Teorie

Obvod 555

astabilní klopný obvod

Proti předchozímu zapojení přibude jedem rezistor a trochu odlišně se uspořádají vývody obvodu, viz. Obrázek. Kondenzátor C zůstal u vývodu 6, ale kladné napětí přichází nyní přes dva rezistory, nebo chcete-li přes rozdělený odpor Ra + Rb. Vybíjecí vývod 7 není spojen s vývodem 6, nýbrž je propojený se středem rozděleného odporu. Také spouštěcí vstup (2) již není samotný, přiřadil se k vypínacímu vstupu (6). Takovéto uspořádání vývodů odpovídá nové funkci obvodu. Stabilní klopný obvod totiž patří mezi generátory, takže generuje – vyrábí kmity. Odpadá jakékoliv spouštění pomocí vývodů zvenku, jak je tomu u monostabilního KO. Stabilní KO začne pracovat samostatně ihned po připojení napájecího napětí.

Proč došlo ke spojení vstupu spouštěcího a vypínacího? Je to proto, aby spouštění a vypínání probíhalo samostatně a opakovaně, Nabíjení kondenzátoru tu sledují oba vstupy součastně. Zpočátku je časovací kondenzátor vybitý, a proto je spouštěcí vstup 2 na úrovni L. Klopný obvod R-S s výstupní úrovní L nezpůsobí otevření vybíjecího tranzistoru. Proto může začít nabíjení kondenzátoru přes oba rezistory. Až přestoupí napětí na kondenzátoru hodnotu vypínacího napětí (dvou třetin UCC, dá o sobě vědět vypínací komparátor prostřednictvím vstupu 6. Výstup R-S KO se změní na H. Tím se otevře vybíjecí tranzistor, takže pin 7 je na nulovém potenciálu. Přes něj a přes odpor Rb se kondenzátor vybíjí. Napětí klesá až na 1/3 UCC, neboli na hodnotu spouštěcího napětí. Jakmile klesne pod tuto úroveň, přebírá roli vstup 2 spouštěcího komparátoru. Změnou úroveň je opět L a vybíjecí tranzistor se zavře. Přes rezistory se kondenzátor nabíjí atd. atd. Celý cyklus se opakuje, jak jsme si popsali. Takto pracuje generátor pravoúhlým průběhem, výstupního signálu. Kmitočet přibližně vypočítáme:
f = 1,4 / [(Ra + 2 * Rb)C]

Změnou odporu v děliči se změní tvar délky vodorovných ramen (plnění) obdélníkového) průběhu. Ze způsobu zapojení plyne, že kondenzátor se nabíjí pomaleji – stojí mu v cestě oba odpory. Zato vybíjení probíhá rychleji, pouze přes rezistor Rb. Dobu potřebnou k nabíjení a vybíjení kondenzátoru vyjadřuje vztah

tnab = 0,7 (Ra + Rb) * C tvyb = 0,7 * Rb * C

Existují ovšem komplikovanější cesty pro nabíjení a vybíjení kondenzátoru, ale těmy se tu zatím nebudeme zabývat. Ovlivňuje se jimy plnění průběhu. V tomto zapojení, stejně jako obecně v ostatních, platí, , že čím větší odpor a kapacita, tím pomalejší nabíjení a vybíjení. Samozřejmě to znamená nižší frekvenci. Průběh výstupního napětí zobrazuje ve své horní části graf na obrázku. Je tu dobře vidět rozdíl v délce času, po kterou se kondenzátor nabíjí a vybíjí. Doba nabíjení t1 je delší než doba vybíjení t2. Dolní část grafu zobrazuje průběh nabíjení a vybíjení kondenzátoru C. Napětí na kondenzátoru se zvětšuje exponenciálně. Oba dva časové úseky společně tvoří periodu T, neboli dobu jednoho kmitu.