جدید مدار تولید موج مربعی با آی سی تایمر 555
تایمر 555 یک آی سی محبوب و همه کاره است که برای تولید دورههای زمانی دقیق و پایدار طراحی شده است. یکی از کاربردهای متداول 555 تولید موج مربعی است. فرکانس جدیدترین نسخه های 555 تا 2 مگاهرتز است اما ممکن است در فرکانسهای بالا پایداری کافی را نداشته باشد.
یکی از مدارهای محبوب این آِی سی اسیلاتور یا مدار تولید موج مربعی است. مدار تولید موج مربعی در واقع یک مولتی ویبراتور آستابل است که مدار کلی آن به شکل زیر است:
زمان بالا بودن و زمان پایین بودن موج خروجی را می توانید ببینید. البته این نکته هم باید ذکر شود که ضریب 0.7 در روابط بالا تقریبی است و عدد دقیق آن 0.693 است که برای راحتی محاسبات می توان همان 0.7 را استفاده نمود.
با یک نگاه به روابط بالا می توان دریافت که با افزایش مقدار C1 و R1 و R2 فرکانس موج خروجی کاهش می یابد.
همان طور که می بینید با استفاده از این مدار دیوتی سایکل موج مربعی خروجی همیشه بیشتر از 50 درصد خواهد بود و برای اینکه به دیوتی سایکلهای کمتر از 50 درصد دست پیدا کنیم باید در مدار تغییراتی اعمال کنیم.
حالا اگر به جای مقاومت R2 یک پتانسیومتر یا ولوم قرار دهیم می توانیم فرکانس و دیوتی سایکل موج را تغییر دهیم.
در مدار بالا برای اینکه بتوانیم تا حد ممکن دیوتی سایکل را به 50 درصد نزدیک کنیم لازم است که مقاومت R2 نسبت به R1 خیلی بزرگتر باشد.
حالا بیایید مقدار مقاومت ها و خازن ها را طوری تعیین کنیم که خروجی یک موج مربعی 1 کیلوهرتز باشد و دیوتی سایکل آن نیز 60 درصد باشد. ابتدا باید این نکته را اضافه کنیم که خازن C2 را همیشه 10nF در نظر می گیریم.
خازن C1 را 100nF در نظر می گیریم. با در نظر گرفتن دیوتی سایکل 0.6 و فرکانس 1000 هرتز ، با حل معادلات بالا مقادیر زیر برای مقاومت ها به دست می آید.
R1 = 2.89k
R2 = 5.77k
اما مقادیر فوق مقاومتهای استاندارد نیستند. بنابراین یا باید از پتانسیومتر استفاده کنیم و مقدار آنها را به دقت تنظیم کنیم و یا اینکه نزدیکترین مقادیر استاندارد را انتخاب نماییم. با استفاده از جدول مقاومتهای استاندارد مقادیر مقاومت ها به صورت زیر انتخاب می شوند:
R1 = 3k
R2 = 5.6k
بنابراین با انتخاب مقادیر بالا فرکانس برابر 1002 هرتز و دیوتی سایکل برابر 60.42% خواهد بود که به مقادیر مورد نظر ما بسیار نزدیک است.
با توجه به کاربرد گسترده آی سی 555 در مطالب بعدی مدارهای کاربردی مختلفی را بر اساس این آی سی معرفی و تحلیل خواهیم نمود.