IC 555 timer Category:labanalogPublished on Sunday, 27 January 2013 00:21Written by Aswan HamonanganHits: 3247Kalau ditanya apa komponen elektronika yang paling popular dan serba guna, maka jawabnya adalah IC timer 555. IC timer jenis ini sudah dikenal dan masih populer sampai saat ini sejak puluhan tahun yang lalu. Tepatnya IC 555 pertama kali dibuat olehSignetics Corporationpada tahun 1971. IC timer 555 memberi solusi praktis dan relatif murah untuk berbagai aplikasi elektronik yang berkenaan dengan pewaktuan (timing). Terutama dua aplikasinya yang paling populer adalah rangkaian pewaktu monostable dan osilator astable.Jeroan utama komponen ini terdiri dari komparator dan flip-flop yang direalisasikan dengan banyak transistor.Dari dulu hingga sekarang, prinsip kerja komponen jenis ini tidak berubah namun masing-masing pabrikan membuatnya dengan desain IC dan teknologi yang berbeda-beda.Hampir semua pabrikan membuat komponen jenis ini, walaupun dengan nama yang berbeda-beda. Misalnya National Semiconductor menyebutnya dengan LM555, Philips dan Texas Instrument menamakannya SE/NE555. Motorola / ON-Semi mendesainnya dengan transistor CMOS sehingga komsusi powernya cukup kecil dan menamakannya MC1455. Philips dan Maxim membuat versi CMOS-nya dengan nama ICM7555. Walaupun namanya berbeda-beda, tetapi fungsi dan pin diagramnya saling kompatibel satu dengan yang lainnya (functional and pin-to-pin compatible). Hanya saja ada beberapa karakteristik spesifik yang berbeda misalnya konsumsi daya, frekuensi maksimum dan sebagainya. Spesifikasi lebih detail biasanya dicantumkan pada datasheet masing-masing pabrikan. Dulu pertama kali casing dibuat dengan 8 pin T-package (tabular dari kaleng mirip transistor), namun sekarang lebih umum dengan kemasan IC DIP 8 pin.Rangkaian MonostableIC ini didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit komponen luar untuk bekerja. Diantaranya yang utama adalah resistor dan kapasitor luar (eksternal). IC ini memang bekerja dengan memanfaatkan prinsip pengisian (charging) dan pengosongan (discharging) dari kapasitor melalui resistor luar tersebut. Untuk menjelaskan prinsip kerjanya, coba perhatikan diagram gambar IC 555 dengan resistor dan kapasitor luar berikut ini. Rangkaian ini tidak lain adalah sebuah rangkaian pewaktu (timer) monostable. Prinsipnya rangkaian ini akan menghasilkan pulsa tunggal dengan lama tertentu pada keluaran pin 3, jika pin 2 dari komponen ini dipicu. Perhatikan di dalam IC ini ada dua komparator yaitu Comp A dan Comp B. Perhatikan juga di dalam IC ini ada 3 resistor internal R yang besarnya sama. Dengan susunan seri yang demikian terhadap VCC dan GND, rangkaian resistor internal ini merupakan pembagi tegangan. Susunan ini memberikan tegangan referensi yang masing-masing besarnya 2/3 VCC pada input negatif komparator A dan 1/3 VCC pada input positif komparator B.

Rangkaian pewaktu monostablePada keadaan tanpa input, keluaran pin 3 adalah 0 (groundataunormally low). Transistor Q1 yang ada di dalam IC ini selalu ON dan mencegah kapasitor eksternal C dari proses pengisisian (charging). Ketika ada sinyal trigger dari 1 ke 0 (VCC to GND) yang diumpankan ke pin 2 dan lebih kecil dari 1/3 VCC, maka serta merta komparator B men-set keluaran flip-flop. Ini pada gilirannya memicu transistor Q1 menjadi OFF. Jika transistor Q1 OFF akan membuka jalan bagi resistor eksternal R untuk mulai mengisi kapasitor C (charging). Pada saat yang sama output dari pin 3 menjadihigh(VCC), dan terushighsampai satu saat tertentu yang diinginkan. Sebut saja lamanya adalahtdetik, yaitu waktu yang diperlukan untuk mengisi kapasitor C mencapai tegangan 2/3 VCC. Tegangan C ini disambungkan ke pin 6 yang tidak lain merupakan input positif comp A. Maka jika tegangan 2/3 VCC ini tercapai, komparator A akan men-reset flip-flop dan serta merta transistor internal Q1 menjadi ON kembali. Pada saat yang sama keluaran pin 3 dari IC 555 tersebut kembali menjadi 0 (GND).Berapa lama pulsa yang dihasilkan amat tergantung dari nilai resitor dan kapasitor eksternal yang pasangkan. Dari rumus ekponensial pengisian kapasitor diketahui bahwa :Vt= VCC(1- e-t/RC).. (1)Vtadalah tegangan pada saat waktu t. Jika t adalah waktu eksponensial yang diperlukan untuk mengisi kapasitor sampai Vt = 2/3 VCC, maka rumus (1) dapat disubstitusi dengan nilai ini menjadi :2/3 = 1-e-t/RC1/3 = e-t/RCln(1/3) = -t/RCdan seterusnya dapat diperoleht = (1.0986123)RCyang dibulatkan menjadit = 1.1 RCInilah rumusan untuk mengitung lamanya keluaran pulsa tunggal yang dapat dihasilkan dengan rangkaian monostable dari IC 555.Rangkaian AstableSedikit berdeda dengan rangkaian monostable, rangkaian astable dibuat dengan mengubah susunan resitor dan kapasitor luar pada IC 555 seperti gambar berikut. Ada dua buah resistor Radan Rbserta satu kapasitor eksternal C yang diperlukan. Prinsipnya rangkaian astable dibuat agar memicu dirinya sendiri berulang-ulang sehingga rangkaian ini dapat menghasilkan sinyal osilasi pada keluarannya. Pada saat power supply rangkaian ini di hidupkan, kapasitor C mulai terisi melalui resistor Ra dan Rb sampai mencapai tegangan 2/3 VCC. Pada saat tegangan ini tercapai, dapat dimengerti komparator A dari IC 555 mulai bekerja mereset flip-flop dan seterusnya membuat transistor Q1 ON. Ketika transisor ON, resitor Rb seolah dihubung singkat ke ground sehingga kapasitor C membuang muatannya (discharging) melalui resistor Rb. Pada saat ini keluaran pin 3 menjadi 0 (GND). Ketika discharging, tegangan pada pin 2 terus turun sampai mencapai 1/3 VCC. Ketika tegangan ini tercapai, bisa dipahami giliran komparator B yang bekerja dan kembali memicu transistor Q1 menjadi OFF. Ini menyebabkan keluaran pin 3 kembali menjadi high (VCC). Demikian seterusnya berulang-ulang sehingga terbentuk sinyal osilasi pada keluaran pin3. Terlihat di sini sinyal pemicu (trigger) kedua komparator tersebut bekerja bergantian pada tegangan antara 1/3 VCC dan 2/3 VCC.Inilah batasan untuk mengetahui lebar pulsa dan periode osilasi yang dihasilkan. Misal diasumsikan t1 adalah waktu proses pengisian kapasitor yang di isi melalui resistor Ra dan Rb dari 1/3 VCC sampai 2/3 VCC. Diasumsikan juga t2 adalah waktu discharging kapasitor melalui resistor Rb dari tegangan 2/3 VCC menjadi 1/3 VCC. Dengan perhitungan eksponensial dengan batasan 1/3 VCC dan 2/3 VCC maka dapat diperoleh :t1= ln(2) (Ra+Rb)C= 0.693 (Ra+Rb)Cdant2= ln(2) RbC= 0.693 RbCRangkaian osilator astablePeriode osilator adalah dapat diketahui dengan menghitung T = t1 + t2. Persentasiduty cycledari sinyal osilasi yang dihasilkan dihitung dari rumus t1/T. Jadi jika diinginkanduty cycleosilator sebesar (mendekati) 50%, maka dapat digunakan resistor Rayang relatif jauh lebih kecil dari resistor Rb.PenutupSatu hal yang menarik dari komponen IC 555, baik timer aplikasi rangkaian monostable maupun frekuensi osilasi dari rangkaian astable tidak tergantung dari berapa nilai tegangan kerja VCC yang diberikan. Tegangan kerja IC 555 bisa bervariasi antara 5 sampai 15 Vdc. Tingkat keakuratan waktu (timing) yang dihasilkan tergantung dari nilai dan toleransi dari resistor dan kapasitor eksternal yang digunakan. Untuk rangkaian yang tergolongtime critical, biasanya digunakan kapasitor dan resistor yang presisi dengan toleransi yang kecil. Pada banyak nota aplikasi, biasanya juga ditambahkan kapasitor 10 nF pada pin 5 ke ground untuk menjamin kestabilan tegangan referensi 2/3 VCC. Banyak aplikasi lain yang bisa dibuat dngan IC 555, salah satu aplikasi yang populer lainnya adalah rangkaian PWM (Pulse Width Modulation). Rangkaian PWM mudah direalisasikan dengan sedikit mengubah fungsi dari rangkaian pewaktu monostable. Yaitu dengan memicu pintrigger(pin 2) secara kontiniu sesuai dengan periodaclockyang diinginkan, sedangkan lebar pulsa dapat diatur dengan memberikan tegangan variabel pada pincontrol voltage(pin5). Di pasaran banyak juga jumpai dua timer 555 yang dikemas didalam satu IC misalnya IC LM556 atau MC1456.-end-referensi :Dari berbagai sumberdatasheetIC 555

Simple Pulse Generator by IC 555 TimerSee Other projects in :OscillatorAnd:IC-555,LM1458,LM350T,Pulse generator circuits,Square wave oscillatorThis is a simplepulse generatorcircuit or standard astable oscillator circuit forIC 555 timer,NE555N IC.Use fordigital Logic circuit. IC 555 use voltage supply 5V to 15V.the output frequency will be approximately 1kHz and the duty cycle 50-50, The outputs frequency is control by R1.f=1/(1.4*R*C).The values in the formula are expressed in ohms, farads, seconds and hertz. This formula is much simpler than that of the previous circuit.Detail more, Please read in this image circuit.

555 Pulse Generator Circuit

This is a pulse generator with adjustable duty cycle made with the 555 timer IC. The circuit is an astable multivibrator with a 50% pulse duty cycle. The difference from the standard design of a 555 timer is the resistance between pins 6 and 7 of the IC composed of P1, P2, R2, D1 and D2.

The diodes D1 and D2 set a definite charging time for C1 which produces a 50% duty cycle in a normal case. The duty cycle (n) is dependent on P1 and P2 in the following manner:n = 1 + P2/P1If P2 = 0 (n = 100%) then the frequency can be approximately calculated with the following formula:f = 0.69/((2*P1 + P2 + 4.7k)*C1)Pulse generator circuit diagram

As you can see in the captures the duty cycle is not between 0% and 100% but it is within reasonable range. Ive used a 20K for P1, 100K for P2 and 10nF for C1.Printed circuit layout of the pulse generator

Components ListC2 = 10FC3 = 0.1FR1 = R2 = 4.7KD1 = D2 = 1N4148IC = 555C1, P1 and P2 must be calculated

Schematic of the 1Hz Pulse Generator Circuit

555 datasheetAn Astable Multivibrator can be produced by adding resistors and a capacitor to the basic timer IC 555.The timing during which the output is either high or low is determined by the externally connected two resistors and a capacitor.Clock:A clock is simply a square wave i.e. alternate high & low states. Each alternate high-low forms a clock cycle with a specific frequency & duty cycle. Frequency is the number of cycles completed in 1 sec & duty cycle is the ratio of the time period of high state to the time period of the low state.

We can set the 555 to work at the desired frequency by selecting the right combination of resistances & capacitance.Frequency = 1.44 / {(R1 + 2R2) * C1}Also, 555 can produce waves with duty cycle else than the 50 % cycle.Duty Cycle = (R1 + R2) * 100/ (R1 + 2R2)where duty cycle = Ratio of time period when the output is 1 to the time period when the output is 0.

Circuit WorkingCapacitor C1 begins charging toward VCC through resistances R1 and R2 (VR). Because of this, the charging time constant is (R1 + R2( VR)) C. Eventually, the threshold voltage exceeds +2/3 VCC, the comparator 1 has a high output and triggers the flip-flop so that its Q is high and the timer output is low. With Q high, the discharge transistor saturates and pin 7 grounds so that the capacitor C1 discharges through resistance R2 (VR) with a discharging time constant R2 C.With the discharging of capacitor, trigger voltage at inverting input of comparator 2 decreases. When it drops below 1/3VCC, the output of comparator 2 goes high and this reset the flip-flop so that the timer output is high. This proves the auto-transition in output from low to high and then to low. Thus the cycle repeats.

Rangkaian Penurun PanasIni adalah rangkaian yang saya pakai untuk menyembuhkan anak saya. Rangkaian ini sudah saya pakai sejak anak kedua saya berumur dua minggu.

Saya sebut rangkaian ini stingo zapper.

Rangkaian ini bekerja dengan menghasilkan frekuensi tinggi yang membuat kuman berhenti. Kekuatan alat ini diatur agar tidak terasa sakitnya. Pemakaian saya batasi 10 menit setiap harinya. Selama ini saya gunakan untuk meredakan pilek, batuk dan panas, untuk kedua anak saya, istri dan saya sendiri.

Ini foto saat anak saya meriang:

Jadi tertidur:IMG_3940.jpg

Bangun setelah beberapa menit (yang kemudian saya lepas alatnya):IMG_3948.jpg

Alat ini berdasar pada teori Royal Rife yang menemukan bahwa kuman penyakit bisa mati oleh frekuensi 100KHz sampai 1MHz. Rangkaian ini akan menghasilkan frekuensi di range itu tergantung pada putaran potensio dan berapa keras kita memegang terminalnya.

Tanda air di rangkaian adalah kumparan yang bisa menggunakan trafo atau kumparan lainnya. Sebaiknya menggunakan kumparan dengan hambatan 1 sampai 2 ohm, karena hambatan terlalu kecil mungkin bisa terlalu kuat tenaganya, dan hambatan besar mungkin kurang bertenaga. Selama ini saya menggunakan dua baterei 3V untuk tenaganya. Di 12V rangkaian bisa menghasilkan listrik sampai 1000V, jadi mohon menggunakan tenaga di 3 volt saja.