Ne555 Uvod, notranja struktura, način delovanja, aplikacije

NE555 je monolitni integrirani časovnik vezja, ki lahko proizvaja različne vrste časovnih signalov.Obsežno se uporablja v elektronskih urah, upravljanju z električno energijo, kalkulatorjih, LED zaslonih in drugih elektronskih napravah na različnih poljih.Ta članek želi zagotoviti podrobne informacije o NE555, vključno z njenim ozadjem, oblikovanjem, notranjo strukturo, opisi PIN, operativnimi načini in načeli ter aplikacijami, da vam pomagajo bolje izkoristiti ta čip.

NE555 je eden od modelov v seriji 555 Timer IC.Funkcije in aplikacije te serije so medsebojno združljive, vendar se lahko različni modeli čipov razlikujejo glede na ceno, stabilnost, učinkovitost varčevanja z močjo in frekvenco nihanja.

555 timer IC je vseprisotna večnamenska komponenta v časovnih vezjih, ki zahteva le minimalno število uporov in kondenzatorjev, da ustvarijo različne impulzne signale, ki so bistveni za digitalne elektronske izdelke.Primarna uporaba NE555 je v njegovi sposobnosti, da tvori časovni vezje z notranjim časovnikom in s tem zagotavlja natančne časovne impulze za druge vezje.

Ima dve glavni vrsti embalaže: DIP (dvojni in-linijski paket) z 8-pinsko konfiguracijo, ki jo je mogoče neposredno vstaviti, in bolj kompaktni paket SOP-8, ki je primeren za vesoljsko občutljive aplikacije.

Alternative in enakovredne možnosti:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

555 timer IC je leta 1971 zasnoval Hans R. Camenzind za Signatics (kasneje ga je pridobil Philips), v katerem je 25 tranzistorjev, 2 diodi in 15 uporov, ki so bili dostopni prek 8-polni paket DIP-8.Ta temeljna zasnova je sprožila različne derivate, vključno s 556 (z dvema 555 časovnikov v paketu DIP-14) ter modeli 558 in 559.

NE555 deluje v temperaturnem območju od 0 ° C do 70 ° C, ki služi splošnemu trgu, njegov vojaški kolega, SE555, pa je zasnovan tako, da zdrži ekstremne temperature od -55 ° C do 125 ° C.Možnosti embalaže za 555 časovnika odražajo njegovo vsestranskost in uporabo in ponujajo kovino z visoko zanesljivostjo (označeno s pripono T) in nizkocenovne epoksidne smole (v), s čimer so celovite nalepke NE555V, NE555T, SE555V in SE555T in SE555T.Konvencija o poimenovanju "555" se običajno verjame, da izvira iz njegovih notranjih uporov 5KΩ, čeprav je sam Camenzind to zavrnil, pojasnil pa je, da je bil izbor imena "555" poljubno.

V zasledovanju energetske učinkovitosti serija 555 vključuje modele z nizko močjo, kot sta 7555 in TLC555 na osnovi CMOS, ki se ponaša z manjšo porabo energije v primerjavi s standardnimi modeli.Kot trdijo proizvajalci, model 7555 ne potrebuje obvodne kondenzatorja med krmilnim zatičem in ozemljitvijo niti ločitvenega kondenzatorja med napajanjem in ozemljitvijo, da bi odpravili hrup, kar je namenjeno napredku oblikovanja, ki zmanjšuje zapletenost in poveča delovanje.

NE555 je klasično integrirano vezje.Njegova notranja struktura vezja je sestavljena iz treh ključnih operativnih enot: napetostni primerjalnik z izhodno stopnjo, različnimi primerjalniki in RS flip-flop.Spodaj je podrobna analiza notranjega vezja NE555:

1. Primerjava napetosti: NE555 vključuje notranje primerjalnik napetosti, ki se uporablja za preverjanje napajalne napetosti in brezhibno povezovanje izhoda z RS flip-flop, da se zagotovi natančno spremljanje napetosti.

2. Izhodna stopnja: Priključena na RS Flip-Flop, izhodna stopnja upravlja predvsem stanje izhodnega zatiča (Pin 3).Izhodna arhitektura NE555 je dizajn z odprtim odtokom, ki ni mogoče samostojno prenašati signale na visoki ravni in potrebujejo zunanji vlečni upor, da izhodni zatič pripelje v visoko stanje, ko je potreben signal na visoki ravni.

3. Primerjalniki: V NE555 izstopajo dva primerjalnika: primerjalnik praga in primerjalnik sprožilca, povezan z zatiči 6 (Thr) in 2 (trig).

(1) Ko se napetost na mejnem zatiču (pin 6) poveča, primerjalnik praga dvigne svoj izhod na signal na visoki ravni.Če mejna napetost presega sprožilno napetost, se izhod primerjalnika ustrezno spremeni.

(2) Ko se napetost na sprožilnem zatiču (PIN 2) zmanjša, primerjalnik sprožilca zmanjša svoj izhod na signal na nizki ravni.Izhodne spremembe se pojavijo, ko sprožilna napetost pade pod mejno napetost.

4. RS Flip-Flop: NE555 vključuje notranje RS flip-flop, ki se uporablja za shranjevanje stanja izhodnega zatiča (pin 3).Vhodi RS Flip-Flop nadzirajo izhodi primerjalnika praga in primerjalnika sprožilca.

(1) Vhod R izvira iz izhoda primerjalnika praga, ki nadzira mehanizem za ponastavitev RS Flip-Flop.

(2) S vhod izhaja iz izhoda primerjalnika sprožilca, ki upravlja nastavitev RS Flip-Flop.

Pregled analize notranjega vezja NE555 poudarja njegovo zapleteno zasnovo, kar mu omogoča zanesljivo opravljanje vloge kot vsestranska časovna rešitev.

Časovnik NE555 je vsestranska komponenta v elektronskem dizajnu, ki deluje v treh glavnih načinih, vsak prilagojen specifičnim funkcijam vezja:

1. Astabilni način: Za to konfiguracijo je značilna njegova inherentna nestabilnost, ki niha v nedogled, ne da bi vstopila v stabilno stanje.Široko se uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo ponavljajoče se signale, kot so utripalki, zvočni generatorji, generatorji impulzov in časovni vezji, da olajšajo neprekinjeno izhodno nihanje.

2. Način, ki ga je mogoče bistabirati: Ta način, ki je dvignjen ali spuščen, odraža stabilnost kolesarskega stojala, ohranja stabilnost v dveh različnih stanjih, prehaja le z zunanjim posegom.Znan kot bistabilen zaradi svojih dveh stabilnih pogojev, omogoča, da NE555 deluje kot preklopno stikalo in se odziva na zunanje vhode, da spremeni svoje stanje.

3. Monostabilni način: Podobno kot vrata, opremljena z bližje, ostanejo varno zaprta, dokler se ne odprejo.V tem načinu se NE555 stabilizira v enem samem stanju, aktivira le zunanji sprožilec in se po odstranitvi sprožilca samodejno vrne v prvotno stanje.Ta monostabilna operacija je primerna za aplikacije, ki zahtevajo en sam izhodni signal, kot so časovniki, stikala na dotik in merilniki kapacitivnosti.

Ko se sproži napajalna napetost VCC, začne vezje delovati, kar kondenzator C spodbudi, da se takoj začne polniti.Ko napetost čez kondenzator C doseže dve tretjini VCC, se izhod notranjega primerjalnika obrne visoko, pri čemer preklopite izhod iz nizkega na visok.Nato znižanje napetosti kondenzatorja na tretjino VCC sproži notranji primerjalnik, da se njegov izhod vrne na nizko, zaradi česar se izhod OUT preklopi nazaj z visokega na nizko.Nato kondenzator C nadaljuje z polnjenjem in poganja vezje v nov obratovalni cikel.

Čas obdobja t (v sekundah) določa vrednosti zunanjega kondenzatorja C in dveh zunanjih uporov R1 in R2, s formulo: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. Delovni cikel D, ki predstavlja D, ki predstavlja DELDelež trajanja kvadratnega vala v celotnem ciklu se izračuna kot: D = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Zato je mogoče z natančno prilagoditvijo vrednosti kondenzatorja C in uporov R1 in R2 mogoče spremeniti obdobje in delovni cikel kvadratnega valovnega vala.

V bistvu se načelo delovanja NE555 vrti okoli konstrukcije časovnega vezja.S prilagoditvijo vrednosti zunanjih kondenzatorjev in uporov lahko obdobje in delovni cikel nadzirate, kar olajša ustvarjanje želenih impulznih valovnih oblik.

1. Ne555 infrardeča lučka za zakasnitev krmiljenja:

Sodobna gospodinjstva so običajno opremljena z infrardečimi daljinskimi upravljalniki, te obstoječe oddaljene pa lahko uporabimo za nadzor infrardečega daljinsko nadzorovanega luči.V tej nastavitvi "H" predstavlja integriran infrardeči sprejemnik in "C1" deluje kot filtrirni kondenzator.Signal iz daljinskega upravljalnika, potem ko ga filtrira C1, ustvari negativni impulz, kar sproži monostabilno vezje NE555 za aktiviranje.

2. Ne555 Alarm za vrelo vode:

Ta alarmni sistem domiselno oblikuje regulacijsko vezje temperature, nizkofrekvenčni oscilator in visokofrekvenčni oscilator.Nadzor temperature dosežemo s kombiniranjem RP, RT in VT1.Nihanje z nizko frekvenco vključuje IC1, R2, R3 in C1, kjer VT1 vpliva na njegov ponastavitev zatiča (Pin 4).Hkrati pa visokofrekvenčni oscilator, sestavljen iz IC1, R4, R5 in C2, modulira IC1.Ko dosežemo prednastavljeno temperaturo, se RT -jeva odpornost zmanjša, kar povzroči, da VT1 preneha delovati.Posledično IC1 niha in oddaja nizkofrekvenčne impulze, ki modulirajo visokofrekvenčni oscilator v IC2 in tako ustvarijo zvočni alarm.

3. Ne555 Stikalo za aktiviranje na dotik:

Zgornja konfiguracija je monostabilno vezje, kjer IC1 (ne555 časovnik) v normalnih pogojih kondenzator C1 v celoti izpusti skozi Pin 7 NE555, kar ima za posledico nizko izhod na pin 3, pri čemer ohrani rele (KS) in priključeno svetilko izklopljeno.Preprost dotik na kovinski plošči "P" lahko aktivira svetilko z uporabo napetosti signala iz človeškega telesa, ki se prenaša na sprožilni zatič NE555 skozi C2, s čimer se izhod preklopi na visok.Ta operacija aktivira rele (KS) in prižge.Obenem se časovnik začne, ko R1 polni C1, s časom, ki ga določa T1 = 1.1R1*C1, kar je približno štiri minute, na podlagi določenih vrednosti komponent.Možnosti diode za D1 vključujejo modele 1N4148 ali 1N4001.

1. Osnovno vezje časovnika NE555

To osnovno, a široko uporabljeno vezje, sestavljeno iz čipa NE555, skupaj z upori in kondenzatorji, priročno ustvari signale na milisekund na ravni milisekund, kot so impulzi in kvadratni valovi.Njegov znak je v svoji preprostosti in natančnosti, kar zlahka ustvarja natančne časovne signale.

2. Monostabilno vezje NE555

Ta konfiguracija, ki lahko ustvari en sam impulzni signal, je zgrajena okoli NE555, skupaj z različnimi upori in kondenzatorji.S spreminjanjem teh komponent je mogoče prilagoditi širino impulza in zamude, zaradi česar je idealna izbira za ustvarjanje sprožilnih in sinhronizacijskih signalov.Za vezje je značilna njegova sposobnost izdelave enega samega impulznega signala, z nastavljivo širino impulza in časom zamude.

3. Ne555 bistabilno vezje

To vezje izvaja logično funkcijo flip-flop, ki omogoča spremembo sprožilnega časa in mejne napetosti s prilagajanjem uporov in kondenzatorjev, ki se običajno uporabljajo za logične flip-flops in aplikacije za primerjavo napetosti.

4. Vezje generatorja kvadratnih valov NE555

Zasnovan za proizvodnjo kvadratnih valovnih signalov, prilagajanje uporov in kondenzatorjev znotraj tega vezja spreminja njegov frekvenčni in delovni cikel.V glavnem za ustvarjanje digitalnih in modulacijskih signalov, njegova sposobnost prilagajanja frekvence kvadratnih valov in delovnega cikla je primerna za številne digitalne in modulacijske naloge.

5. Ne555 Astable Multivibrator Circuit

To vezje, sestavljeno iz dveh čipov NE555 in dodatnih uporov in kondenzatorjev, ustvari nastavljive pravokotne valovne signale.Frekvenca in delovni cikel je lahko natančno prilagojena, zaradi česar je primeren za izdelavo zvočnih ali modulacijskih signalov.Za vezje je značilna njegova sposobnost zagotavljanja pravokotnih valov s prilagodljivim frekvenco in delovnim ciklom.

1. Kakšna je funkcija NE555?

SE 555 Timer IC deluje v temperaturnem območju od -55 ° C do 125 ° C, medtem ko se IC NE 555 uporablja v temperaturnem območju od 0 ° C do 70 ° C.Ima široko paleto aplikacij v elektronskem polju, kot so časovniki, zamude, generiranje impulzov, oscilatorji itd.

2. Ali sta NE555 in IC 555 enaka?

Da, timer IC in 555 timer IC sta enaka.NE555 je številka dela za časovnik IC.Na splošno se NE555 IC imenuje 555 timer IC.

3. Kakšno je delovno načelo NE555?

S priključitvijo vhodnega signala ponastavitve na PIN RESET in nastavljenega vhodnega signala na TR pin lahko 555 časovnika deluje kot učinkovit zaklop SR na nizki ravni (čeprav brez inverznega izhoda Q).Zato lahko v trenutku vlečenje nizke nizke nastavljene nizko deluje kot "nastavitev" in izhod preklopite na visoko stanje (VCC).