Bu yazı da sizlere 1970’ li yıllarda bir elektronik mühendisi olan Hans R. Camenzind tarafından tasarlandığından beri basitten karmaşığa pek çok elektronik devresinde kullanılan 555 entegresinin iç yapısından ve çalışma modlarından bahsedilecektir.
555 entegresi, zaman kontrolü gerektiren devrelerde kullanılan bir çeşit zamanlayıcı entegresidir. Standart bir 555 entegresi, içerisinde 25 transistor, 2 diyot ve 15 direnç bulunan 8 pinli bir entegredir.
555 Entegresi Blok Diyagramı ve Pin Bağlantıları
Aşağıdaki blok diyagramda da görüldüğü gibi 555 zamanlayıcı entegresinde 2 adet karşılaştırıcı devre (2 tane comparator türünde opamp), 2 adet transistor, 1 adet de flip- flop ve 1 adet çıkış yükselteci bulunmaktadır. Entegrenin blok diyagramında görülen 3 adet 5k ohm değerine sahip dirençler ise entegreye adını veren dâhili bağlı gerilim bölücü dirençlerdir.
Entegrenin içerisinde bulunan karşılaştırıcılar, çift girişli elemanlardır. 2 adet bulunan bu karşılaştırıcıların birinin artısı diğerinin eksisine bağlanacak şekildedir. Artı girişi, eksi girişinden büyük ise çıkış 1; artı giriş, eksi girişten küçük olursa da çıkış 0 olmaktadır. Devrede bulunan R-S flip flopunun R girişi 1, S girişi 0 iken çıkış 0; R girişi 0, S girişi 1 ise çıkış 1 olmaktadır.
555 Entegresinin Pin Bağlantıları
1 numaralı pin: Ground yani topraktır.
2 numaralı pin: Trigger yani tetikleme bacağıdır. Çıkışı 1 (High) yapmak için kullanılır.
3 numaralı pin: Output yani çıkış bacağıdır. Besleme geriliminin yaklaşık 1.7 Volt altında bir çıkış gerilimi sağlar.
4 numaralı pin: Reset bacağıdır ve herhangi bir pin ile bağlantısı yoktur. Lojik 0 olması durumunda devrenin resetlenmesini sağlar. Başka bir anlatımla, negatif pulse ile transistoru doyuma götürerek çıkışı lojik 0 yapmaktadır.
5 numaralı pin: Kontrol voltajı pinidir. Gürültünün önlenmesi için düşük değerli bir kondansatör ile şaseye verilmektedir.
6 numaralı pin: Eşik pini olarak adlandırılan bu pinin gerilimi (2Vcc)/3 değerini geçtiğinde çıkışın lojik 0 olmasını sağlar.
7 numaralı pin: Çıkışın seviyesi ile doğru orantılı olarak direnç göstererek entegreye bağlı kondansatörün şarj durumunu kontrol eder.
8 numaralı pin: 4.5 ile 16 Volt arasında besleme gerilimi uygulanır.
555 Entegresinin Çalışma Modları
- Monostable Mod
Bu modda çalışan devreler one- shot denilen darbe jeneratörü gibi davranarak devreye bir tetikleme sinyali geldiğinde sinyale göre belli bir zaman High seviyesinde kalırlar. Ancak bu modda devrenin kararlı konumu lojik 0 durumudur. Tetikleme sinyali ile durumu değişerek lojik 1 durumuna geçen çıkış ise kararsız duruma geçmiş olur. Devrenin sadece bir lojik durum için kararlı olması nedeniyle de bu duruma mono yani tek denilmiştir.
555 zamanlayıcı devresine bağlanan direnç ve kondansatörün oluşturduğu RC devresinin analizi ile de zamanlayıcının süresi ayarlanmaktadır. Entegreye bağlanan kondansatör, entegrenin içerisindeki transistör ile deşarj edilir.
Bunu şu şekilde açıklayabiliriz:
2 numaralı bacağa bir buton ile tetikleme sinyali verileceğini ve çıkışa bağlı olan ledi yakacağımızı düşünelim. Butona basılıp led yandıktan sonra tekrardan kararlı hale geçene kadarki süre entegreye bağlanan kondansatör ve direnç ile ayarlanabilmektedir. Ancak unutulmaması gereken şey çıkış sinyalinin, kondansatörün gerilimi (2Vcc)/3 değerine ulaştığında kesilecek olmasıdır.
- Bistable Mod
Monostable moddan farklı olarak bu devrede bir değil iki buton bulunacaktır. Bunlardan bir tanesi tetikleme diğeri ise resetleme içindir. Bu butonlardan hangisine basılırsa çıkış kararlı bir şekilde ya lojik 1 ya da kararlı bir şekilde lojik 0 olmaktadır.
- Astable Mod
Bu çalışma durumunda 6 numaralı pin ile 2 numaralı pin birbirine bağlanmaktadır.
Bu durumda Vcc girişine uygulanacak gerilimle şekildeki R1 ve R2 dirençleri üzerinden kondansatör şarj edilecektir. Ayrıca 5k ohm’ luk gerilim bölücü dirençler sayesinde de her bir direnç üzerinde gerilim düşümü meydana gelecektir.
2 numaralı bacağa bağlanan kondansatör sayesinde kondansatör üzerindeki değer (2Vcc)/3 değerine ulaşana kadar çıkış 1, bu değere ulaştıktan sonra ise çıkış 0 durumunda olacaktır.
Çıkışın 1 veya 0 olmak yerine 1 ve 0 arasında gidip gelmesi nedeniyle kararsız mod olarak Türkçeye çevrilmiştir. Kondansatörün şarj ve deşarj olması ile transistörler sırayla iletimde ve yalıtımda olacaklardır. Devredeki NPN tipi transistörü iletimde iken çıkışı lojik 0 ve yalıtımda iken de çıkışı lojik 1 yapacaktır.
Mühendislik kategorisinde bulunan diğer makaleleri de okumanızı tavsiye ederiz!
