable avec RAZ :
Idem mais grâce à S2 ont peut stopper le signal .
Application Astable : La LED clignote en permanence .
Exemples de sorties :
Exemples d' utilisations :
Touche sensible : Avec une résistance de 10 M sur la gâchette ( 2-Trigger ) le déclenchement du timer devient très sensible , et le simple fait de toucher avec le doigt déclenche l' allumage de la LED pendant un temps déterminé par R1 et C1 .
Alarme Auto simple : S0 ouvert met en marche l' alarme , les contacts de portes S1 à S4 sont normalement fermés , pour sortir de la voiture vous avez quelques secondes déterminé par R1 , C1 ; ensuite si l' on ouvre une des portes il a 3 secondes R2 , C2 pour actionner S0 avant que le relais ne déclenche une alarme ; une fois le relais déclenché le fait de fermé les portes n' arrêteront pas l' alarme , seul S0 en position fermé coupe l' alarme .( Le contact S0 peut être un shunt sur une prise DIN )
circuit doubleur de tension 12V VERS 24V à BASE DE NE555 : La Description du montage 12v/24v .Le schéma d'un doubleur de tension à l'aide très simple minuterie NE555 est montré ici. Voici IC NE555 est câblé comme une exploitation multivibrateur astable à environ 9KHz. La base des deux transistors (Q1 et Q2) est court-circuité et la sortie du multivibrateur astable (axe 3) est relié. Lorsque la sortie de multivibrateur astable est faible, Q1 et Q2 être OFF sera allumé. La borne négative du condensateur C3 sera court-circuité à la masse par T2 et il sera chargé à la tension d'alimentation d'entrée. Lorsque la sortie du vibrateur astable multi est élevé, le transistor Q1 sera ON et le transistor Q2 sera OFF.Le condensateur C4 sera débité de la tension aux bornes du condensateur C3, plus la tension d'alimentation d'entrée (qui est le double de la tension d'entrée).
Ce circuit doubleur de tension peut fournir jusqu'à 50 mA seulement courant de sortie et au-dessus de cette limite actuelle de la tension de sortie sera considérablement réduit. La tension de sortie réelle se situera autour de 19V pour une entrée de 12V DC et la tension de sortie sera un peu instable. Quoi qu'il en soit, pour les applications de faible intensité ce circuit est assez bien.
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