Il componente NE555 è un circuito integrato che può essere configurato in vari modi che vedremo tra un poco.
NE555 nasce nel 1970 dall’invenzione di Hans R. e viene messo in commercio l’anno successivo, all’interno di questo circuito integrato troviamo 3 resistori da 5kΩ collegati in serie, che forniscono ai comparatori interni 1/3 e 2/3 della tensione di alimentazione; il periodo di oscillazione può essere regolato da pochi microsecondi a decine di minuti.
All’interno del componente troviamo 23 transistori, 2 diodi, 16 resistori che compongono oltre ai partitori di tensione, anche comparatori, un match SR e uno stadio di potenza che regola il carico.
Nella famiglia degli NE555, troviamo NE556 che è formato da due 555 e NE558 formato da 4 555.
NE555 è il più versatile integratore prodotto, questo può essere configurato in:
- Monostabile: il frigger manda un singolo impulso all’uscita che carica il condensatore.
- Astabile: il CI lavora come un oscillatore.
- Bistabile: funziona come flip-flop.
Tra un po approfondirò le tre configurazioni.
La piedinatura del componente è quella qui di fianco, partendo dal piedino uno abbiamo:
- GND: Massa
- Trigger: Input negativo del comparatore, una tensione maggiore di 1/3 della Vcc porta al rese dell’uscita.
- Uscita: il piedino da dove ricaviamo l’uscita del CI può avere una corrente massima di 200mA, può avere sia valori positivi che negativi.
- Reset: se collegato alla massa manda in rese il flip-flop, viceversa se collegato al positivo non si ha nessun reset.
- Controllo Volt: legge il valore di tensione del comparatore 2
- Threshold: Ingresso positivo del comparatore 2, una corrente inferiore a 2/3 di Vcc crea un reset
- Discharge: E’ l’uscita di un collettore di un transistor che v pin on quando l’uscita è alta
- Vcc: piedino di alimentazione positiva, può essere collegato a tensioni che vanno da 4.5 a 16V, h aut assorbimento di circa 15mA con 15V di uscita a vuoto.
Configurazioni possibili:
Monotabile: Si ha un solo stato di uscita e viene mantenuto, questo può avere valore 0 o 1, se vi è un evento esterno lo stato passa a quasi stabile per un tempo determinato, per poi tornare a stabile.
Quando si da corrente al circuito, il pin4 e connesso ai 5V, mentre il pin 7 a GND, avremo nel condensatore un valore di 0V.
Se al pin2 mandiamo una tensione di 0V, otteniamo una variazione al comparatore che passa a livello alto, questo porta il flip-flop a livello basso e fa cambiare il valore dell’uscita portandola a livello alto.
Lo stato dell’uscita. livello alto permane seguendo la formula t=1.1xR1xC2
Questa impostazione del NE555 si usa solitamente come temporizzatore
Bistabile:Il nome è dato dal fatto che sia lo stato alto che quello basso sono due stati stabili.
Il principio di funzionamento è come lo stabile con l’unica differenza che lo stato viene mantenuto fino al cambio di corrente al pin 2
Astabile: In questa configurazione NE555 non ha uno stato stabile, quindi continua ad oscillare dallo stato alto allo stato basso, solitamente questa configurazione viene usata per ottenere un segnale di clock.
Allo stato iniziale, il condensatore è scarico, quindi sia il pin 2 che il 6 hanno una tensione di 0V, questo porta ad avere una tensione alta all’uscita del primo comparatore, ed una tensione bassa al secondo, al pin 3 avremo un livello alto.
Quando il condensatore sarà carico, il secondo comparatore avrà una tensione alta che arterà il primo comparatore a passare allo stato basso, portando così la tensione al pin3 a livello basso.
Il tempo di variazione dell’oscillazione tra on e off viene gestito da R1 e R2, queste però portano anche alla variazione del tempo totale di un oscillazione, cioè il tempo trascorso dall’inizio di uno stato alto al suo successivo inizio (TTOT= THigh+ TLow).
