Ciao @phantomX ,
la spiegazione è abbastanza semplice se si comprendono i meccanismi di funzionamento del
555, comunque a grandi linee come dici tu, passiamo ad un'analisi più dettagliata.
Il 555 in configurazione Astabile
Come dice la parola stessa,
Astabile significa che ad ogni ciclo inizio/fine la sua funzione venga ripetuta finché permane la condizione necessaria per farlo, in questo caso il
555 è configurato proprio come multivibratore
Astabile alla frequenza di 1Hz circa imposta dalla rete RC formata da R1+R2 x C2, infatti, utilizzando la formula canonica presa dal datasheet, abbiamo che:
$$\displaystyle {f(Hz) = \mathrm{\frac {1}{T} = \frac {1.44}{(R1 + (2 \cdot R2)) \cdot {C2}} = 0.71Hz}}$$
siccome la soglia del comparatore interno che controlla la scarica della capacità è impostato per intervenire a \(\displaystyle {2 \cdot \frac{Vcc}{3}}\), 1.44 non è un valore preso a caso, ma sta appunto ad indicare che l'inverso del periodo
T necessario per caricare e scaricare il condensatore e che vale 0.693 che poi sarebbe la somma del calcolo esponenziale delle fasi di carica/scarica, perciò:
$$\displaystyle {0.693 = \Biggl(1 - \frac {2}{3} \cdot \exp ^{\displaystyle-\biggl(-\frac {t}{(R1 + R2) \cdot C2)}\biggr)}\Biggr)\cdot 2}$$
$$\displaystyle {1.44 = \frac{1}{0.693}}$$
Ora tu ti starai chiedendo come mai il tempo non è di un secondo esatto, semplice, con i valori standard dei resistori e dei condensatori e le relative tolleranze, ti renderai subito conto che se si vuole ottenere una certa precisione bisogna ritoccare necessariamente il valore di R2, inoltre con tolleranze del 5% o del 10%, è più probabile che i conti tornino da soli.
A questo punto non ci resta che analizzare la parte del circuito che al terzo impulso blocchi il multivibratore
Astabile, questa come si evince è formata da D3, D4, R4, C3, R3, D2 e Q1.
Dunque, al momento dell'accensione il circuito comincia a svolgere la sua funzione che appunto mandare i 3 impulsi di comando tramite il relay, nel contempo e ogniqualvolta l'uscita del
555 è alta tramite D3 e R4, C3 comincia a caricarsi, quando la tensione ai capi del condensatore supererà il valore di soglia del diodo Zener di 8.2V + Vbe del transistor, questo andrà in saturazione scaricando C2, mantenendolo cortocircuito verrà meno la funzione dell'
Astabile del
555 bloccando di fatto tutto il meccanismo.
Adesso, come calcolo i valori di RC per fare in modo che superando la soglia del comparatore formato dal diodo Zener + Vbe di Q1 il circuito si blocchi nel tempo stabilito?
Per questo è necessario tirare in ballo l'equazione che regola la carica di un condensatore nel tempo e che è:
$$\displaystyle {t = T \cdot \log \Biggl(\frac {V - Vin}{V - VL}\Biggr)}$$
t = tempo in secondi
T = costante di tempo tau, vale R * C (R in Ohm e C in Farad)
Log = Logaritmo naturale
V = tensione di alimentazione in Volt
Vin = tensione iniziale di carica del condensatore in Volt
VL = tensione ai capi del condensatore in Volt di cui si vuole sapere il tempo di carica
D4 serve per scaricare più velocemente C3 al momento dello spegnimento, questo fa si che al successivo avvio il condensatore sia effettivamente scarico.Un bel grafico chiarisce meglio di tante parole e ti fa vedere cosa realmente accade nel circuito:
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Nulla va lasciato al caso se non si vuol mirar fumanti scintille...
- da mars