IC 555

يعد المؤقت ( IC 555 ) من أشهر الدوائر الإلكترونية المتكاملة وأكثرها استخدامًا ويعتبر محبوب من قبل الهواة والمحترفين على حد سواء بسبب التطبيقات المختلفة والعديد من الدوائر التي يمكن تنفيذها بواسطة هذه الشريحة الصغيرة.

 

( IC 555 ) :

هو شريحة الكترونية متكاملة تستخدم في المؤقتات وتوليد النبضات وكذلك في المذبذبات , وأول انتشار للرقاقة كان في عام 1971 , و على الرغم من مرور سنوات عديدة منذ اختراعه ,  فالشريحة لا تزال منتشرة وتستخدم بسبب رخص سعرها وكفاءتها ، وتم إنتاج مليار قطعة من هذه الشريحة في عام 2003 .

 

مخترع ( IC 555 ) :

تم اختراع الدائرة المتكاملة ( IC 555 )  في عام 1971

بواسطة المخترع (هانس آر. كامينزيند) تحت عقد تم تنفيذه بينه وبين شركة (Signetics) الامريكية للإلكترونيات

 

اهمية واستخدامات ( IC 555 ) :

يدخل المؤقت (IC 555) في تركيب العديد من الأجهزة الإلكترونية نظرا للاستقرار الذي يتميز به في عمله وكذلك شدة تحمله، وتستعمل هذه الدائرة المتكاملة كمذبذب أو مؤقت .

 

ومن تطبيقات واستخدامات ( IC 555 ) :

• عمل صافرات الانذار مثل صافرات انظار الشرطة.

• كاشف الضوء والظلام.

• مفتاح حساس اللمس.

• يستخدم في عمل مولد الاشارات.

• عمل مؤقت ( timer ) لمده ( ثواني – دقائق – ساعات ).

• يستخدم في عمل مرسل الاشعة تحت الحمراء والامواج مثل الامواج فوق الصوتية.

• يستخدم في عمل مفتاح حساس اللمس.

 

سبب تسمية المؤقت ( IC 555 )  بهذا الاسم:

سبب تسمية المؤقت IC 555))  بهذا الاسم هو وجود 3 مقاومات ، كل منها 5 كيلو أوم ، والتي تستخدم كمقسم جهد مدرج في تركيبه الداخلي. تتكون هذه الشريحة أيضًا من: 15 مقاومًا كهربائيًا و 25 ترانزستورًا و 2 دايود والعديد من العناصر الإلكترونية الأخرى.

 

البنية الداخلية للمؤقت ( IC 555 ) :

 

عدد أطراف المؤقت ( IC 555 ) :

المؤقت ( IC 555 ) هو عبارة عن دائرة متكاملة بها 8 أطراف ويوجد في السوق العديد من الانواع الأخرى مثل المؤقت 556 الذي يحتوي على 14 طرف وهو اثنان 555 مؤقت داخل شريحة واحدة ونجد أيضًا المؤقت 558 الذي يمثل 4 مؤقتات 555 داخل شريحة واحدة وله 16 طرفا.

 

وهذا شكل يوضع اطراف المؤقت ( IC555 ) :

 

وظيفة كل طرف من الاطراف الثمانية :

1- الأرضي (ground): هذا الطرف يكون متصل بالمخرج الأرضي لمصدر التغذية.

2- البدء (trigger): يمكن اعتبار هذا الطرف بمثابة زناد الإطلاق بالنسبة للمؤقت ( IC555 ) ، عندما تكون الفولطية عند هذا الطرف أقل من ثلث (1/3) قيمة جهد التغذية (Vcc)، تكون إشارة الجهد عند الخرج (الطرف 3) HIGH ( طالما حافظنا على الجهد منخفضا عند هذا الطرف تبقى إشارة الخرج HIGH) .

3- المخرج (output) : يكون الخرج إما LOW وهو يساوي تقريبا(0) فولت، أو HIGH وهو يساوي جهد التغذية Vcc (عند الطرف8) ناقص 1.5 فولت ( جهد التغذية – 1.5 فولت)

4- إعادة الضبط او التصفير (reset) : يسمح بإعادة ضبط الوجه ، مما يسمح بالتحكم في إشارة الخرج عند الطرف (3) ، وعادة ما يتم توصيل هذا الإدخال بجهد الإمداد (Vcc).

5- التحكم (control) : في أغلبية التطبيقات لا يتم استعمال هذا الطرف ويتم ربطه مع مكثفة ذات سعة 10 نانوفاراد إلى المأخذ لتجنب الضوضاء والتشويش على الإشارة، وظيفة هذا المدخل هي التحكم في التوقيت الخاص بالمتكاملة 555.

6- جهد العتبة (threshold): وظيفة هذا المدخل هي مراقبة الفولطية بين طرفي المكثفة التي يتم تفريغها بواسطة الطرف 7، عندما تصل هذه الفولطية إلى ثلثي جهد التغذية ( 2/3 Vcc) تتغير إشارة الخرج عند الطرف 3 من HIGH إلى LOW.

7- التفريغ (discharge): وتتمثل وظيفة هذا الطرف في تفريغ المكثف الخارجي المتصل بمؤقت 555 ويعمل بمساعدة المقاوم الخارجي المستخدم لضبط وقت التفريغ.

8- جهد التغذية (Vcc): هذه المحطة تكون متصلة مباشرة بمصدر التغذية ، يجب أن يكون الجهد بين 4.5 فولت و 15 فولت حتى يعمل المؤقت بكفاءة عالية .

 

كيفية معرفة ارقام الاطراف الخاصة بالمؤقت ( IC 555 ) :

يتم ترقيم اطراف الدائرة المتكاملة 555 بشكل مميز وهو عكس اتجاه عقارب الساعة بداية من اعلي اليسار الي الفتحة الموجودة علي سطح تلك الدائرة المتكاملة ويوضح ذلك الشكل التالي :

 

انماط عمل الدائرة المتكاملة 555  كمذبذب :

تعتبر المذبذبات من بين أكثر الدوائر استعمالا في مجال الإلكترونيات فهي تستعمل في جميع المجالات مثل: أنظمة التحكم، الاتصالات والعديد من المجالات الأخرى .

 

المذبذب عديم الاستقرار:

ليس لديها حالة ثابتة ، وتتغير إشاراتها باستمرار من LOW إلى HIGH ومن HIGH إلى LOW دون أي تدخل خارجي وخلال الأوقات التي يحددها المستخدم قبل الاستخدام , وعند توصيل التغذية للدائرة تظهر اشارة علي المخرج (output) .

ويوضح الشكل التالي طريقة التوصيل :

 

المذبذب أحادي الاستقرار:

لها حالة ثابتة وحالة أخرى غير مستقرة ، في حالة المصهر اي الحرارة ، يغير المذبذب حالته إلى حالة غير مستقرة يتم تحديد مدتها من خلال تصميم الدائرة.

ويوضح الشكل التالي طريقة التوصيل:

 

المذبذب ثنائي الاستقرار:

يحتوي هذا الوضع على حالتين مستقرتين ، ويتم التغيير بين الحالتين (من LOW إلى HIGH ومن HIGH إلى LOW) بواسطة زرين مختلفين.

ويوضح الشكل التالي طريقة التوصيل:

مميزات المؤقت ( IC555 ) :

1- يمكن التحكم وضبط النبضة الموجبة او السالبة الي الصفر .

2- زمن التوقف عن العمل يتميز بصغره .

3- يمكن للدائرة المتكاملة ان تنتج تردد يصل الي 500KHZ .

4- يتراوح التوقيت الزمني من المايكرو ثانية وحتي الساعات المتعددة .

5- يمكن ان يصل تيار المخرج الي 200 مللي امبير , وذلك الامر يساعد في ان يتم ربطه بالمرحل الكهربي بشكل مباشر دون الحاجة الي وجود قطعة الكترونية تعمل كوسيط مثل الترانسيستور تعمل كوسيط .

6- يتميز بالاستقرار تجاه تغيرات درجات الحرارة , والذي اثبت ذلك ان نسبة تأثيرات الحرارة عليه لا تتعدي 0.005% لكل درجة مئوية واحدة .

7- يتوافق المخرج (output ) بشكل تام مع الدائرات الرقمية والمنطقية من النوع TTL عندما يتم تغذيته بجهد 5 فولت , مما يمكن من استغلال هذا المؤقت في قيادة الدائرات الرقمية TTL بشكل مميز .

8- يمكن ان يتم تشغيله كمهتز احادي الاستقرار , فيقوم بتوليد نبضة واحدة , او يمكن تشغيله كمهتز عديد الاستقرار يقوم بتوليد سلسلة لا نهائية من النبضات التي تتكرر بشكل دوري ومضبوط بشكل دقيق جدا .

 

انواع اخري من المؤقت اساسها المؤقت ( IC555 ) :

– المؤقت 556 :

تتكون دائرته المتكاملة من دائرتين (555) موجودتين داخل نفس القطعة الالكترونية , وتوجد الدائرتين داخل نفس القطعة الالكترونية ضمن غلاف واحد وتتوزع أقطاب هذه الدائرة باستقلال تام عن بعضهما البعض ولا يتأثر احدهما بالأخر وتعامل كلاهما كدائرتين منفصلتين متكاملتين كما يوضح الشكل التالي :

 

هناك أيضًا أنواع أخرى مثل المؤقت (558) الذي يمثل 4 مؤقتات 555 داخل شريحة واحدة ويحتوي على 16 طرفًا.

وبذلك يعتبر المؤقت (IC 555) من أشهر الدوائر الإلكترونية المتكاملة لمميزاته العديدة , ودخوله في تكوين العديد من الاجهزة , والعديد من المؤقتات الأخرى .

لقراءة مقالات تانية على موقعنا : من هنا