PEMASA Pengenalan Pemasa 555 ialah satu litar integrasi yang ...

Unit 6
Pemasa
PEMASA
Pengenalan
Pemasa 555 ialah satu litar integrasi yang sangat stabil. Pemasa kebiasaanya diguna
untuk menjana masa tunda (time delay) yang tepat dan juga menjana ayunan (osillation).
Ianya berfungi dalam dua mod iaitu Mod Astabil (Astable) dan mod monostabil
(monostable)
Susunan Pin
Rajah 6.1 : Konfigurasi pin pemasa 555
1 – pin bumi (ground)
2 – pin picu (trigger)
3 – pin keluaran
4 – pin reset
5 – pin kawalan voltan
6 – pin voltan ambang (threshold voltage)
7 – pin buang cas
8 – pin bekalan
Instrumentasi 1/2008
53

Unit 6
Pemasa
Binaan Dalaman
Rajah 6.2 di bawah menunjukkan litar skematik binaan dalaman bagi suatu cip litar
terkamil pemasa 555 dimana ia terdiri dari tiga perintang, dua pembanding, satu flip-flop
S-R dan satu transistor.
Rajah 6.2 : Binaan dalaman pemasa 555
Berikut ialah huraian mengenai fungsi bagi setiap pin yang terdapat pada binaan
dalaman pemasa 555
Pin 1 : Bumi
Punca sambungan ke bumi
Pin 2 : Voltan picu
Ia digunakan untuk memicu voltan agar bahagian pembanding 2 dapat
membandingkan voltan picu ini dengan 1/3 Vcc. Seterusnya keluaran pada pin 3
bergantung kepada denyut isyarat picu pin 2
Pin 3 : Keluaran
Punca sambungan ke keluaran
Pin 4 : Reset
Digunakan untuk mengeset semula keluaran kepada keadaan asal atau keadaan
peringkat tetap. Pemasa 555 boleh direset dengan mengenakan denyut negative
pada pin ini. Bila tidak digunakan, pin ini disambung ke +Vcc untuk mengelak
picuan palsu
Pin 5 : Voltan kawalan
Ia digunakan untuk mengawal voltan ambang serta berfungsi sebagai pelencong
hingar (noise diverter) jika pemuat di kenakan ke bumi. Dalam kendalian mod
monostabil dan astabil, biasanya pin ini disambung ke bumi melalui pemuat ≈ 0.01
µF
Pin 6 : Voltan Ambang
Punca ini berfungsi untuk setkan flip-flop dan menentukan paras voltan di dalam
litar. Bila voltan pada pin ini melebihi 2/3 Vcc, keluaran pembanding 1 akan HIGH
dan menyebabkan keluaran timer akan LOW
Instrumentasi 1/2008
54

Unit 6
Pemasa
Pin 7 : Buang cas
Pin ini disambung secara dalaman kepada collector transistor Q1. Bila keluaran
HIGH Q1 OFF, ia akan menyebabkan litar terbuka kepada c. Pada output LOW Q1
adalah tepu, kapasitor C akan menyahcas melalui Q1
Pin 8 : Voltan bekalan
Pin bekalan + Vcc (5V hingga 18V)
Pada asanya pemasa 555 beroperasi dalam dua mod iaitu:
i. Pembilang getar astabil (Astable multivibrator)
ii. Pembilang getar monostabil (monostable multivibrator)
Pembilang Getar Astabil
Rajah 6.3 di bawah menunjukkan pemasa disambungkan dalam mod pembilang getar
astabil (Astable Multivibrator)
Rajah 6.3 : Pembilang getar astabil
• Buat anggapan keluaran adalah HIGH pada peringkat awal. Pada masa ini Q
adalah LOW, jadi transistor Q1 adalah OFF
• Kapasitor akan mula mengecas menuju nilai +Vcc melalui perintang R A dan R B .
Semasa voltan pada kapasitor mencapai ⅔Vcc, pembanding 1 akan aktif dan
mengeset flip-flop. Keluaran akan berubah dari keadaan HIGH kepada LOW. Pada
masa ini Q adalah HIGH, jadi transistor Q1 adalah ON
T L = 0.693R B C
Instrumentasi 1/2008
55

Unit 6
Pemasa
• Apabila transistor Q1 ON, kapasitor Q1 akan membuang cas melalui R B dan
transistor Q1 ke bumi. Apabila voltan pada kapasitor mencapai nilai ⅓Vcc,
pembanding 2 akan aktif dan mereset flip-flop. Keluaran akan berubah dari LOW
kepada HIGH. Pada masa ini Q adalah LOW, jadi transistor Q1 adalah OFF
T L = 0.693(R A +R B )C
• Proses ini akan berterusan dan menghasilkan gelombang segiempat pada punca
keluaran (pin 3)
Vc
Masa mengecas
Masa mambuang cas
⅔Vcc
⅓Vcc
+ Vcc
TH
TL
0
Tempoh, T = T L + T H
= 0.693 R B C + 0.693 (R A + R B )C
= 0.693 (R A + 2R B )C
Frekuensi, f = T
1
=
=
1
0.693( RA + 2RB
) C
1.44
( R + 2R
C
A B
)
Instrumentasi 1/2008
56

Unit 6
Pemasa
T H
Peratus kitar kerja, D = ×100%
T
0.693( RA
+ RB
) C
= × 100%
0.693( R + 2R
) C
A
( RA
+ RB
) C
= × 100%
( R + 2R
) C
A
B
B
Pemasa 555 kendalian sebagai astabil
Contoh
Satu pemasa 555 disambugkan sebagai pembilang getar astabil. Jika diberi RA = 2.2KΩ,
RB = 3.9 KΩ dan C = 0.1µF. Lukiskan bentuk gelombang pada pin no 6 atau pin no 2 dan
pin no 3. Kirakan TH, TL, frekuensi gelombang segiempat dan peratus kitar kerja
Instrumentasi 1/2008
57

Unit 6
Pemasa
Pembilang Getar Monostabil
Monostabil multivibator ini juga dikenali sebagai shoot multivibrator . Ia merupakan satu
litar penjana denyut dimana tempoh dikira dari rangkaian RC yang disambung pada
bahagian luar pemasa . Monostabil Multivibrator ini adalah stabil pada keadaan
keluarannya pada logic low (logic 0). Bila denyut picu dikenakan pada pin no 2 (biasanya
denyut picu negatif) kel;uaran pemasa akan berubah kepada keadaan HIGH (+Vcc ) buat
seketika dan berubah kepada keadaan LOW iaitu keadaan stabil . Keadaan ini akan
kekal pada keadaan LOW sehingga denyut picu dikenakan semula . Rajah di bawah
menunjukkan I.C. pemasa 555 disambungkan dalam mod monostabil.
• Apabila satu denyut pinggir negatif di suntik pada pin 2. Pembanding 2 akan
menjadi aktif. Pada ketika ini F-F akan di reset. Keluaran F-F Q = “0” dan Q = “1” .
Ini menyebabkan transistor T OFF. Kapasitor C dicaskan sehingga 2/3Vcc. Masa
mengecas diberi oleh persamaan
T = 1.1 RA C
• Apabila voltan kapasitor mencapai 2/3 Vcc, pembanding 1 akan menjadi aktif, dan
mengesetkan F-F. Keluaran Q = “1” dan Q = “0”. Dengan ini transistor T akan
“ON”. Keadaan ini akan berterusan sehingga pin 2 menerima denyut picuan
pinggir negatif yang seterusnya. Frekuensi isyarat keluaran ditentukan oleh
frekuensi isyarat picuan manakala lebar denyutnya ditentukan oleh nilai RA dan
juga kapasitor C.
Instrumentasi 1/2008
58

Unit 6
Pemasa
Bentuk Gelombang masukan dan keluaran
Instrumentasi 1/2008
59

Unit 6
Pemasa
Soalan Latihan :
1. Satu litar pemasa 555 yang disambungkan dalam mod kendalaian astabil dengan
nilai-nilai componen seoerti berikut : R A = 10KΩ, R B = 4.7KΩ dan C = 0.1µF.
Kirakan :
i. T H
ii. T L
iii. Tempoh, T
iv. Frekuensi, F
v. % kitar kerja
2. Pemasa 555 di bawah disambungkan dalam mod astabil dan deserta nilai yang
diberi. Pada voltan keluaran Vo, kirakan:
i. Tempoh tinggi
ii. Tempoh rendah
iii. Frekuensi
iv. Kitaran verja
Diberi R A = 8KΩ, R B = 3KΩ, C = 0.1µF
3. Sebuah pemasa 555 disambungkan sebagai pembilang getar astabil. Pemua
0.01µF yang digunakan sebagai pelencung hingar disambungkan pada pin 5 dan
dibumikan. Jika frekuensi dan kitar verja bagi gelombang keluaran dikehendaki
bernilai 30kHz dan 75% masing-masing:
i. Kirakan nilai perintang-perintang yang diperlukan jika nilai pemuat yang
sebumi dengannya bernilai 0.1µF
ii. Lukis dan labelkan litar binaan (rajah blok) pembilang getar astabil yang
lengkap dengan semua nilai-nilai peranti yang digunakan beserta
nombor pin
iii. Lukiskan bentuk gelombang pada pin 6 atau pin 2 dan pada pin
keluaran (pin3)
Instrumentasi 1/2008
60