El mode multivibrador Astable del temporitzador 555 IC també s’anomena mode d’ execució lliure o d’activació automàtica. A diferència del mode Multivibrador Monostable, no té cap estat estable, té dos estats quasi estables (ALT i BAIX). No es requereix cap activador extern en mode Astable, sinó que intercanvia automàticament els seus dos estats en un interval concret, de manera que genera una forma d'ona rectangular. Aquesta durada de temps de la sortida ALTA i BAIXA ha estat determinada per les resistències externes (R1 i R2) i un condensador (C1). El mode Astable funciona com un circuit oscil·lador, en el qual la sortida oscil·la a una freqüència determinada i genera impulsos en forma d’ona rectangular.
Utilitzant el temporitzador 555 IC, podem generar una durada de temps precisa de la sortida ALTA i BAIXA, des de microsegons fins a hores, per això 555 és un CI molt versàtil i popular. Abans de passar per sota, heu de saber sobre el temporitzador 555 IC i els seus PIN, aquí teniu la breu descripció dels seus PIN.
Pin 1. Terra: aquest pin s’ha de connectar a terra.
Pin 2. TRIGGER: el pin del trigger s'arrossega des de l'entrada negativa del comparador dos. La sortida del comparador inferior està connectada al pin SET del xanclet. Un pols negatiu (<Vcc / 3) en aquest pin estableix el xanclet i la sortida passa a ser alta.
Pin 3. OUTPUT: aquest pin tampoc té cap funció especial. Es tracta d'un pin de sortida on està connectada la càrrega. Es pot utilitzar com a font o enfonsament i conduir fins a 200 mA de corrent.
Pin 4. Restabliment: hi ha un xanclet al xip del temporitzador. El pin de reinici es connecta directament a MR (Master Reset) del xanclet. Es tracta d'un pin baix actiu i normalment connectat a VCC per evitar restabliments accidentals.
Pin 5. Pin de control: el pin de control està connectat des del pin d'entrada negatiu del comparador un. L’amplada de pols de sortida es pot controlar aplicant tensió a aquest Pin, independentment de la xarxa RC. Normalment, aquest pin es tira cap avall amb un condensador (0,01uF), per evitar interferències no desitjades de soroll amb el treball.
Pin 6. LLIMITAT: la tensió del llindar determina quan cal reiniciar el xanclet del temporitzador. El pin llindar s’extreu de l’entrada positiva del comparador superior. Si el pin de control està obert, un voltatge igual o superior a VCC * (2/3) restablirà el xanclet. Així doncs, la producció baixa.
Pin 7. DESCÀRREGA: aquest pin es treu del col·lector obert del transistor. Des que el transistor (sobre el qual es va agafar el pin de descàrrega, Q1) es va connectar la seva base a Qbar. Sempre que la sortida baixa o es restableix el xanclet, el passador de descàrrega es tira a terra i es descarrega el condensador.
Pin 8. Potència o VCC: està connectat a una tensió positiva (de + 3,6v a + 15v).
Funcionament del mode Astable Multivibrator de 555 temporitzador IC:
- Quan inicialment s’encén l’alimentació, el voltatge del gatet és inferior a Vcc / 3, cosa que fa que la sortida inferior del comparador sigui ALTA i CONFIGURI el xanclet i la sortida del xip 555 sigui ALTA.
- Això fa que el transistor Q1 s’APAGA, perquè Qbar, Q’= 0 s’aplica directament a la base del transistor. Com que el transistor està DESACTIVAT, el condensador C1 comença a carregar-se i quan es carrega a una tensió superior a Vcc / 3, la sortida del comparador inferior es converteix en BAIXA (el comparador superior també és BAIXA) i la sortida de flip flop es manté igual que l'anterior (sortida 555 roman ALTA).
- Ara, quan la càrrega del condensador arriba a una tensió superior a 2 / 3Vcc, la tensió de l’extrem no inversor (llindar PIN 6) és superior a l’extrem inversor del comparador. Això fa que la sortida del comparador superior sigui ALTA i RESET el xanclet, la sortida del xip 555 es converteixi en BAIXA.
- Tan aviat com la sortida de 555 aconsegueix BAIX significa Q '= 1, el transistor Q1 s'encén i posa el curt condensador C1 a terra. Així doncs, el condensador C1 comença a descarregar-se a terra a través del PIN de descàrrega 7 i la resistència R2.
- A mesura que la tensió del condensador baixa per sota dels 2/3 Vcc, la sortida del comparador superior es converteix en BAIXA, ara el flip flop SR es manté a l'estat anterior, ja que els comparadors són BAIXOS.
- Mentre es descarrega, quan la tensió del condensador baixa per sota de Vcc / 3, això fa que la sortida del comparador inferior sigui ALTA (el comparador superior romangui BAIX) i torna a configurar el xanclet i la sortida 555 es converteix en ALTA.
- El transistor Q1 es desactiva i es torna a carregar el condensador C1.
Aquesta càrrega i descàrrega del condensador continua i es genera una ona de sortida oscil·lant rectangular per a. Mentre el condensador s’aconsegueix carregar, la sortida de 555 és ALTA i, mentre el condensador s’aconsegueix, la sortida serà baixa. Per tant, això s’anomena mode Astable perquè cap de l’estat és estable i 555 intercanvia automàticament el seu estat d’ALTA a BAIXA i BAIXA a ALTA, de manera que s’anomena Multivibrador d’execució lliure.
Ara la durada OUTPUT HIGH i OUTPUT LOW està determinada per les resistències R1 i R2 i el condensador C1. Això es pot calcular mitjançant les fórmules següents:
Temps alt (segons) T1 = 0,693 * (R1 + R2) * C1
Temps baix (segons) T2 = 0,693 * R2 * C1
Període de temps T = Temps màxim + Temps mínim = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1
Freqeuncy f = 1 / Període de temps = 1 / 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C1 = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Cicle de treball: el cicle de treball és la relació del temps durant el qual la sortida és ALTA amb el temps total.
Cicle de treball%: (Temps ALT / Temps total) * 100 = (T1 / T) * 100 = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2) * 100
També podeu utilitzar aquesta 555 Timer Astable Calculator per calcular els valors anteriors.
Aquí teniu la demostració pràctica del mode Astable del temporitzador 555 IC, on hem connectat un LED a la sortida del 555 IC. En aquest circuit multivibrador astable 555, el LED s’encén i s’apaga automàticament amb una durada determinada. El temps ON, OFF, Freqüència, etc. es pot calcular mitjançant les fórmules anteriors.
A la figura superior es mostra el diagrama de circuits multivibrador astable del temporitzador 555. Podeu trobar molts circuits i aplicacions que utilitzen el mode astable en 555 circuits de temporitzador.