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L' Ne555 è uno dei circuiti integrati pù utilizzati per
la costruzione di timers ed oscillatori, sia astabili che monostabili. Nella configurazione
astabile, una delle più utilizzate, consente di generare una tensione che oscilla
tra 2 valori , quindi un'onda quadra di frequenza e duty cycle desiderato e determinato
dal valore dei compnenti ad esso collegati.
L'immagine sottostante mostra lo schema a blocchi dell'integrato, il circuito esterno
applicato ne permette l'utilizzo in modo astabile, ovvero come oscillatore (alternanza
di 2 stati).
Lo shema interno dell' NE555 mostra un partitore di tensione composto da 3 resistenze
di 5K ciascuna (da qui deriva il nome all'integrato) che generano le tensioni Vcc*
1/3 e Vcc * 2/3 (dal basso in alto). Ai capi delle resistenze sono collegati gli
ingressi (invertente e non invertente) di 2 amplificatori operazionali. Gli altri
ingressi degli operazionali sono collegati ai piedini dell'integrato e possono essere
connessi a piacimento a seconda della funzione che si vuole realizzare. Le uscite
degli amplificatori operazionali sono collegate al Set ed al Reset di un flip flop
S-R. L'uscita Q, amplificata da uno stadio di potenza che è in grado di fornire
una sufficiente corrente viene trasferita all'esterno dell'integrato tramite il
piedino di uscita.
L'uscita negata del flip flop è connessa alla base di un BJT il cui emettitore è
a massa, mentre il suo collettore è connesso ad un piedino per portarlo all'esterno.
Si vedrà che questo è utile per poter scaricare la capacità C.
La porta logica AND presente nello schema ha la funzione di disattivare il morsetto
di reset del flip flop.
Lo schema in circuitale in figura mostra come devono essere collegati i morsetti
dell' NE555 per creare un onda quadra utilizzandolo in configurazione astabile.
La capacità di 0.1 uF (micro Farad) è utile per il corretto funzionamento dell'
NE555. Le resistenze R1 ed R2 insieme al valore della capacità C determinano il
periodo e il duty cycle dell'onda quadra in uscita.
La relazione che fornisce il valore di frequenza è la seguente: f = 1 / (.693 *
C *(R1 + 2 * R2))
Se consideriamo l'inverso della frequenza, ovvero il periodo, e lo scomponiamo in
t1 (quando il valore di uscita è positivo) e in t2 (quando il valore di uscita è
nullo) possiamo calcolare i sigoli periodi t1 e t2.
t1 = .693(R1+R2)C
t2 = .693 x R2 x C
Confrontando le relazioni che forniscono t1 e t2 , è possibile ottenere il duty
cycle.
D = t1/t = (R1 + R2) / (R1 + 2R2)
Un semplice esempio di lampeggiatore di piccole dimensioni
che utilizza l' NE555 come oscillatore lo potete trovare in questa pagina . |
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