recent
أخبار ساخنة

المؤقت الزمني 555

المذبذبات Oscillators or Multivibrators


هي عبارة عن دائرة بسيطة تعمل إخراج إشارة معينة ولكنها متغيرة وليست ثابتة وتذبذب بنفس الشكل,وغالبا تكون محكومة دائرة المذبذب بوقت.
نفترض أننا لدينا دائرة عبارة عن موسفت يتحكم في ليد والإشارة الداخلة له تكون من خلال دائرة RC دائرة مكثف ومقاومة عند مرور التيار يمر من خلال المقاومة ثم يشحن المكثف إلى حد معين وبعدها يعمل الموسفت وتضيء الليد وعندما نريد إطفائه نضغط على Switch ويبدأ المكثف في تفريغ شحنته إلى أن نقوم بفتح Switch فيبدأ المكثف في الشحن مرة أخرى,وتعتبر هذه العملية عملية تذبذب على حسب ضغطة ال Switch وأيضا تحدد قيمة المقاومة والمكثف قيمة الوقت المستغرق للتذبذب.

المذبذب أو المؤقت 555

المذبذب أو المؤقت 555
المذبذب أو المؤقت 555

هو عبارة عن دائرة متكاملة وأطلق عليها 555 لأنها تحتوي في تركيبها الداخلي على ثلاث مقاومات قيمة كلا منها 5 كيلو أوم ,وتتكون هذه الدائرة من 8 أرجل هي كالتالي:

1 الأرضي Ground

2 القادح Trigger

3 الخرج Output

4 تصفير العداد Reset

5 جهد التحكم Control Voltage

6 جهد العتبة Threshold

7 تفريغ Discharge

8 جهد التغذية VCC

مميزات المؤقت 555



  1. تردد التشغيل الأعظمي لها حتى 500 كيلو هيرتز.
  2. التوقيت الزمني من عدة مايكرو ثانية إلى عدة ساعات.
  3. يمكن تشغيلها كمذبذب أحادي الاستقرار يولد نبضة واحدة ,أو عديم الاستقرار يولد سلسلة من النبضات تتكرر بشكل دوري وضبوط زمنيا بدقة.
  4. تيار الخرج بحدود 200 ميللي أمبير.


أهم المعلومات الموجودة في داتا شيت المؤقت الزمني أو المذبذب 555


سوف نأخذ مثال على ذلك المذبذب NE555 و المذبذب TLC555

نجد في الدانا شيت للمذبذب NE555

نجد أن Maximum Operating Frequancy قيمته 500 كيلو هيرتز.

نجد أن Output قيمته كيلو هيرتز ولذلك من الممكن ان يقوم بتشغيل أشياء كثيرة مثل الريلاي والترانزستور وموتور صغير.

نجد أن Timing from microseconds to hours.

يستطيع العمل في كل حالات المذبذب الثلاثة السابق شرحها.

أقصى جهد من الممكن أن يستحمله هذا المذبذب Supply Voltage أو VCCهو 18 فولت.

قيمة تيار الخرج Output Current أو Iout تساوي 225 ميللي أمبير.

ولكن يجب مراعاة أننا لا نستخدم القيم القصوي بل نستخدم قيم Operating Condition ونجدها كالتالي:

قيمة VCC تتراوح بين من 4.5 فولت إلى 16 فولت.

قيمة Iout تساوي 200 ميللي أمبير.

ولكن ماهي قيمة التيار الذي يسحبه هذا المذبذب حتى يعمل ICC يكون من 3 إلى 6 أمبير لو تم إعطائه 5 فولت,ولكن لو تم إعطائه 15 فولت يسحب المذبذب NE555 من 10 إلى 15 ميللي أمبير.

سنجد في الداتا شيت تطبيقات على المذبذب Application Information وهي عبارة عن دوائر تم تصميمها وتجربتها من الممكن أن تقرأ الوصف لها لتعرف فائدتها ثم تقوم بتجربتها.

أما داتا شيت المذبذب TLC555

نجد في الداتا شيت أنه به نفس المميزات العامة للمذبذب 555 ولكن يختلف عنه في تيار الخرج Output Current نجد أن قيمته 100 ميللي أمبير وال Source قيمته 10 ميللي أمبير.

ونجد قيمة Single-Supply Operation من 2 فولت إلى 14 فولت أقل من قيمة المذبذب السابق.

ونجد هذا المذبذب تركيبه الداحلي نفس التركيب الداخلى للمذبذب NE555 ولكن يختلف عته في إختلافات بسيطة.

نجد القيم القصوى

Supply Voltage أو VCC قيمته 18 فولت.

Source Current,Output أوIC قيمته 15 ميللي أمبير.

وقيم Operating Condition لل Supply Voltage أو VCC قيمته تتراوح بين 2 إلى 15 فولت.

وقيمة Supply Current أو ICC هى 170 مايكرو أمبير وهذا معناه إستهلاك طاقة أقل.

وأعلى تردد من الممكن أن يخرجه هذا المذبذب هو 2 ميجا هيرتز وهو بذلك أعلى بكثير من المذبذب NE555 أربع مرات تقريبا.

أنواع المذبذبات

توجد العديد من أنواع المذبذبات Oscillators وتستخدم في العديد من التطبيقات؛ وسنسعى لتوضيح بعض هذه الأنواع فيما يلي:

دائرة المذبذب أحادي الاستقرار Monostable Multivibrator

المؤقت الزمني 555
دائرة المذبذب أحادي الاستقرار Monostable Multivibrator

نجد ان في هذه الدائرة عند الضغط على المفتاح يعمل المذبذب ويعطي نبضة تخرج على شكل Monostable Output لفترة زمنية معينة ثم ينطفىء وإذا أرادت تشغيله مرة أخرى أضغط على المفتاح مرة اخرى ومثال على ذلك لمبة الدرج التى تضيء بمجرد أن نضغط على المفتاح ثم تنطفىء لوحدها دون الحاجة إلى الضغط على المفتاح لإغلاقها.

ويتم التحكم في مقدار الوقت الذي يعمل فيه المذبذب من خلال هذه المعادلة

t=1.1 R1 C1

وبذلك قيمة المكثف والمقاومة هما اللذان يتحكمان في قيمة الزمن الذي تستغرقه النبضة التى يعملها المذبذب,مثال على ذلك لو عندنا دائرة دائرة المذبذب 555 ونريد تصميم دائرة مؤخر زمني مقداره 0.5 ثانية مع العلم ان قيمة المكثف الموجودة هي 10 مايكرو فاراد.يمكننا الحصول على قيمة المقاومة من خلال التطبيق في المعادلة السابقة كالتالي:

دائرة المذبذب أحادي الاستقرار Monostable Multivibrator
كيفية حساب قيمة المقاومة في المذبذب أحادي الاستقرار


وإذا لم تكن موجودة قيمة هذه المقاومة في السوق يمكنك أن تستخدم قيمة قريبة لها وهي 45 كيلو أوم ويكون هناك نسبة خطأ مقدارها 17 ميللي ثانية.

أما إذا أردت الحصول على قيمة دقيقة يمكنك إستخدام مقاومة متغيرة دقيقة للحصول على قيمة المقاومة المطلوبة.

ملاحظة

في حالة التوقيت الزمني الكبير عدة ساعات مثلا هناك خيارين إما أن تستعين بمكثف كبير أو مقاومة كبيرة والأفضل أن تستعين بمقاومة كبيرة وذلك لأن المكثف الكبير يأخذ مساحة أكبر وأغلى ونسبة الخطأ له كبيرة.

دائرة مذبذب ثنائي الاستقرار Bistable Multivibrator

المؤقت الزمني 555
دائرة مذبذب ثنائي الاستقرار Bistable Multivibrator

يوجد في هذا النوع مفتاحين واحد Set والاخر Reset متصلان بمقاومتين R1 و R2 من الممكن أن نختار كل مقاومة 10 كيلو أوم دون مشاكل ولا يوجد مكثف ولا زمن ودائما يكون رقم 3 هو Output,عندما يكون المفتاح في الوسط بين Set و Reset يكون الخرج مساوي للصفر,وعندما يكون المفتاح على Set يتحول ال Output إلى ON ويظل على هذه الحالة حتى لو لم يصبح المفتاح على Set وعاد إلى الوسط بين Set و Reset حتى يتم تحويل المفتاح إلى منطقة Reset يتحول ال Output إلى OFF وتصبح قيمته صفر مرة أخرى ويظل على هذه الحالة حتى لو لم يصبح المفتاح على Reset وعاد إلى الوسط بين Set و Reset,وتعتبر هذه الدائرة دائرة تحتفظ بأخر ضغطة Switch قمت بعمله,ويطلق أسم Latch على هذه الدائرة.

دائرة مذبذب عديم الاستقرارAstable Multivibrator

المؤقت الزمني 555
دائرة مذبذب عديم الاستقرارAstable Multivibrator

وهي أكثرهم شهرة لأنها تدخل في دوائر كثيرة,توجد بهذه الدائرة مقاومات R1 وR2 ومكثف C1لأنها دائما تتقلب على حسب شحن المكثف ولذلك قيم كلا من R1 وR2 وC1 هى التى تحول الدائرة من ON إلى OFF دون الحاجة إلى الضغط على المفاتيح كما في النوعين السابقين وبدلا من ذلك نتحكم في الدائرة من خلال قيم كلا من R1 وR2 وC1,وعند شحن المكثف ووصوله إلى قيمة معينة يبدأ في عمل ON للدائرة ثم يبدأ المكثف في تفريغ شحنته حتى يصل إلى الصفر وبذلك تتحول الدائرة إلى OFF ويبدأ بعد ذلك في الشحن مرة أخرى وإعادة الدائرة إلى حالة ON وهكذا ولذلك نجد ان هذه الدائرة عديمة الاستقرار بين الحالتين ON وOFF,ولكن ما هو الوقت الذي تستغرقه كل حالة من ON وOFF؟
يتم حساب الوقت الذي تستغرقه  كلا الحالتين ON وOFF من خلال المعادلة التالية:

دائرة مذبذب عديم الاستقرارAstable Multivibrator
كيفية  حساب الوقت الذي تستغرقه  كلا الحالتين ON وOFF في المذبذب عديم الاستقرار


ولكن إذا أردت تردد معين يكون من خلال المعادلة التالية:

دائرة مذبذب عديم الاستقرارAstable Multivibrator
الحصول على تردد معين في  المذبذب عديم الاستقرار



الفرق بين Source Current وSink Current

المؤقت الزمني 555
الفرق بين Source Current وSink Current

في حالة Source Current يكون رقم 3 هو منبع التيار الذي يغذي الليد والمقاومة,أما في حالة Sink Current لن يأخذ الليد التيار من رقم 3 ولكن يأخذها من المصدر الأصلي وبعد ذلك يقوم بإدخالها إلى المؤقت الزمني ولذلك يكون مصرف للتيار حتى يصل في النهاية إلى الأرضي Ground.

كيفية زيادة تيار الخرج للمؤقت الزمني 555

المؤقت الزمني 555
كيفية زيادة تيار الخرج للمؤقت الزمني 555

نعرف من خلال داتا شيت المؤقت الزمني 555 أن أكبر تيار من الممكن أن تعطيه هو 200 ميللي أميبر ولكن إذا أردنا تشغيل محرك يستهلك تيارا كبيرا أو مصباح كهربائي ذو مقاومة صغيرة فما الحل؟
يكون من خلال دائرة أخرى يطلق عليها Driver ويتم إستخدام الترانزستور للقيادة وتحمل تيار أكبر حيث أننا نأخذ التيار الصغير الذي يقوم المؤقت الزمني 555 بإخراجه ونصله عن طريق مقاومة بترانزستور وهو الذي يقوم بالتحكم في تشغيل الموتور أو المصباح, عندما يكون الرجل رقم 3 للمؤقت الزمني منبع للتيار نستخدم ترانزستور نوعه NPN وهو يعمل عندما يحصل على نبضة موجبة من المؤقت الزمني 555 وبالتالى يقوم بتشغيل اللمبة او الموتور,أما إذا كانت الرجل رقم 3 للمؤقت الزمني مصرف للتيار نستخدم ترانزستور نوعه PNP فهو يعمل عندما يكون المؤقت في حالة OFF ولذلك يقوم بتشغيل اللمبة او الموتور.

المؤقت الزمني 556

المؤقت الزمني 556
المؤقت الزمني 556

يحتوي على أثنين من المؤقت الزمني 555 ويتم إستخدامه في بعض الدوائر التى تحتاج إلى اثنين من المؤقت الزمني 555 مثلا واحد منهما يكون AstableوالاخرMonostable.

أشهر تطبيقات المؤقت الزمني 555


دائرة 10Minute Timer

المؤقت الزمني 555
دائرة 10Minute Timer

وهذه الدائرة مشهورة جدا وتعمل لمدة 10 دقائق وبها مقاومة متغيرة من الممكن التحكم بها لنجعل الدائرة تعمل 1 أو 2 Minute ومن أشهر استخداماتها لمبة الدرج .

دائرة Infra Red Led Transmitter

المؤقت الزمني 555
دائرة Infra Red Led Transmitter

وهي دائرة تعطي أشعة تحت الحمراء ولا تستخدم في تشغيل حمل ولكن تستخدم في تطبيقات مثل Robot وتشغيل المصعد والابواب التى بمجرد وقوفك أمامها تفتح.

دائرة مفتاح باللمس Touch Plate

المؤقت الزمني 555
دائرة مفتاح باللمس Touch Plate

في المذبذب Monostable يوجد مفتاح عند الضغط عليه تتحول الدائرة إلى حالة ON لفترة معينة ونجد في دائرة مفتاح باللمس تم إزالة المفتاح وتوصيل ترانزستور لو لمست قاعدته يعمل على تضخيم الإشارة ويعطي إشارة للتايمر أنه يعمل ويضيء اللمبة ونلاحظ أن جسم الإنسان به إشارة صغيرة عند لمس قاعدة الترانزستور يعمل.

دائرة مصدر جهد سالب

المؤقت الزمني 555
دائرة مصدر جهد سالب

وتستخدم هذه الدائرة إذا كنت أريد أن يعطينا التايمر جهد سالب,نجد ان عند الرجل رقم 3 يتم توصل مكثف ودايود (مضاعفات الجهد).

دائرة انفيرتر- عاكس -تحويل التيار المستمر إلى متردد

المؤقت الزمني 555
دائرة انفرتر- عاكس -تحويل التيار المستمر إلى متردد

لو عندنا بطارية 12 فولت كيفية الحصول منها على 220 فولت في حالة إنقطاع التيار الكهربائي عند طريق المحول.

فحص المؤقت الزمني 555

المؤقت الزمني 555
فحص المؤقت الزمني 555

لا توجد طريقة لفحصه على حدة ولكن يتم تطبيق دائرة من دوائره ونتأكد أن الخرج كما هو متوقع وبذلك يكون المؤقت الزمني 555 سليم وغير ذلك يكون تالف.
مثال على ذلك الشكل التالي الذي يبين دائرة لفحص المؤقت الزمني 555 نجد أنه تم توصيله كمذبذب عديم الاستقرار وعند تشغيل الدائرة يجب أن يعمل الدايودان بالتناوب وبذلك يكون المؤقت الزمني 555 سليم وغير ذلك يكون تالف.

دورة الالكترونيات العملية:المذبذبات - المؤقت 555 (Timer 555)




للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا

أتمنى أن يكون الموضوع مفيدا لكم 
google-playkhamsatmostaqltradent