Le 555 est un circuit monostable. Le 556 est constitué de deux 555.
Cette page concerne uniquement les 555 de technologie TTL.
Brochage du 555 et du 556
Tableau de vérité :
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Réponse à un signal triangulaire sur une entrée :
Réponse à un signal triangulaire sur les 2 entrées :
Utilisation en monostable
Schéma et chronogramme :
Explication du fonctionnement :
On utilise la charge d'un condensateur C à travers la résistance R.
Le monostable est à l'état haut tant que la valeur de la tension aux bornes du condensateur est inférieure à 2/3 Vcc. Une fois cette tension atteinte, la sortie passe à 0, la sortie 7 est mise à la masse et décharge rapidement le condensateur. Le montage reste dans cet état en attendant la prochaine implusion en broche 2.
Exemple de durées obtenues en fonction de R et C : avec R en Kohm, C en nF , T en ms
| C R | 10 k | 12 k | 15 k | 18 k | 22 k | 27 k | 33 k | 39 k | 47 k | 56 k | 68 k | 82 k | 100 k |
| 10 nF | 0,11 | 0,13 | 0,16 | 0,20 | 0,24 | 0,30 | 0,36 | 0,43 | 0,52 | 0,62 | 0,75 | 0,90 | 1,10 |
| 15 nF | 0,16 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,36 | 0,44 | 0,54 | 0,64 | 0,77 | 0,92 | 1,12 | 1,35 | 1,65 |
| 22 nF | 0,24 | 0,29 | 0,36 | 0,44 | 0,53 | 0,65 | 0,80 | 0,94 | 1,14 | 1,35 | 1,64 | 1,98 | 2,42 |
| 33 nF | 0,36 | 0,44 | 0,54 | 0,65 | 0,80 | 0,98 | 1,20 | 1,41 | 1,70 | 2,03 | 2,47 | 2,97 | 3,63 |
| 47 nF | 0,52 | 0,62 | 0,77 | 0,93 | 1,14 | 1,39 | 1,70 | 2,01 | 2,43 | 2,89 | 3,51 | 4,23 | 5,16 |
| 68 n F | 0,75 | 0,90 | 1,12 | 1,34 | 1,64 | 2,02 | 2,47 | 2,91 | 3,51 | 4,18 | 5,08 | 6,13 | 7,47 |
| 100 nF | 1,10 | 1,32 | 1,65 | 1,98 | 2,42 | 2,97 | 3,63 | 4,28 | 5,16 | 6,15 | 7,47 | 9,01 | 10,99 |
Fonctionnement en astable
Schéma et chronogramme
Explication du fonctionnement :
Le condensateur se charge via Ra et Rb. La sortie est à 1
Une fois la tension 2/3 Vcc atteinte, la sortie passe à 0, le condensateur se décharge via Rb et la broche 7.
Une fois la tension 1/3 Vcc atteinte, le système rebascule pour un nouveau cycle.
Exemple de périodes obtenues en fonction de Rb et C : avec Ra = 10 Kohm, C en nF , Rb en Kohm, T en ms
- Pour obtenir des temps 10 fois plus grands ou 10 fois plus petits, multiplier ou diviser soit R soit C par 10
- Au démarrage de l'astable la durée de la première charge Tc est égale à 1,1(Ra+Rb)C
- Limite à respecter :
- Il est souhaitable que Ra soit supérieure à 5 kohms pour limiter le courant dans le transistor de décharge.
- Ra+Rb doit être inférieure à 3,4 Mohms afin que le courant consommé ou le courant fourni par les entrées soit négligeable par rapport au courant de charge.
- Le défaut de cet astable est de fournir un signal dissymétrique (Tc supérieur à Td).
| C Rb | 10 k | 12 k | 15 k | 18 k | 22 k | 27 k | 33 k | 39 k | 47 k | 56 k | 68 k | 82 k | 100 k |
| 10 nF | 0,20 | 0,23 | 0,27 | 0,31 | 0,36 | 0,43 | 0,51 | 0,59 | 0,70 | 0,82 | 0,98 | 1,17 | 1,41 |
| 15 nF | 0,30 | 0,34 | 0,40 | 0,46 | 0,55 | 0,65 | 0,77 | 0,89 | 1,05 | 1,23 | 1,47 | 1,76 | 2,12 |
| 22 nF | 0,44 | 0,50 | 0,59 | 0,68 | 0,80 | 0,95 | 1,13 | 1,30 | 1,54 | 1,81 | 2,16 | 2,58 | 3,11 |
| 33 nF | 0,67 | 0,76 | 0,89 | 1,02 | 1,20 | 1,42 | 1,69 | 1,95 | 2,31 | 2,71 | 3,24 | 3,86 | 4,66 |
| 47 nF | 0,95 | 1,08 | 1,27 | 1,45 | 1,71 | 2,02 | 2,40 | 2,78 | 3,29 | 3,86 | 4,62 | 5,50 | 6,64 |
| 68 nF | 1,37 | 1,56 | 1,83 | 2,10 | 2,47 | 2,93 | 3,48 | 4,03 | 4,76 | 5,58 | 6,68 | 7,96 | 9,61 |
| 100 nF | 2,02 | 2,29 | 2,69 | 3,10 | 3,63 | 4,31 | 5,11 | 5,92 | 7,00 | 8,21 | 9,82 | 11,71 | 14,13 |
Remarques :
Dans ce montage, la durée à l'état haut est plus grande que la durée à l'état bas
Les autres montages astables :
Avec diodes ou autres éléments dans le circuit de charge ou décharge
Exemple :
La charge de C se fait via Ra et la diode entre 7 et 6.
La décharge de C se fait via Rb et la diode.
Avec un tel montage on peut obtenir un rapport cyclique quelconque. L'insertion des diodes modifient légèrement le calcul des durées de charge et décharge.
Je vous invite à aller voir les différents montages plus bas dans cette même page.
Avec Rb uniquement dans le circuit de décharge
La charge se fait via Ra. La décharge se fait via Rb en tenant compte du courant passant dans Ra ou autrement dit la décharge de C se fait au travers de la résistance équivalente à Ra//Rb vers le potentiel égal à Vcc*Rb/Ra+Rb.
Astuce : Avec un tel montage on peut obtenir un rapport cyclique avoisinant les 50% en prenant pour Rb la valeur normalisée immediatement inférieure à Ra/2. Dans ce cas, la durée du cycle est égale à 1,28RaC.
Dans les autres cas, en respectant toujours la condition Rb<Ra/2 on obtient un rapport cyclique >50%
Avec modification des seuils de basculement
La durée TC varie en fonction de la tension à la borne 5. La durée Td est constante.
Le calcul de la pente de la courbe autour du point de fonctionnement normal donne 0,326To/V. Dans le montage ci-dessus , la mesure donne 140 µs/v soit 0,30 To/V.
On peut utiliser cette caractéristique pour obtenir des rapports quelconques
La mise en place de Rp modifie le seuil haut et bas de bascule. Un choix judicieux de Rp permet d'obtenir le rapport voulu.
Nota : pour un fonctionnement correct du 555, la tension de seuil bas doit être supérieure à 1,5v.
Sous 4,5 V ce montage est donc impossible, sous 10 V Rp doit être supérieure à 2.7K
Valeurs remarquables : Pour Ra=Rb=R et avec Rp=7.06 K on obtient T=1,39 R*C et un rapport cyclique de 50%
Autre application : augmentation de la durée de charge et décharge en raccordant la broche 5 à la sortie du 555 via une résistance,
mais ce montage n'est pas rigoureux car la tension de sortie n'est pas une référence, elle varie en fonction de la charge.
Pour connaître les durées obtenues par ces montages en fonction des éléments, utiliser la machine à calculer
Les montages suivant fonctionnent. Ils ont été réalisés à titre expérimental avec les composants disponibles dans l'atelier d'un amateur.
Pour une construction définitive, il y aura lieu de recalculer les éléments et notamment de reconsidérer le type de transistor à utiliser.
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