555タイマー

555タイマー* ICは、分圧器ネットワークで使用されている3つの$ 5K \ Omega $抵抗器から名前を得ました。このICは、正確な時間遅延と発振を生成するのに役立ちます。この章では、555タイマーについて詳しく説明します。

ピン図と機能図

このセクションでは、まず555タイマーICのピン図について説明し、次にその機能図について説明します。

555タイマーICは、8ピンミニデュアルインラインパッケージ（DIP）です。 555タイマーICの*ピン図*は、次の図に示されています-

各ピンの重要性は、上の図から一目瞭然です。この555タイマーICは、+ 5V〜+ 18VのDC電源で動作できます。主に、方形波、ランプ波、パルスなどの*非正弦波*波形を生成するのに役立ちます。

555タイマーの内部詳細を示す絵図は、機能図として知られています。

555タイマーICの*機能図*は、次の図に示されています-

555タイマーの機能図には、分圧器ネットワーク、2つのコンパレータ、1つのSRフリップフロップ、2つのトランジスタ、インバータが含まれていることに注意してください。このセクションでは、各ブロックまたはコンポーネントの目的について詳細に説明します-

分圧器ネットワークは、供給電圧$ V _ \ {cc} $とグランドの間に直列に接続された3つの$ 5K \ Omega $抵抗で構成されています。
このネットワークは、1つの$ 5K \ Omega $抵抗器のみが存在する場合、ポイントとグランド間に$ \ frac \ {V _ \ {cc}} \ {3} $の電圧を提供します。同様に、2つの$ 5K \ Omega $抵抗しか存在しない場合、ポイントとグランドの間に$ \ frac \ {2V _ \ {cc}} \ {3} $の電圧を供給します。

555タイマーICの機能図は、上位コンパレータ（UC）と下位コンパレータ（LC）の2つのコンパレータで構成されています。
*コンパレータ*は、それに適用される2つの入力を比較し、出力を生成することを思い出してください。
オペアンプの非反転端子に存在する電圧が反転端子に存在する電圧よりも大きい場合、コンパレータの出力は$ + V _ \ {sat} $になります。これは、デジタル表現では Logic High （ '1'）と見なすことができます。
オペアンプの非反転端子に存在する電圧がその反転端子の電圧以下である場合、コンパレータの出力は$ -V _ \ {sat} $になります。これは、デジタル表現では Logic Low （ '0'）と見なすことができます。

* SRフリップフロップ*は、正のクロック遷移または負のクロック遷移で動作することを思い出してください。 SとRの2つの入力と、Q（t）とQ（t）の2つの出力があります。出力Q（t）およびQ（t） ’は互いに補完します。
次の表は、SRフリップフロップの*状態テーブル*を示しています

ここで、Q（t）とQ（t + 1）はそれぞれ現在の状態と次の状態です。そのため、SRフリップフロップは、クロック信号の正（負）遷移が適用される場合、入力条件に基づいて、ホールド、リセット、セットなどの3つの機能のいずれかに使用できます。
下位タイマー（LC）および上位コンパレータ（UC）の出力は、555タイマーICの機能図に示すように、SRフリップフロップの*入力として適用されます。

555タイマーICの機能図は、1つのnpnトランジスタ$ Q _ \ {1} $と1つのpnpトランジスタ$ Q _ \ {2} $で構成されています。 npnトランジスタ$ Q _ \ {1} $は、ベースからエミッタへの電圧が正で、カットイン電圧より大きい場合にオンになります。そうでない場合は、オフになります。
リセット入力をSRフリップフロップとnpnトランジスタ$ Q _ \ {1} $から分離するために、pnpトランジスタ$ Q _ \ {2} $が buffer として使用されます。
555タイマーICの機能図で使用される*インバーター*は、反転動作を実行するだけでなく、電力レベルを増幅します。

555タイマーICは、出力でパルスを生成するために、モノラル安定動作で使用できます。同様に、出力で方形波を生成するために、非安定動作で使用できます。