555 распиновка: NE555 характеристики микросхемы, datasheet, схема включения, аналоги

Таймер 555 распиновка. Схемы NE555

Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.

Часть первая. Теоретическая.

Наверное нет такого радиолюбителя (Мяу, и его кота! – Здесь и далее прим. Кота), который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.

Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием “Интегральный таймер” (The IC Time Machine ).
На тот момент это была единственная “таймерная” микросхема доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.
За прошедшие 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455. Но при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих версий нет. Все они полные аналоги друг друга.

Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.

А вот список заморских производителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие обозначения:

Производитель	Название микросхемы
Texas Instruments

В некоторых случаях указано два названия. Это означает, что выпускается две версии микросхемы – гражданская, для коммерческого применения и военная. Военная версия отличается большей точностью, широким диапазоном рабочих температур и выпускается в металлическом или керамическом корпусе. Ну и дороже, разумеется.

Начнем с корпуса и выводов.

Микросхема выпускается в двух типах корпусов – пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда, в металлическом корпусе она все же выпускалась – сейчас остались только DIP-корпуса. Но на случай, если вам вдруг достанется такое счастье, привожу оба рисунка корпуса. Назначения выводов одинаковые в обоих корпусах. Помимо стандартных, выпускается еще две разновидности микросхем – 556 и 558. 556 – это сдвоенная версия таймера, 558 – счетверенная.

Функциональная схема таймера показана на рисунке прямо над этим предложением.
Микросхема содержит около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Состав и количество компонентов могут несущественно меняться в зависимости от производителя. Выходной ток может достигать 200 мА, потребляемый – на 3- 6 мА больше. Напряжение питания может изменяться от 4,5 до 18 вольт. При этом точность таймера практически не зависит от изменения напряжения питания и составляет 1% от расчетного. Дрейф составляет 0,1%/вольт, а температурный дрейф – 0,005%/С.

Теперь мы посмотрим на принципиальную схему таймера и перемоем ему кости, вернее ноги – какой вывод для чего нужен и что все это значит.

Итак, выводы (Мяу! Это он про ноги… ):

1. Земля. Особо комментировать тут нечего – вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.

2. Запуск. Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, см. функциональную схему) и конденсатором С – это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.

3. Выход. Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий – высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс.

4. Сброс. При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и в Африке reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания – это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод настоятельно рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости.

5. Контроль. Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей.

6. Останов. Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние (Мяу! Тихой паники?! ) низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные.

7. Разряд. Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.

8. Плюс питания. Как и в случае с выводом 1 особо ничего не скажешь. Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт. У военных версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт.

Итак, предположим, что мы подали питание на микросхему. Вход находится в состоянии высокого уровня, на выходе – низкий уровень, конденсатор С разряжен. Все спокойно, все спят. И тут БАХ – мы подаем серию прямоугольных импульсов на вход таймера. Что происходит?

Первый же импульс низкого уровня переключает выход таймера в состояние высокого уровня. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резистор R. Все то время пока конденсатор заряжается, выход таймера остается во включенном состоянии – на нем сохраняется высокий уровень напряжения. Как только конденсатор зарядится до 2/3 напряжения питания, выход микросхемы выключается и на нем появляется низкий уровень. Транзистор T6 открывается и конденсатор С разряжается.
Однако есть два нюанса, которые показаны на графике пунктирными линиями.
Первый – если после окончания заряда конденсатора на входе сохраняется низкий уровень напряжения – в таком случае выход остается активным – на нем сохраняется высокий уровень до тех пор, пока на входе не появится высокий уровень. Второй – если мы активируем вход Сброс напряжением низкого уровня. В этом случае выход сразу же выключится, не смотря на то, что конденсатор все еще заряжается.
Так, лирическую часть закончили – перейдем к суровым цифрам и расчетам. Как же нам определить время, на которое будет включаться таймер и номиналы RC цепочки, необходимые для задания этого времени? Время, за которое конденсатор заряжается до 63,2% (2/3) напряжения питания называется временной константой, обозначим её буковкой t. Вычисляется это время потрясающей по своей сложности формулой. Вот она: t = R*C , где R – сопротивление резистора в МегаОм-ах, С – емкость конденсатора в микроФарад-ах. Время получается в секундах.

К формуле мы еще вернемся, когда будем подробно рассматривать режимы работы таймера. А сейчас пока посмотрим на простенький тестер для этой микросхемы, который запросто скажет вам – работает ваш экземпляр таймера или нет.

Если после включения питания мигают оба светодиода – значит все хорошо и микросхема во вполне рабочем состоянии. Если же хотя бы один из диодов не горит или наоборот – горит постоянно, значит такую микросхемы можно спустить в унитаз с чистой совестью или вернуть назад продавцу, если вы её только что купили. Напряжение питания – 9 вольт. Например, от батареи “Крона”.

Теперь рассмотрим режимы работы этой микросхемы.
Собственно говоря, режимов у нее две штуки. Первый – моностабильный мультивибратор . Моностабильный – потому что стабильное состояние у такого мультивибратора одно – выключен. А во включенное состояние мы его переводим временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Как уже отмечалось выше, время, на которое мультивибратор переходит в активное состояние, определяется RC цепочкой. Эти свойства могут быть использованы в самых разнообразных схемах. Для запуска чего-либо на определенное время или наоборот – для формирования паузы на заданное время.

Второй режим – это генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которых определяются все той же RC цепочкой. (

Мяу! Хочу цепочку. На хвост. Ну или браслетик. Антистатический. )
Все-таки Кот у нас – зануда.
Начнем сначала, то есть с первого режима.

Схема включения микросхемы показана на рисунке. RC цепочка включена между плюсом и минусом питания. К соединению резистора и конденсатора подключен вывод 6 – Останов. Это вход компаратора №1. Сюда же подключен вывод 7 – Разряд. Входной импульс подается на вывод 2 – Запуск. Это вход компаратора №2. Совершенно простецкая схема – один резистор и один конденсатор – куда уж проще? Для повышения помехоустойчивости можно подключить вывод 5 на общий провод через конденсатор емкостью 10нФ.
Итак, в исходном состоянии, на выходе таймера низкий уровень – около нуля вольт, конденсатор разряжен и заряжаться не хочет, поскольку открыт транзистор Т6. Это состояние стабильное, оно может продолжаться неопределенно долгое время. При поступлении на вход импульса низкого уровня, срабатывает компаратор №2 и переключает внутренний триггер таймера. В результате на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор Т6 закрывается и начинает заряжаться конденсатор С через резистор R. Все то время, пока он заряжается, на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Таймер не реагирует ни на какие внешние раздражители, буде они поступают на вывод 2. То есть, после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не оказывают никакого действия на состояние таймера – это очень важно. Так, что там у нас происходит то? А, да – заряжается конденсатор. Когда он зарядится до напряжения 2/3Vпит, сработает компаратор №1 и в свою очередь переключит внутренний триггер. В результате на выходе установится низкий уровень напряжения, и схема вернется в свое исходное, стабильное состояние. Транзистор Т6 откроется и разрядит конденсатор С.

Перейдем ко второму режиму.

В эту схему добавлен еще один резистор. Входы обоих компараторов соединены и подключены к соединению резистора R2 и конденсатора. Вывод 7 включен между резисторами. Конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.
Теперь посмотрим, что же произойдет, когда мы подадим питание на схему. В исходном состоянии конденсатор разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень напряжения, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает внутренний триггер и устанавливает на выходе таймера высокий уровень. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резисторы R1 и R2.

Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 в свою очередь переключает триггер и выключает выход таймер – напряжение на выходе становится близким к нулю. Транзистор Т6 открывается и конденсатор начинает разряжаться через резистор R2. Как только напряжение на конденсаторе опустится до 1/3 напряжения питания, компаратор №2 опять переключит триггер и на выходе микросхемы снова появится высокий уровень. Транзистор Т6 закроется и конденсатор снова начнет заряжаться… фууу, чет у меня голова закружилась уже.
Короче говоря, в результате всего этого шаманства, на выходе мы получаем последовательность прямоугольных импульсов. Частота импульсов, как вы вероятно уже догадались, зависит от величин C, R1 и R2. Определяется она по формуле:

Значения R1 и R2 подставляются в Омах, C – в фарадах, частота получается в Герцах.
Время между началом каждого следующего импульса называется периодом и обозначается буковкой t. Оно складывается из длительности самого импульса – t1 и промежутком между импульсами – t2. t = t1+t2 .
Частота и период – понятия обратные друг другу и зависимость между ними следующая:
f = 1/t .
t1 и t2 разумеется тоже можно и нужно посчитать. Вот так:
t1 = 0.693(R1+R2)C ;
t2 = 0.693R2C ;

Ну, с теоретической частью вроде бы покончили. В следующей части рассмотрим конкретные примеры включения таймера 555 в различных схемах и для самого разнообразного использования.
Если у вас еще остались вопросы – их можно задать .

Как вам эта статья?

Тебе не нужен контроллер, говорили они. Делай все на таймерах NE555, говорили они. Ну я и сделал – похоже, только чтобы убедиться, что получается конструкция, потрясающая по своему сокрушительному воздействию на мою неокрепшую психику.

Обзор, если этот текст можно так назвать, будет не слишком длинным. Поскольку в нем лишь констатация моего полного и безоговорочного провала в сборке элементарных схем и демонстрация того, что по крайней мере шесть из двадцати чипов вполне себе работоспособны.

Еще обратите внимание: похоже, магазин недавно изменил правила, поскольку теперь у них минимальный заказ с бесплатной доставкой – от $6, а если меньше, то за доставку возьмут $1,5. Когда я покупал, то списали только стоимость покупки, то есть $0,59, и все.

В двух блистерах ровно двадцать штук. С одной стороны каждый блистер замотан скотчем, с другой закрыт резиновой пробкой:

Вообще, изначально таймеры я покупал, чтобы сделать простенький генератор для поиска короткого замыкания в проводке – знакомые заинтересовались. Суть прибора, если я правильно понял, в том, что цепь до КЗ представляет собой антенну, сигнал от которой можно послушать с обычным СВ/ДВ приемником.

Где писк прекратился – примерно там и замыкание. Вот так это выглядит на практике у товарища, по стопам которого я и планировал идти:

Но потом знакомые с потребностью решили, что им все не так уж и нужно. Или еще что-то решили, а я настаивать не стал. И огорчаться тоже: вы же видели, сколько стоят таймеры (чуть больше половины доллара за 20 штук) – какое огорчение?

Обычные DIP8:

Поэтому решил поразвлекаться другим способом и посмотрел, что вообще делают из NE555. А делают, как выяснилось, массу всего. Всяческие сигнализации, индикаторы напряжения, указатели пропущенных импульсов. В общем, я впечатлился.

Ну а так как все описывают примерно одно и то же, то вот вам пара ссылок РадиоКота: и . Схемы – во второй.

Предполагается, что популярность NE555 объясняется тем, что это проверенная годами (точнее – уже 45 годами) конструкция, которая обескураживающе просто конфигурируется и довольно точно соблюдает характеристики вне зависимости от питающего напряжения, которое может быть в диапазоне от 4,5В до 16В у обычной версии (но есть варианты). То есть, напряжение гуляет, а частота – скорее стабильна, чем нет.

Фактически, чтобы таймер заработал, нужна пара деталей и любой подходящий источник питания – очень привлекательно, чтобы сделать какую-нибудь фиговину без особых хлопот.

Как по мне, так с микроконтроллером хлопот еще меньше, но в комментариях к рассказу про «Пищаль» я получил и потерял покой. Понял, что должен попробовать хотя бы для того, чтобы успокоиться.

Итак, идея была проста – таймер кормления котов. Которые, потеряв всякий стыд, стали требовать еду чуть ли не каждые полчаса, а съедая по три сухаря, довольные расходились. По мнению ветеринара это не очень полезно (а по нашему – еще и чрезвычайно хлопотно), поэтому необходимо было вернуть им режим питания на место. Ну как на место: кормить хотя бы не чаще, чем раз в пять-шесть часов.

Следить по часам, конечно, не сложно. Однако, во-первых, ситуацию осложняет тот факт, что если днем кормление по часам еще более-менее проходит, то ночью – уже не совсем, поскольку у одного кота, скажем так, сложный характер. Именно – он идет и скребет когтями по батарее, и даже если бы я решил не обращать внимания на данный сомнительного качества музыкальный эксперимент, соседей жалко.

То есть, ночью надо вставать и снова засекать время, а в полубессознательном состоянии это немного затруднительно.

Во-вторых, не все коты такие скандальные, поэтому некоторые просто не приходят вместе с тем вот возмутителем спокойствия. И получается, что интервалы у всех разные, а по справедливости неплохо было бы покормить через установленное время и тех, кто пропустил внеочередной прием пищи.

Поэтому я придумал сделать кучку независимых таймеров на фиксированное время – по одному на кота. И чтобы вот так: пришел кот, выдаешь ему еду, нажимаешь на кнопку, загорелась лампочка. Как лампочка погасла, кота снова можно покормить.

Как несложно догадаться, это один из основных вариантов работы таймера. Называть его можно по-разному: можно калькой из – моностабильный, можно – одновибратором, можно – ждущим мультивибратором.

Суть от этого не меняется: от NE555 требуется, по сути, выдать только один импульс требуемой продолжительности.

Поэтому за основу я взял схему таймера из :

Но немного упростил ее, избавившись от подстроечного резистора (поскольку у меня фиксированный интервал) и второго светодиода – за ненадобностью. Заодно поменял номиналы времязадающей цепочки, сверившись все с той же документацией, которая сообщает, что для расчета примерной длительности импульса следует воспользоваться формулой y t = 1.1RC.

Поиграв с шрифтами номиналами деталек, имеющихся в бутике Чип-и-Дип установил, что для устраивающего всех пятичасового интервала вполне подойдут конденсатор емкостью 3300 мкФ и резистор 5,1 МОм:

T = 1,1*0,0033*5100000 = 18513 сек = 5,14 час.

Реальность, однако оказалась немного не совпадающей с теорией. Собранный по этой схеме и с этими номиналами таймер и после пяти часов продолжал работать. Терпения дождаться окончания его работы у меня не хватило, поэтому я предположил, что NE555 не очень хорошо работает с большими номиналами.

Беглое гугление показало, что таки да – это возможно, однако проблем не должно было быть (теоретически) при сопротивлении вплоть до 20 МОм при напряжении питания 15 В. Поэтому я продолжил эксперименты и выяснил, что в моем случае формула получается примерно такая:

И оказался очень себе признателен, что купил не только 5,1 МОм, но и на всякий случай ближайшие номиналы – 4,7 МОм и 3,9 МОм. Последний по счастью как раз и подошел для необходимого интервала.

С этими номиналами (3300 мкФ и 3,9 МОм) я и собрал блок таймеров с лампочками и кнопочками. Все соединил общей линией питания, больше у них точек соприкосновения нет (ну, по крайней мере, старался, чтобы не было). А так как собирал внавес, то на каждом шаге проверял себя мультиметром и был почти спокоен, когда запускал первый из таймеров.

Получилось вот так (я предупреждал в самом начале):

Включился он как и положено, поэтому я распаял оставшиеся кнопочки и лампочки, включил. Понажимал на кнопочки. Светодиоды включились точно так, как и должны были: нажимаешь кнопку – включился, и так все.

И тут я совершил большую ошибку. Не сделал еще несколько тестовых запусков, а просто огорчился, что не очень хорошо припаял провода к кнопкам, и решил их перепаять. Поэтому я пока не знаю, что именно случилось: то ли изначально сделал что-то не так, то ли что-то успел испортить в момент перепайки проводов.

Но вышло смешно. При повторном включении (с перепаянными проводами) сразу же загорелись три светодиода. А нажатие на кнопки выявило полный хаос: нажимаешь на одну кнопку – загорается ее светодиод (т.е., по идее, включается таймер), нажимаешь другую – первый светодиод гаснет, загорается второй. И так далее.

Опытным путем выяснил, что существует некоторая комбинация нажатий кнопок, при которой зажигаются все светодиоды. Но пока руки не доходят проверить схему на предмет коротких замыканий там, где их не должно быть.

Бонус-трек – играем в сапера:

Подводя итог хочу сказать, что с таймерами развлекся. На практике проверил, что покупать их в Китае можно – приходят рабочие.

И хотя кототаймер сделать не смог, бонусом получил головоломку «Зажги все лампочки». И заодно понимание того, что NE555 – явно не для меня. И вот почему:

Минимальное напряжение питания 4,5В
– большой потребляемый ток

Разумеется, эти недостатки можно побороть заказом CMOS-версии чипа, которая гораздо более экономична и работает, начиная с 1,5В. Но обычные стоят $0,59 за двадцать штук, а CMOS – уже около $10. То есть примерно вдвое дороже контроллера, а если применять в конструкции два и более таймеров, то выгода вообще пропадает.

Так что всем спасибо, я возвращаюсь к ATmega328p, на котором, очевидно, и буду делать таймер кормления.

Ps. А теперь можно я тоже напишу про экранчик от ITEAD Studio? Меня, между прочим, совесть мучает, поскольку, с одной стороны, здесь уже этих экранов было выше крыши, а с другой – надо же выполнять обещание.

Планирую купить +19 Добавить в избранное Обзор понравился +38 +67

Микросхема интегрального таймера NE555 — это настоящий прорыв в области электроники. Она была создана в 1972 году сотрудником компании Signetics Гансом Р. Камензиндом. Изобретение не утратило своей актуальности и по сегодняшний день. Позднее устройство стало основой таймеров с удвоенной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).

Без сомнения, детище электронщика позволило занять ему свою видную нишу в истории технических изобретений. По уровню продаж данное устройство с момента своего появления превзошло любое другое. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.

Лидерство сохранялось и во все последующие годы. Микросхема 555, применение которой возрастало с каждым годом, продавалась очень хорошо. К примеру, в 2003 году было реализовано более чем 1 миллиард экземпляров. Конфигурация самого агрегата за это время не изменилась. Она существует свыше 40 лет.

Появление устройства стало неожиданностью для самого создателя. Камензинд преследовал цель сделать гибкую в использовании ИС, но, что она окажется столь многофункциональной, он не ожидал. Изначально она употреблялась как таймер или же Микросхема 555, применение которой увеличивалось быстрыми темпами, сегодня используется от игрушек для детей до космических кораблей.

Устройство отличает выносливость, поскольку оно построено на основе биполярной технологии, и для применения его в космосе специально предпринимать ничего не требуется. Только испытательные работы проводятся с особой строгостью. Так, при тесте схемы NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные пробные спецификации. При производстве схем не существует никаких различий, но подходы при выходном контроле заметно разнятся.

Появление схемы в отечественной электронике

Первое упоминание об инновации в советской литературе по радиотехнике появилось в 1975 году. Статью об изобретении опубликовали в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого столетия, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

В производстве эту деталь употребляли при сборке видеомагнитофонов «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, так как многие производители во всем мире создавали подобное устройство. Все агрегаты имеют обячный корпус DIP8, а также корпус малых размеров SOIC8.

Технические характеристики схемы

Микросхема 555, графическое изображение которой представлено ниже, включает в себя 20 транзисторов. На блок-схеме устройства находятся 3 резистора с сопротивлением 5кОм. Отсюда и название прибора «555».

Основными техническими характеристиками изделия являются:

• напряжение питания 4,5-18В;
• максимальный показатель тока на выходе 200 мА;
• потребляемая энергия составляет до 206 мА.

Если его рассмотреть на выход, то это цифровое устройство. Он может находиться в двух положениях — низком (0В) и высоком (от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания может показатель достигать и 18 В.

Для чего нужно устройство?

NE 555 микросхема — унифицированное устройство с широким спектром применения. Его часто используют при сборке различных схем, и это только придает изделию популярность. Соответственно, повышается уровень спроса потребителя. Такая известность вызвала падение цены на таймер, что радует многих мастеров.

Внутреннее строение таймера 555

Что же заставляет это устройство функционировать? Каждый из выводов агрегата подсоединен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.

Удвоенный формат модели

Следует отметить, что NE 555 (микросхема) выпускается в удвоенном формате под названием 556. Она содержит два свободных IC.

Таймер 555 оснащен 8 контактами, тогда как модель 556 содержит 14 контактов.

Режимы работы устройства

Микросхема 555 обладает тремя режимами работы:

1. Моностабильный режим микросхемы 555. Он работает как одноразовый односторонний. Во время функционирования выбрасывается импульс заданной длины как ответ на вход триггера при нажимании кнопки. Выход пребывает в низком напряжении до включения триггера. Отсюда он и получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип функционирования сохраняет устройство в бездействии до включения. Режим обеспечивает включение таймеров, переключателей, сенсорных переключателей, делителей частоты и др.
2. Нестабильный режим является автономной функцией устройства. Он позволяет схеме пребывать в генераторном режиме. Напряжение в выходе изменчиво: то низкое, то высокое. Эта схема применима при надобности задавания устройству толчков прерывистого характера (при недолговременном включении и выключении агрегата). Режим используется при включении ламп на светодиодах, функционирует в логической схеме часов и др.
3. Бистабильный режим, или же триггер Шмидта. Понятно, что он работает по системе триггера при отсутствии конденсатора и обладает двумя устойчивыми состояниями, высоким и низким. Низкий показатель триггера переходит в высокий. При сбрасывании низкого напряжения система устремляется к низкому состоянию. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.

Выводы таймера 555

Генератор микросхема 555 включает восемь выводов:

1. Вывод 1 (земля). Он подсоединен к минусовой стороне питания (общий провод схемы).
2. Вывод 2 (триггер). Он подает высокое напряжение на время (все зависит от и конденсатора). Эта конфигурация и является моностабильной. Вывод 2 контролирует вывод 6. Если напряжение в обоих низкое, то на выходе оно будет высоким. В противном случае, при высоком напряжении в выводе 6 и низком в выводе 2, выход на таймере будет низким.
3. Вывод 3 (выход). Выходы 3 и 7 располагаются в фазе. Подавая высокое напряжение с показателем примерно 2 В и низкое с 0,5 В будет получаться до 200 мА.
4. Вывод 4 (сброс). Подача напряжения на этот выход низка, несмотря на режим работы таймера 555. Во избежание случайных сбросов, следует производить подключение этого выхода к плюсовой стороне при использовании.
5. Вывод 5 (контроль). Он открывает доступ к Это вывод в российской электронике не применяется, но при его подключении можно достичь широких возможностей управления устройством 555.
6. Вывод 6 (остановка). Входит в компаратор 1. Он противоположен выводу 2, применим для остановки устройства. При этом получается низкое напряжение. Это вывод может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
7. Вывод 7 (разряд). Он подсоединяется к транзисторному коллектору Т6, а эмиттер последнего заземлен. При открытом транзисторе конденсатор разряжается до его закрытия.
8. Вывод 8 (плюсовая сторона питания), которая составляет от 4,5 до 18 В.

Применение выхода Output

Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:

1. Осуществляется подключение цифрового выхода прямо к входу другого драйвера на цифровой основе. Цифровой выход может осуществлять управление другими устройствами при посредстве нескольких дополнительных составляющих (напряжение источника питания равно 0 В).
2. Показатель напряжения во втором состоянии высок (Vcc на источнике питания).

Возможности агрегата

1. При понижении напряжения в Output ток направляется через устройство и осуществляет его подключение. Это и есть понижение, так как ток производится из Vcc и проходит сквозь агрегат до 0 В.
2. При возрастании Output ток, проходя через прибор, обеспечивает его включение. Этот процесс можно назвать источником текущих. Электроэнергия в этом случае производится от таймера и идет через прибор до 0 В.

Возрастание и понижение могут функционировать вместе. Таким образом достигается поочередное включение и выключение прибора. Такой принцип применим при функционировании ламп на светодиодах, реле, двигателей, электромагнитов. К минусам такого свойства можно отнести то, что прибор надо подключать к Output разными способами, так как выход 3 может выступать как в роли потребителя, так и в роли источника тока до 200 мА. Используемый блок питания дожжен подать достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.

Микросхема LM555

Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

Она используется от генераторов прямоугольных импульсов с изменяемым показателем скважности и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций ШИМ генераторов. Микросхема 555 цоколевка и внутреннее строение отражены на рисунке.

Уровень точности приспособления равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным. На такой агрегат, как NE 555 микросхема даташит, не воздействуют температурные условия окружающей среды.

Аналоги микросхемы NE555

Микросхема 555, аналог которой в России был назван КР1006ВИ1, представляет интегральное устройство.

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), на выходе, основанный на двухтактной системе и дополняющий транзистор VT3. Назначение последнего заключается в сбросе задающего время конденсатора при использовании агрегата в роли генератора. Сбрасывание триггера происходит при подаче логической единицы (Юпит/2…Юпит) на входы R.

В случае сброса триггера на выходе устройства (вывод 3) будет наблюдаться низкий показатель напряжения (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При функциональной схеме устройства очень трудно понять, в чем же заключается ее необычность. Оригинальность устройства состоит в том, что оно обладает особым управлением триггера, а именно формирует управляющие сигналы. Их создание происходит на компараторах DA1 и DA2 (на один из входов, на который подано опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггера (выходах компараторов) следует получить сигналы с высоким напряжением.

Как произвести запуск устройства?

Чтобы запустить таймер, на выход 2 надо подать напряжение с показателем от 0 до 1/3 Юпит. Этот сигнал способствует срабатыванию триггера, и при выходе создается сигнал с высоким напряжением. Сигнал выше предельного показателя не вызовет каких-либо изменений в схеме, так как опорное напряжение для компаратора равно DA2 и составляет 1/3 Юпит.

Остановить таймер можно при сбрасывании триггера. С этой целью напряжение на выходе 6 должно превышать показатель 2/3 Юпит (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3 Юпит). При сбросе установится сигнал с низким напряжением и разряд конденсатора, задающего время.

Регулировать опорное напряжение можно посредством подключения дополнительного сопротивления или источника питания к выводу агрегата.

В последнее время среди владельцев автомобилей стало модным сматывать на спидометре пройденный машиной километраж.

Многие интересуются, подмотка спидометра на 555 микросхеме выполнима ли самостоятельно?

Эта процедура не представляет особой трудности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может функционировать в качестве Отдельные составляющие схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15 % от расчетных значений.

История создания очень популярной микросхемы и описание ее внутреннего устройства

Одной из легенд электроники является микросхема интегрального таймера NE555 . Разработана она была в далеком 1972 году. Таким долгожительством может гордиться далеко не каждая микросхема и даже не каждый транзистор. Так что же такого особенного в этой микросхеме, имеющей в своей маркировке три пятерки?

Серийный выпуск микросхемы NE555 начала компания Signetics ровно через год после того, как ее разработал Ганс Р. Камензинд . Самым удивительным в этой истории было то, что на тот момент времени Камензинд был практически безработным: он уволился из компании PR Mallory, но устроиться никуда не успел. По сути дела это была «домашняя заготовка».

Микросхема увидела свет и получила столь большую известность и популярность благодаря стараниям менеджера фирмы Signetics Арта Фьюри бывшего, конечно, приятелем Камензинда. Раньше он работал в фирме General Electric, поэтому знал рынок электроники, что там требуется, и чем можно привлечь внимание потенциального покупателя.

По воспоминаниям Камензинда А. Фьюри был настоящим энтузиастом и любителем своего дела. Дома у него была целая лаборатория, заполненная радиокомпонентами, где он и проводил различные исследования и опыты. Это давало возможность накапливать огромный практический опыт и углублять теоретические познания.

В то время продукция фирмы Signetics именовалась в виде «5**», и опытный, обладавший сверхъестественным чутьем в вопросах рынка электроники А. Фьюри, решил, что маркировка 555 (три пятерки) будет для новой микросхемы как нельзя кстати. И он не ошибся: микросхема пошла просто нарасхват, она стала, пожалуй, самой массовой за всю историю создания микросхем. Самое интересное, что свою актуальность микросхема не утратила и по сей день.

Несколько позднее в маркировке микросхемы появились две буквы, она стала называться NE555. Но поскольку в те времена в системе патентования существовала полная неразбериха, то интегральный таймер бросились выпускать все, кому не лень, естественно, поставив перед тремя пятерками другие (читай свои) буквы. Позднее на базе таймера 555 были разработаны сдвоенные (IN556N) и счетверенные (IN558N) таймеры, естественно, в более многовыводных корпусах. Но за основу был взят все тот же NE555.

Рис. 1. Интегральный таймер NE555

555 в СССР

Первое описание 555 в отечественной радиотехнической литературе появилось уже в 1975 году в журнале «Электроника». Авторы статьи отмечали тот факт, что эта микросхема будет пользоваться не меньшей популярностью, чем широко известные уже в то время операционные усилители. И они нисколько не ошиблись. Микросхема позволяла создавать очень простые конструкции, причем, практически все они начинали работать сразу, без мучительной наладки. А ведь известно, что повторяемость конструкции в домашних условиях возрастает пропорционально квадрату ее «простоты».

В Советском Союзе в конце 80 – х годов был разработан полный аналог 555, получивший название КР1006ВИ1 . Первое промышленное применение отечественного аналога было в видеомагнитофоне «Электроника ВМ12».

Внутреннее устройство микросхемы NE555

Прежде, чем схватиться за паяльник и начать сборку конструкции на интегральном таймере, давайте сначала разберемся, что там внутри и как все это работает. После этого понять, как работает конкретная практическая схема, будет намного проще.

Внутри интегрального таймера содержится свыше двадцати , соединение которых показано на рисунке –

Как видно, принципиальная схема достаточно сложна, и приведена здесь лишь для общей информации. Ведь все равно в нее паяльником не влезешь, отремонтировать ее не удастся. Собственно говоря, именно так выглядят изнутри и все другие микросхемы, как цифровые, так и аналоговые (см. – ). Уж такова технология производства интегральных схем. Разобраться в логике работы устройства в целом по такой схеме тоже не удастся, поэтому ниже показана функциональная схема и приводится ее описание.

Технические данные

Но, перед тем как разбираться с логикой работы микросхемы, наверно, следует привести ее электрические параметры. Диапазон питающих напряжений достаточно широк 4,5…18В, а выходной ток может достигать 200мА, что позволяет использовать в качестве нагрузки даже маломощные реле. Сама же микросхема потребляет совсем немного: к току нагрузки добавляется всего 3…6мА. При этом точность собственно таймера от питающего напряжения практически не зависит, – всего 1 процент от расчетного значения. Дрейф составляет всего 0,1%/вольт. Также невелик и температурный дрейф – всего 0, 005%/°C. Как видно, все достаточно стабильно.

Функциональная схема NE555 (КР1006ВИ1)

Как было сказано выше, в СССР сделали аналог буржуйской NE555 и назвали его КР1006ВИ1. Аналог получился очень даже удачный, ничуть не хуже оригинала, поэтому использовать его можно, без всяких опасений и сомнений. На рисунке 3 показана функциональная схема интегрального таймера КР1006ВИ1. Она же полностью соответствует микросхеме NE555.

Рисунок 3. Функциональная схема интегрального таймера КР1006ВИ1

Сама микросхема не так уж и велика, – выпускается в восьмивыводном корпусе DIP8, а также в малогабаритном SOIC8. Последнее говорит о том, что 555 может использоваться для SMD – монтажа, другими словами интерес к ней у разработчиков сохранился до сих пор.

Внутри микросхемы элементов тоже немного. Основным является DD1. При подаче логической единицы на вход R триггер сбрасывается в ноль, а при подаче логической единицы на вход S, естественно, устанавливается в единицу. Для формирования управляющих сигналов на RS – входах служит , о которой будет рассказано несколько позже.

Физические уровни логической единицы зависят, конечно, от используемого напряжения питания и практически составляют от Uпит/2 почти до полного Uпит. Примерно такое же соотношение наблюдается и у логических микросхем структуры КМОП. Логический же ноль находится, как обычно, в пределах 0…0,4В. Но эти уровни находятся внутри микросхемы, о них можно только догадываться, но руками их не пощупать, глазами не увидеть.

Выходной каскад

Для увеличения нагрузочной способности микросхемы, к выходу триггера подключен мощный выходной каскад на транзисторах VT1, VT2.

Если RS – триггер сброшен, то на выходе (вывод 3) присутствует напряжение логического нуля, т.е. открыт транзистор VT2. В случае, когда триггер установлен на выходе также уровень логической единицы.

Выходной каскад выполнен по двухтактной схеме, что позволяет подключать нагрузку между выходом и общим проводом (выводы 3,1) или шиной питания (выводы 3,8).

Небольшое замечание по выходному каскаду. При ремонте и наладке устройств на цифровых микросхемах одним из методов проверки схемы является подача на входы и выходы микросхем сигнала низкого уровня. Как правило, это делается замыканием на общий провод этих самых входов и выходов с помощью швейной иголки, при этом, не принося никакого вреда микросхемам.

В некоторых схемах питание NE555 составляет 5В, поэтому создается впечатление, что это тоже цифровая логика и с ней тоже можно обходиться достаточно вольно. Но на самом деле это не так. В случае с микросхемой 555, точнее с ее двухтактным выходом, такие «опыты» делать нельзя: если выходной транзистор VT1 в этот момент окажется в открытом состоянии, то получится короткое замыкание и транзистор просто сгорит. А уж если питающее напряжение будет близко к максимальному, то плачевный финал просто неизбежен.

Дополнительный транзистор (вывод 7)

Кроме упомянутых транзисторов имеется еще транзистор VT3. Коллектор этого транзистора соединен с выводом микросхемы 7 «Разрядка». Его назначение разряжать времязадающий конденсатор при использовании микросхемы в качестве генератора импульсов. Разряд конденсатора происходит в момент сброса триггера DD1. Если вспомнить описание триггера, то на инверсном выходе (обозначен на схеме кружком) в этот момент имеется логическая единица, приводящая к открыванию транзистора VT3.

О сигнале сброс (вывод 4)

Сбросить триггер можно в любой момент, – у сигнала «сброс» высокий приоритет. Для этого существует специальный вход R (вывод 4), обозначенный на рисунке как Uсбр. Как можно понять из рисунка сброс произойдет, если на 4 вывод подать импульс низкого уровня, не более 0,7В. При этом на выходе микросхемы (вывод 3) появится напряжение низкого уровня.

В тех случаях, когда этим входом не пользуются, на него подают уровень логической единицы, чтобы избавиться от импульсных помех. Проще всего это сделать, подключив вывод 4 напрямую к шине питания. Ни в коем случае нельзя оставлять его, что называется, в «воздухе». Потом долго придется удивляться и раздумывать, а почему же схема работает столь нестабильно?

Замечания о триггере «вообще»

Чтобы не запутаться совсем, в каком состоянии находится триггер, следует напомнить о том, что в рассуждениях о триггере всегда принимается во внимание состояние его прямого выхода. Уж, если сказано, что триггер «установлен», то на прямом выходе состояние логической единицы. Если говорят, что триггер «сброшен», – на прямом выходе непременно состояние логического нуля.

На инверсном выходе (отмечен маленьким кружком) все будет с точностью до наоборот, поэтому, часто выход триггера называют парафазным. Чтобы не перепутать все еще раз, об этом больше говорить не будем.

Тот, кто внимательно дочитал вот до этого места, может спросить: «Позвольте, ведь это же просто триггер с мощным транзисторным каскадом на выходе. А где же собственно сам таймер?» И будет прав, поскольку до таймера дело еще и не дошло. Чтобы получился таймер его отец – создатель Ганс Р. Камензинд изобрел оригинальный способ управления этим триггером. Вся хитрость этого способа заключается в формировании сигналов управления.

Формирование сигналов на RS – входах триггера

Итак, что же у нас получилось? Всем делом внутри таймера заправляет триггер DD1: если он установлен в единицу, – на выходе микросхемы напряжение высокого уровня, а если сброшен, то на выводе 3 низкий уровень и вдобавок открыт транзистор VT3. Назначение этого транзистора – разряд времязадающего конденсатора в схеме, например, генератора импульсов.

Управление триггером DD1 осуществляется с помощью компараторов DA1 и DA2. Для того, чтобы управлять работой триггера на выходах компараторов нужно получить сигналы R и S высокого уровня. На один из входов каждого компаратора подано опорное напряжение, которое формируется прецизионным делителем на резисторах R1…R3. Сопротивление резисторов одинаково, поэтому поданное на них напряжение делится на 3 равные части.

Формирование сигналов управления триггером

Запуск таймера

На прямой вход компаратора DA2 подано опорное напряжение величиной 1/3U, а внешнее напряжение запуска таймера Uзап через вывод 2 подано на инверсный вход компаратора. Для того, чтобы воздействовать на вход S триггера DD1 на выходе этого компаратора необходимо получить высокий уровень. Это возможно в том случае, если напряжение Uзап будет находиться в пределах 0…1/3U.

Даже кратковременный импульс такого напряжения вызовет срабатывание триггера DD1 и появление на выходе таймера напряжения высокого уровня. Если на вход Uзап воздействовать напряжением выше 1/3U и вплоть до напряжения питания, то никаких изменений на выходе микросхемы не произойдет.

Останов таймера

Для останова таймера надо просто сбросить внутренний триггер DD1, а для этого на выходе компаратора DA1 сформировать сигнал R высокого уровня. Компаратор DA1 включен несколько иначе, чем DA2. Опорное напряжение величиной 2/3U подано на инвертирующий вход, а управляющий сигнал «Порог срабатывания» Uпор подан на прямой вход.

При таком включении высокий уровень на выходе компаратора DA1 возникнет лишь тогда, когда напряжение Uпор на прямом входе превысит опорное напряжение 2/3U на инвертирующем. В этом случае произойдет сброс триггера DD1, а на выходе микросхемы (вывод 3) установится сигнал низкого уровня. Также произойдет открывание «разрядного» транзистора VT3, который и разрядит времязадающий конденсатор.

Если входное напряжение находится в пределах 1/3U…2/3U, не сработает ни один из компараторов, изменение состояния на выходе таймера не произойдет. В цифровой технике такое напряжение называется «серый уровень». Если просто соединить выводы 2 и 6, то получится компаратор с уровнями срабатывания 1/3U и 2/3U. И даже без единой дополнительной детали!

Изменение опорного напряжения

Вывод 5, обозначенный на рисунке как Uобр, предназначен для контроля опорного напряжения или его изменения с помощью дополнительных резисторов. Также на этот вход возможна подача управляющего напряжения, благодаря чему возможно получения частотно или фазо модулированного сигнала. Но чаще этот вывод не используется, а для уменьшения влияния помех соединяется с общим проводом через конденсатор небольшой емкости.

Питание микросхемы осуществляется через выводы 1 – GND, 2 +U.

Вот собственно описание интегрального таймера NE555. На таймере собрано множество всяких схем, которые будут рассмотрены в следующих статьях.

Борис Аладышкин

Продолжение статьи:

Электронные интегральные схемы – такая отрасль нашей науки и техники, возможности которой еще далеко не исчерпаны. Видимо, это и есть ростки того самого искусственного интеллекта, о котором так много уже сказано. Причем, если наш природный интеллект строится на элементах – нейронах – которые можно назвать электронно-химическими, то созданные руками человека интегральные схемы в природе не встречаются. Это чистое изобретение человеческого разума. Оно получено в результате долгой работы по совершенствованию самых обыкновенных электроприборов, которые понадобились людям сразу после открытия электричества – выключателей, резисторов, конденсаторов, полупроводниковых приборов. Совершенствование шло как в направлении усложнения схем, так и в стремлении уместить большое количество элементов на ограниченной площади или в ограниченном объеме. А также создать из все тех же схемных примитивов нечто универсальное, долгоиграющее и омниполезное.

Таймер NE555

История изобретения этого таймера показывает, что настоящие шедевры делаются не всегда в самые лучшие для изобретателей времена, и часто даже в совершенно не высокотехнологичных условиях. Ганс Камензинд в свои 33 года кроме служебных обязанностей имел мечту. Это не всегда бывает по вкусу начальству, и ему пришлось уволиться. Свой шедевр он придумал, сидя в гараже в 1971 году, а через год микросхема на восьми ножках бойко пошла в производство и продажу. Схема простая и, как оказалась, полезная. Быть может, не последнюю роль в удаче сыграло и название, которое толком и объяснить не могут: почему NE – от названия фирмы Signetics? Почему 555 – потому что им полюбилась пятерка? Таймер? – да, но не такой, как обычные. Те, что всегда только безостановочно тикают импульсами, а этот может выдать очень точный интервал времени, и не в каких-то привычных в импульсной технике микросекундах, а в достаточно ощутимом интервале: взять и включить лампочку на несколько секунд.

Схема, как часто и все гениальное, оказалась на стыке двух техник: импульсной и аналоговой.

Аналоговые – операционные усилители – усиливают сигнал до нужного стандарта (2 на входах (двухпороговый компаратор) и 1 на выходе). А в середине работает импульсный RS-триггер, который может как генерировать импульсы (мультивибратор), так и выдавать одиночный импульс заданной протяженности (одновибратор).

И все очень легко регулируется – практически, соотношением параметров двух резисторов и одной емкости, подключенных к микросхеме на входах, а также подачей других сигналов на входы.

Видимо, схема имеет какое-то неуловимо удачное соотношение простоты управления и простоты конструкции, что в сочетании с неожиданным многообразием работы элементов и придало ей популярности на протяжении стольких лет. Потому что перечисленные свойства, как следствие, выразились в совсем даже невысокой стоимости и в применимости в разных схемах – и ширпотребовских, и профессиональных. Они хороши для использования в детских игрушках, реле времени, кодовых замках, космических аппаратах. А ежегодные продажи исчисляются до сих пор миллиардами штук по всему миру. Причем за все время схема не претерпела практически никаких изменений. По какой причине слово «эволюция» под рисунком выше и взято в кавычки. Таймер 555 выпускают многие фирмы по всему миру. Известны и отечественные аналоги NE555 – микросхема КР1006ВИ1 и ее КМОП вариант КР1441ВИ1.

Функциональная схема и описание прибора

Функционально таймер состоит из 5 компонентов. Выводов у схемы больше, чем внутренних блоков, что и говорит о возможной гибкости включения в различные схемные решения с участием данной микросхемы.

Входной внутренний делитель напряжения задает опорные напряжения для двух компараторов – верхнего и нижнего. RS-триггер принимает их сигналы и формирует выходной сигнал, который отправляет на усилитель мощности. Еще имеется дополнительный транзистор с выведенным наружу коллектором, который используется для подключения внешней времязадающей цепочки.

Выводы схемы расположены одинаково, независимо от исполнения микросхемы

Описание выводов схемы

Приведенный ниже даташит содержит выводы и подаваемые на них сигналы, откуда становится немного понятной работа микросхемы. Хотя очень многое зависит от ее подключения.

Земля –	Минусовой общий вывод питания		Плюсовой вывод питания – 8
Запуск	Вход компаратора №2 (нижнего). Сигнал низкого уровня – аналоговый или импульсный.	Таймер срабатывает на сигнал (аналоговый или импульсный) низкого уровня (порог – 1/3 Vпит)	На 3 выводе появляется выходной сигнал высокого уровня
Выход	Выходной сигнал (высокий уровень) зависит от питания: Vпит – 1,7 В Низкий уровень (нет сигнала) – примерно 0,25 В	Временная характеристика выходного сигнала определяется внешней времязадающей цепочкой, состоящей из резистора (или резисторов) и емкости.
Сброс	Срабатывает по сигналу низкого уровня (≤ 0,7 В)	Немедленный сброс выходного сигнала	Входной сигнал не зависит от напряжения питания
Контроль	Управление опорным напряжением компаратора №1	Величина напряжения управляет длительностью выходных импульсов (одновибратор) или их частотой (мультивибратор).
Останов	Сбрасывающий сигнал высокого уровня – аналоговый или импульсный
Разряд	Цепь разряда времязадающего конденсатора С
Питание +	Плюсовой провод питания	Vпит = от 4,5 В до 18 В	Минусовой – 1

Применение: варианты подключения NE555 (или NE555 аналогов)

Одновибратор

Емкость С и резистор R задают длительность импульса t, выдаваемого схемой в ответ на сигнал по входу Input (вывод 2). Напряжение питания влияет не на длительность, а на амплитуду выходного сигнала. При выдаче импульса изменение входного сигнала схемой не воспринимается. Через время t схема выдает задний фронт выходного сигнала и возвращается в исходное состояние, после чего готова снова реагировать на входной сигнал. Таким образом, она может выделять информативные всплески (низкого уровня) на фоне помех, так как сигнал на входе в общем случае аналоговый. Может работать как антидребезговая схема.

Генератор импульсов (мультивибратор)

Мультивибратору не нужно подавать на вход никаких сигналов, он начинает работать сразу после включения питания.

Разряженный в начале конденсатор С задает на вход низкий уровень, отчего таймер срабатывает, выдавая на выход высокий потенциал. Его длительность определяется зарядкой конденсатора C через резисторы R1 и R2. Далее происходит разрядка C через R2 и вход 7, что и определяет длительность паузы на таймере. После этого все повторяется, и на выходе получаются импульсы заданной напряжением питания амплитуды и длительностями t 1 и t 2 , то есть частотой f

и скважностью S = T/t 1 . Скважность в данном простейшем подключении более 2 быть не может, так как время импульса t 1 всегда > времени паузы t 2 .

Бегущие огни | Практическая электроника

В настоящее время в интернете море схем с бегущими огнями. В нашей статье рассмотрим самую простую схему, собранную на двух популярных  микросхемах: таймере 555 и счетчике CD4017.

Схема

Будем собирать вот по этой схеме (для увеличения кликните по ней):

Схема не очень сложная, как кажется на первый взгляд. Итак, чтобы ее собрать, нам потребуются:

1) три резистора номиналом: 22 КилоОма, 500 КилоОм и 330 Ом

2) микросхема NE555

3) микросхема CD4017

4) конденсатор на 1 микрофарад

5) 10 советских или китайских светодиодов на 3 Вольта

 

Распиновка 555

В настоящее время большинство микросхем производят в так называемом DIP корпусе. DIP – от англ. –  Dual In-line Package, что в дословном переводе означает как “двухрядная сборка”. Выводы микросхем в корпусе DIP находятся в противоположных сторонах друг от друга. Расстояние между выводами в основном  2,54 мм, но есть  также и исключения. В зависимости от того, сколько выводов имеет микросхема, так и называется корпус на эту микросхему. Например микросхема 555 имеет 8 выводов, следовательно, ее корпус называется DIP-8.

[quads id=1]

В красных кружочках я пометил так называемые “ключи”. Это специальные метки, с помощью которых можно узнать начало маркировки выводов микросхемы

Первый вывод как раз находится рядом с ключом. Счет идет против часовой стрелки

Значит, на микросхеме NE555N выводы нумеруются таким образом:

Все то же самое касается и микросхемы  CD4017, которая изготовлена в корпусе DIP-16.

Нумерация выводов идет с левого нижнего угла.

Сборка устройства

Собираем наши бегущие огни. На макетной плате они выглядят примерно вот так:

А вот  работа схемы в действии:

Работает вся схема таким образом:  на таймере 555 собран генератор прямоугольных импульсов. Частота следования импульсов зависит от резистора R2 и конденсатора С1.  Далее эти  прямоугольные импульсы считает микросхема счетчика CD4017 и в зависимости от количества прямоугольных импульсов, выдает сигналы на свои выводы. Когда в микросхеме счетчик переполняется, все начинается сначала. Светодиоды моргают по кругу, пока на схеме есть напряжение.

Имейте ввиду, что аналогов микросхем 555 и CD4017 туева куча. Есть даже советские аналоги. Для таймера 555 это КР1006ВИ1, а для микросхемы счетчика К561ИЕ8.

555 таймер IC – 555 timer IC

Таймер 555 IC это интегральная схема (чип) , используемый в различных таймера , задержки, генерации импульсов и генератора приложений. Производные предоставляют две ( 556 ) или четыре ( 558 ) схемы синхронизации в одном корпусе. Он был коммерциализирован в 1972 году компанией Signetics . Многие компании сделали оригинальные биполярные таймеры и аналогичные маломощные КМОП- таймеры. В 2017 году было сказано, что по некоторым оценкам ежегодно производится более миллиарда 555 таймеров, и это «вероятно, самая популярная интегральная схема из когда-либо созданных».

История

Матрица первой микросхемы 555 (1971 г.)

Микросхема таймера была разработана в 1971 году Хансом Камензинд по контракту с Signetics . В 1968 году он был нанят Signetics для разработки ИС с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ). Он разработал генератор для систем ФАПЧ, так что частота не зависела от напряжения или температуры источника питания. Впоследствии Signetics уволила половину своих сотрудников из-за рецессии 1970 года , и разработка PLL была заморожена. Камензинд предложил разработать универсальную схему на основе генератора для систем ФАПЧ и попросил, чтобы он разработал ее в одиночку, позаимствовав оборудование у Signetics вместо того, чтобы вдвое снизить зарплату. Первоначально идея Камензинда была отвергнута, поскольку другие инженеры утверждали, что продукт может быть построен из существующих деталей, продаваемых компанией; Однако менеджер по маркетингу одобрил идею.

Первый проект модели 555 был рассмотрен летом 1971 года. Он был признан безошибочным, после чего приступили к разработке компоновки. Несколькими днями позже Камензинду пришла в голову идея использовать прямое сопротивление вместо источника постоянного тока, позже он обнаружил, что он работает. Это изменение уменьшило требуемые 9 контактов до 8, поэтому ИС можно было разместить в 8-контактном корпусе вместо 14-контактного. Эта пересмотренная конструкция прошла вторую проверку конструкции, и в октябре 1971 года были завершены прототипы NE555V (пластиковый DIP ) и SE555T (металлический TO-5 ). 9-контактная копия уже была выпущена другой компанией, основанной инженером, который присутствовал на первом обзоре и ушел из Signetics; эта фирма отозвала свою версию вскоре после выпуска модели 555. Таймер 555 был произведен 12 компаниями в 1972 году и стал самым продаваемым продуктом.

Имя

В нескольких книгах сообщается, что название 555 происходит от трех резисторов по 5 кОм внутри микросхемы. Однако в записанном интервью с куратором онлайн-музея транзисторов Ханс Камензинд сказал: «Это было просто произвольно. Это был Арт Фьюри (менеджер по маркетингу), который думал, что схема будет продаваться по-крупному, и выбрал название« 555 »».

Дизайн

В зависимости от производителя, стандартный корпус 555 включает 25 транзисторов , 2 диода и 15 резисторов на кремниевом кристалле, установленном в 8-контактном двухрядном корпусе (DIP-8). Доступные варианты включают 556 (DIP-14, объединяющий два полных 555-х годов на одном кристалле) и 558/559 (оба DIP-16, объединяющие четыре таймера с ограниченной функциональностью на одном кристалле).

В NE555 части были коммерческий температурный диапазон, от 0 ° C до + 70 ° С, а SE555 номер детали обозначены диапазон военной температуры, от -55 ° C до +125 ° C. Они были доступны как в высоконадежных металлических корпусах (Т-образная упаковка), так и в недорогих эпоксидных пластиковых (V-образных) корпусах. Таким образом, полные номера деталей были NE555V, NE555T, SE555V и SE555T.

Также доступны маломощные КМОП-версии модели 555, такие как Intersil ICM7555 и Texas Instruments LMC555, TLC555, TLC551. Таймеры CMOS потребляют значительно меньше энергии, чем биполярные таймеры; Таймеры CMOS также вызывают меньше шума питания, чем биполярная версия, когда выход переключается в состояние.

Внутренняя схема

Внутренняя блок-схема и схема таймера 555 выделены одним цветом на всех трех рисунках, чтобы прояснить, как реализован чип:

• Зеленый: Между положительное напряжение питания V _CC и земля GND является делитель напряжения , состоящий из трех одинаковых резисторов , которые создают два опорных напряжения на ¹ / ₃ V _CC и ² / ₃ V _CC . Последний подключается к выводу «Control». Все три резистора имеют одинаковое сопротивление: 5 кОм для биполярных таймеров, 100 кОм (или выше) для таймеров CMOS.
• Желтый: компаратор вход отрицательного подключен к более высокому опорному напряжению делителю ² / ₃ V _CC (и «Control» палец), и компаратор положительного входа подключен к «Пороговому» штырю.
• Красный: положительный вход компаратора соединен с нижним опорным напряжением делителя ¹ / ₃ V _CC , и компаратор вход отрицательного соединен с контактом «триггер».
• Фиолетовый: триггер SR сохраняет состояние таймера и управляется двумя компараторами. Вывод «Reset» имеет приоритет над двумя другими входами, поэтому триггер (и, следовательно, весь таймер) можно сбросить в любое время.
• Розовый: за выходом триггера следует выходной каскад с двухтактными (PP) драйверами вывода, которые могут загружать на вывод «Output» ток до 200 мА для биполярных таймеров, ниже – для таймеров CMOS.
• Голубой: Кроме того, на выходе триггера включается транзистор, который соединяет вывод “Discharge” с землей.

• 555 внутренняя блок-схема

• 555 внутренняя схема биполярной версии

• 555 внутренняя схема CMOS версии

Распиновка

Распиновка 8-контактного таймера 555 и 14-контактного двойного таймера 556 показана в следующей таблице. Поскольку 556 концептуально представляет собой два таймера 555, которые имеют общие выводы питания, номера выводов для каждой половины разделены на два столбца.

В следующей таблице используются более длинные имена контактов, поскольку производители никогда не стандартизировали сокращенные имена контактов во всех таблицах данных.

555 контакт #	556: 1-й контакт #	556: 2-й контакт #	Имя булавки	Направление штифта	Описание пина
1	7	7	GND	Мощность	Заземление: этот вывод является опорным напряжением заземления (ноль вольт).
2	6	8	СПУСКОВОЙ КРЮЧОК	Вход	Триггер: когда напряжение на этом выводе падает ниже 1 / 2 напряжения управления ( 1 / 3 V CC , за исключением того, когда управление приводом от внешнего сигнала), выходной сигнал переходит в высокое состояние и времени интервал пусков . Пока на этом выводе сохраняется низкое напряжение, ВЫХОД будет оставаться в высоком состоянии.
3	5	9	ВЫХОД	Выход	Выход: этот вывод представляет собой двухтактный (PP) выход, который переводится в низкое состояние (GND) или высокое состояние (для биполярных таймеров, V CC минус примерно 1,7 В) (для таймеров CMOS, V CC ). Для биполярных таймеров этот вывод может управлять током до 200 мА, но таймеры CMOS могут работать меньше (зависит от микросхемы). Для биполярных таймеров, если этот вывод управляет входом, чувствительным к фронту, микросхемы цифровой логики, может потребоваться разделительный конденсатор от 100 до 1000 пФ (между этим выводом и GND) для предотвращения двойного запуска.
4	4	10	ПЕРЕЗАГРУЗИТЬ	Вход	Сброс: временной интервал можно сбросить, переведя этот вывод на GND, но отсчет времени не начнется снова, пока этот вывод не поднимется выше примерно 0,7 В. Этот вывод отменяет TRIGGER , который, в свою очередь, отменяет THRESHOLD. Если этот вывод не используется, его следует подключить к V CC, чтобы предотвратить случайный сброс электрического шума.
5	3	11	КОНТРОЛЬ	Вход	Контроль: этот вывод обеспечивает доступ к внутреннему делителя напряжения ( 2 / 3 V CC по умолчанию). Подавая напряжение на этот вывод, можно изменить временные характеристики. В нестабильном режиме этот вывод может использоваться для частотной модуляции состояния ВЫХОДА. Если этот вывод не используется, его следует подключить к развязывающему конденсатору 10 нФ (между этим выводом и землей), чтобы электрические помехи не влияли на внутренний делитель напряжения.
6	2	12	ПОРОГ	Вход	Порог: когда напряжение на этом выводе больше , чем напряжение на CONTROL ( 2 / 3 V CC , за исключением , когда управление приводится в действие посредством внешнего сигнала), то на выходе высокое состояние синхронизации интервал заканчивается, в результате чего выходной сигнал , чтобы перейти к минимуму государственный.
7	1	13	УВОЛЬНЯТЬ	Выход	Разряд: для биполярных таймеров этот вывод является выходом с открытым коллектором (OC), таймеры CMOS – с открытым стоком (OD). Этот вывод можно использовать для разряда конденсатора между интервалами, синхронно с ВЫХОДОМ. В бистабильном режиме и режиме триггера Шмитта этот вывод не используется, что позволяет использовать его в качестве альтернативного выхода.
8	14	14	V CC	Мощность	Положительное питание: для биполярных таймеров диапазон напряжения обычно составляет от 4,5 до 16 вольт, некоторые рассчитаны на напряжение до 18 вольт, хотя большинство из них будет работать от 3 вольт. Для таймеров CMOS диапазон напряжения обычно составляет от 2 до 15 вольт, некоторые указаны до 18 вольт, а некоторые – до 1 вольт. См. Столбцы мин. И макс. Предложения в таблице производных в этой статье. Обычно используются разделительные конденсаторы (между этим выводом и GND).

• Распиновка 555 одиночного таймера.

• Распиновка сдвоенного таймера 556.

Режимы

Микросхема 555 IC имеет следующие режимы работы:

1. Астабильный ( автономный ) режим – 555 может работать как электронный генератор . Использование включает в себя мигание светодиодов и ламп, генерацию импульсов, логические часы, генерацию тонов, охранную сигнализацию, модуляцию положения импульса и так далее. 555 может использоваться как простой АЦП , преобразующий аналоговое значение в длину импульса (например, выбор термистора в качестве резистора синхронизации позволяет использовать 555 в датчике температуры, а период выходного импульса определяется температурой) . Использование микропроцессорной схемы может затем преобразовать период импульса в температуру, линеаризовать его и даже предоставить средства калибровки.
2. Моностабильный (однократный) режим – в этом режиме 555 работает как генератор однократных импульсов. Приложения включают таймеры, обнаружение пропущенных импульсов, переключатели без дребезга, сенсорные переключатели, делитель частоты, измерение емкости, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и т. Д.
3. Бистабильный (триггерный) режим – 555 работает как SR триггер . Используется в переключателях с фиксацией без дребезга.
4. Режим триггера Шмитта (инвертор) – 555 работает как вентиль инвертора триггера Шмитта, который преобразует шумный вход в чистый цифровой выход.

Нестабильный

Схема таймера 555 в нестабильном режиме. Форма волны в нестабильном режиме

Примеры нестабильного режима с общими значениями

Частота	C	R 1	R 2	Рабочий цикл
0,1 Гц (+ 0,048%)	100 мкФ	8,2 кОм	68 кОм	52,8%
1 Гц (+ 0,048%)	10 мкФ	8,2 кОм	68 кОм	52,8%
10 Гц (+ 0,048%)	1 мкФ	8,2 кОм	68 кОм	52,8%
100 Гц (+ 0,048%)	100 нФ	8,2 кОм	68 кОм	52,8%
1 кГц (+ 0,048%)	10 нФ	8,2 кОм	68 кОм	52,8%
10 кГц (+ 0,048%)	1 нФ	8,2 кОм	68 кОм	52,8%
100 кГц (+ 0,048%)	100 пФ	8,2 кОм	68 кОм	52,8%

В нестабильной конфигурации таймер 555 выдает непрерывный поток прямоугольных импульсов определенной частоты. Нестабильная конфигурация реализована с использованием двух резисторов, и , и одного конденсатора . В этой конфигурации управляющий вывод не используется, поэтому он подключен к земле через развязывающий конденсатор 10 нФ для шунтирования электрических помех. Пороговые и триггерные контакты подключены к конденсатору , поэтому они имеют одинаковое напряжение. Первоначально конденсатор не заряжен, поэтому на триггерный вывод подается нулевое напряжение, которое составляет менее трети напряжения питания. Следовательно, триггерный вывод вызывает высокий уровень на выходе и переход внутреннего разрядного транзистора в режим отсечки. Поскольку разрядный штырь больше не замкнут накоротко на землю, ток течет через два резистора и к конденсатору, заряжающему его. Конденсатор начинает заряжаться, пока напряжение не станет равным двум третям напряжения питания. В этом случае пороговый вывод вызывает низкий уровень на выходе и переход внутреннего разрядного транзистора в режим насыщения. Следовательно, конденсатор начинает разряжаться до тех пор, пока его напряжение не станет меньше трети напряжения питания, и в этом случае триггерный вывод заставляет выходной сигнал повышаться, а внутренний разрядный транзистор снова переходит в режим отсечки. И цикл повторяется. р 1 {\ displaystyle R_ {1}} р 2 {\ displaystyle R_ {2}} C {\ displaystyle C} C {\ displaystyle C} C {\ displaystyle C} р 1 {\ displaystyle R_ {1}} р 2 {\ displaystyle R_ {2}} C {\ displaystyle C} р 2 {\ displaystyle R_ {2}}

В первом импульсе конденсатор заряжается от нуля до двух третей напряжения питания, однако в последующих импульсах он заряжается только от одной трети до двух третей напряжения питания. Следовательно, первый импульс имеет более длительный высокий временной интервал по сравнению с более поздними импульсами. Более того, конденсатор заряжается через оба резистора, но только разряжается , поэтому интервал высокого уровня длиннее, чем интервал низкого уровня. Это показано в следующих уравнениях. р 2 {\ displaystyle R_ {2}}

Максимальный временной интервал каждого импульса определяется выражением:

т час я грамм час знак равно пер ⁡ ( 2 ) ⋅ ( р 1 + р 2 ) ⋅ C {\ displaystyle t_ {high} = \ ln (2) \ cdot (R_ {1} + R_ {2}) \ cdot C}

Нижний временной интервал каждого импульса определяется как:

т л о ш знак равно пер ⁡ ( 2 ) ⋅ р 2 ⋅ C {\ displaystyle t_ {low} = \ ln (2) \ cdot R_ {2} \ cdot C}

Следовательно, частота импульса определяется выражением: ж {\ displaystyle f}

ж знак равно 1 т час я грамм час + т л о ш знак равно 1 пер ⁡ ( 2 ) ⋅ ( р 1 + 2 р 2 ) ⋅ C {\ displaystyle f = {\ frac {1} {t_ {high} + t_ {low}}} = {\ frac {1} {\ ln (2) \ cdot (R_ {1} + 2R_ {2}) \ cdot C}}}

а рабочий цикл (%) определяется как:

d ты т y знак равно т час я грамм час т час я грамм час + т л о ш ⋅ 100 {\ displaystyle duty = {\ frac {t_ {high}} {t_ {high} + t_ {low}}} \ cdot 100}

где в секундах (время), в омах (сопротивление), в фарадах (емкость), это натуральный логарифм двух констант, который равен 0,693147 (округляется до 6 конечных цифр), но обычно округляется до меньшего числа цифр в 555 таймеров и таблиц данных как 0,7, 0,69 или 0,693. т {\ displaystyle t} р {\ displaystyle R} C {\ displaystyle C} пер ⁡ ( 2 ) {\ Displaystyle \ ln (2)}

Схема таймера 555 в нестабильном режиме с диодом 1N4148 для создания рабочих циклов менее 50%

Требования к резистору : р 1 {\ displaystyle R_ {1}}

• W {\ displaystyle W} допустимая мощность должна быть больше, чем в соответствии с законом Ома . р 1 {\ displaystyle R_ {1}} V c c ⋅ V c c р 1 {\ displaystyle {\ frac {V_ {cc} \ cdot V_ {cc}} {R_ {1}}}}

• В частности, для биполярных реле 555 следует избегать низких значений, чтобы выходной сигнал оставался насыщенным около нуля вольт во время разряда, как предполагает вышеприведенное уравнение. В противном случае время низкого уровня на выходе будет больше, чем рассчитано выше. р 1 {\ displaystyle R_ {1}}

Первый цикл займет значительно больше , чем вычисленное время, как конденсатор должен зарядки от 0 В до ² / ₃ из V _CC от включения питания, но только с ¹ / ₃ из V _CC до ² / ₃ из V _CC на последующих циклах.

Более короткий рабочий цикл

Чтобы создать выходное время высокого уровня короче, чем время низкого (т.е. рабочий цикл менее 50%), быстрый диод (например, сигнальный диод 1N4148 ) может быть размещен параллельно с R ₂ , с катодом на стороне конденсатора. Это обходит R ₂ во время высокой части цикла, так что высокий интервал зависит только от R ₁ и C, с регулировкой, основанной на падении напряжения на диоде. Падение напряжения на диоде замедляет зарядку конденсатора, поэтому время высокого уровня больше ожидаемого и часто упоминаемого ln (2) * R ₁ C = 0,693 R ₁ C. Время низкого уровня будет таким же, как указано выше, 0,693 R ₂ C. С байпасным диодом самое время

т час я грамм час знак равно пер ⁡ ( 2 V cc – 3 V диод V cc – 3 V диод ) ⋅ р 1 ⋅ C {\ displaystyle t_ {high} = \ ln \ left ({\ frac {2V _ {\ textrm {cc}} – 3V _ {\ textrm {diode}}} {V _ {\ textrm {cc}} – 3V _ {\ textrm { диод}}}} \ right) \ cdot R_ {1} \ cdot C}

где У _диода , когда диод «О» тока ¹ / ₂ из V _куб.см / R ₁ , которые могут быть определены из его технического описания или путем тестирования. В качестве крайнего примера, когда V _cc = 5 В и V _diode = 0,7 В, максимальное время = 1,00 R ₁ C, что на 45% больше, чем «ожидаемое» 0,693 R ₁ C. В другом крайнем случае, когда V _cc = 15 _Диод V и V = 0,3 В, максимальное время = 0,725 R ₁ C, что ближе к ожидаемым 0,693 R ₁ C. Уравнение сводится к ожидаемым 0,693 R ₁ C, если V _диод = 0 В.

Моностабильный

Схема 555 в моностабильном режиме. Примерные значения R = 220 кОм, C = 100 нФ для защиты кнопки. Форма волны в моностабильном режиме

Примеры моностабильного режима с общими значениями

Время	C	р
100 мкс (-0,026%)	1 нФ	91 кОм
1 мс (-0,026%)	10 нФ	91 кОм
10 мс (-0,026%)	100 нФ	91 кОм
100 мс (-0,026%)	1 мкФ	91 кОм
1 с (-0,026%)	10 мкФ	91 кОм
10 с (-0,026%)	100 мкФ	91 кОм

В режиме ждущего, выходной импульс заканчивается , когда напряжение на конденсаторе равно ² / ₃ напряжения питания. Ширина выходного импульса может быть увеличена или уменьшена в соответствии с потребностями конкретного приложения путем регулировки значений R и C.

Выходной импульс имеет ширину т , что время, необходимое для зарядки С до ² / ₃ напряжения питания. Это дается

т знак равно пер ⁡ ( 3 ) ⋅ р ⋅ C {\ Displaystyle Т = \ пер (3) \ CDOT R \ CDOT C}

где в секундах (время), в омах (сопротивление), в фарадах (емкость), это натуральный логарифм 3-й константы, которая равна 1,098612 (округляется до 6 конечных цифр), но обычно округляется до меньшего числа цифр в 555 таймеров и таблиц данных как 1.1 или 1.099. т {\ displaystyle t} р {\ displaystyle R} C {\ displaystyle C} пер ⁡ ( 3 ) {\ Displaystyle \ ln (3)}

При использовании микросхемы таймера в моностабильном режиме промежуток времени между любыми двумя импульсами запуска должен быть больше постоянной времени RC.

Бистабильный

Схема 555 в бистабильном триггере. К двум входам следует добавить повышающие резисторы. Символ перевернутого триггера SR (без / Q) аналогичен схеме справа

В бистабильном режиме таймер 555 действует как триггер SR. Входы триггера и сброса удерживаются на высоком уровне с помощью подтягивающих резисторов, в то время как вход порогового значения заземлен. В такой конфигурации мгновенное нажатие спускового крючка на землю действует как «установка» и переводит выходной контакт в V _CC (высокое состояние). Притягивание входа сброса к земле действует как «сброс» и переводит выходной контакт на землю (низкое состояние). В бистабильной конфигурации синхронизирующие конденсаторы не требуются. Разрядный штифт остается неподключенным или может использоваться как выход с открытым коллектором .

Триггер Шмитта

Схема 555 в режиме бистабильного триггера Шмитта. Примерные значения R1 и R2 = 100 кОм, C = 10 нФ. Затвор инвертора триггера Шмитта (нижний символ) аналогичен схеме справа

Таймер 555 можно использовать для создания затвора инвертора триггера Шмитта, который преобразует шумный вход в чистый цифровой выход. Входной сигнал должен быть подключен через последовательный конденсатор, который затем подключается к контактам триггера и порога. Резистор делитель , от V _CC к GND, связан с предыдущими привязанными штифтами. Вывод сброса привязан к V _CC .

Пакеты

В 1972 году Signetics первоначально выпустила таймер 555 в металлических корпусах DIP- 8 и TO5 -8, а таймер 556 был выпущен в корпусе DIP-14.

В 2012 году 555 был доступен в корпусах для сквозных отверстий как DIP-8 (шаг 2,54 мм) и корпусах для поверхностного монтажа как SO-8 (шаг 1,27 мм), SSOP-8 / TSSOP -8 / VSSOP-8 (0,65 мм). с шагом мм), BGA (с шагом 0,5 мм).

В 2006 году сдвоенный таймер 556 был доступен в сквозных корпусах как DIP-14 (шаг 2,54 мм) и корпусах для поверхностного монтажа как SO-14 (шаг 1,27 мм) и SSOP-14 (шаг 0,65 мм).

MIC1555 – это таймер типа CMOS 555 с меньшим количеством контактов на три контакта, доступный в корпусе SOT23 -5 (шаг 0,95 мм) для поверхностного монтажа.

Характеристики

Эти характеристики относятся к биполярному NE555. Другие таймеры 555 могут иметь разные характеристики в зависимости от класса (промышленный, военный, медицинский и т. Д.).

Номер части	NE555
Процесс IC	Биполярный
Напряжение питания ( В CC )	От 4,5 до 16 В
Ток питания ( V CC = +5 В)	От 3 до 6 мА
Ток питания ( V CC = +15 В)	От 10 до 15 мА
Выходной ток (максимальный)	200 мА
Максимальная рассеиваемая мощность	600  мВт
Потребляемая мощность (минимальная рабочая)	30 мВт при 5 В, 225 мВт при 15 В
Рабочая Температура	От 0 до 70 ° C

Производные

Многочисленные компании произвели один или несколько вариантов таймеров 555, 556, 558 за последние десятилетия с разными номерами деталей. Ниже приводится неполный список:

Производитель	Номер детали	Статус производства	Процесс IC	Всего таймера	Поставка Min ( Вольт )	Макс.питание (вольт)	Питание 5 В I q ( мкА )	Максимальная частота ( МГц )	Замечания	Техническая спецификация
Индивидуальные кремниевые решения (CSS)	CSS555	да	CMOS	1	1.2	5.5	4.3	1.0	Внутренняя EEPROM , требуется программист
Diodes Inc	ZSCT1555	Нет	Биполярный	1	0,9	6	150	0,33	Разработано Camenzind
Японская радиокомпания (JRC)	NJM555	Нет	Биполярный	1	4.5	16	3000	0,1 *	Также доступен в SIP- 8
Микрочип	MIC1555	да	CMOS	1 *	2,7	18	240	5.0 *	Ограниченные функции, доступны только в SOT23 -5
НА	MC1455	да	Биполярный	1	4.5	16	3000	0,1 *	–
Renesas	ICM7555	да	CMOS	1	2	18	40	1.0
Renesas	ICM7556	да	CMOS	2	2	18	80	1.0
Печатки	NE555	Нет	Биполярный	1	4.5	16	3000	0,1 *	Первый таймер 555 , DIP -8 или TO5 -8
Печатки	NE556	Нет	Биполярный	2	4.5	16	6000	0,1 *	Первый таймер 556 , ДИП-14
Печатки	NE558	Нет	Биполярный	4 *	4.5	16	4800 *	0,1 *	Первый таймер 558 , ДИП-16
STMicroelectronics (ST)	TS555	да	CMOS	1	2	16	110	2,7	–
Техасские инструменты (TI)	LM555	да	Биполярный	1	4.5	16	3000	0,1
Инструменты Техаса	LM556	Нет	Биполярный	2	4.5	16	6000	0,1
Инструменты Техаса	LMC555	да	CMOS	1	1.5	15	100	3.0	Также доступен в DSBGA -8
Инструменты Техаса	NE555	да	Биполярный	1	4.5	16	3000	0,1 *	–
Инструменты Техаса	NE556	да	Биполярный	2	4.5	16	6000	0,1 *	–
Инструменты Техаса	TLC551	да	CMOS	1	1	15	170	1,8
Инструменты Техаса	TLC552	да	CMOS	2	1	15	340	1,8
Инструменты Техаса	TLC555	да	CMOS	1	2	15	170	2.1	–
Инструменты Техаса	TLC556	да	CMOS	2	2	15	340	2.1	–
X-REL	XTR655	да	ТАК ЧТО Я	1	2,8	5.5	170	4.0	Экстремальный (от -60 ° C до + 230 ° C), керамический DIP-8 или голая матрица

Примечания к таблице

• Вся информация в приведенной выше таблице была взята из ссылок в столбце таблицы данных, за исключением случаев, указанных ниже.

• В столбце «Всего таймера» символом «*» обозначены части, в которых отсутствуют функции таймера 555.

• Для столбца «I _q » в качестве общего напряжения было выбрано напряжение 5 В для облегчения сравнения. Значение для Signetics NE558 является приблизительным, потому что в таблицах данных NE558 не указано I _q на уровне 5 В. Значение, указанное в этой таблице, было оценено путем сравнения отношения 5V к 15V в других таблицах данных по биполярному напряжению, а затем снижения значения параметра 15V для детали NE558, который обозначен знаком «*».

• В столбце «Макс. Частота» символ «*» обозначает значения, которые могут не соответствовать фактическому максимальному пределу частоты детали. В таблице данных MIC1555 обсуждаются ограничения от 1 до 5 МГц. Хотя большинство биполярных таймеров не указывают максимальную частоту в своих таблицах, все они имеют ограничение максимальной частоты в сотни кГц во всем диапазоне температур. В разделе 8.1 таблицы данных Texas Instruments NE555 указано значение 100 кГц, а их веб-сайт показывает значение 100 кГц в таблицах сравнения таймеров. В примечании 170 приложения Signetics говорится, что большинство устройств будут генерировать колебания до 1 МГц, однако, учитывая температурную стабильность, это должно быть ограничено примерно 500 кГц. В примечаниях к применению от HFO упоминается, что при более высоких напряжениях питания максимальная рассеиваемая мощность схемы может ограничивать рабочую частоту, поскольку ток питания увеличивается с частотой.

• В столбце «Изготовитель» следующие производители связывают 555 производителей таймера с текущими названиями компаний.

556 двойной таймер

Распиновка сдвоенного таймера 556.

Двойная версия называется 556. Она имеет два полных таймера 555 в 14-выводном корпусе; только два контакта источника питания используются двумя таймерами. В 2020 году биполярная версия была доступна как NE556, а версии CMOS были доступны как Intersil ICM7556 и Texas Instruments TLC556 и TLC552. См. Таблицу деривативов в этой статье.

558 счетверенный таймер

Матрица счетверенного таймера NE558 производства Signetics Распиновка счетверенного таймера 558. 558 внутренняя блок-схема. Он отличается от таймеров 555 и 556.

Четырехканальная версия называется 558 и имеет четыре таймера с ограниченной функциональностью в 16-выводном корпусе, предназначенном в первую очередь для приложений «моностабильный мультивибратор». К 2014 году многие версии 16-контактного NE558 устарели.

Неполный список отличий чипов 558 от 555:

• Один V _CC и один GND, аналогичный микросхеме 556.
• Четыре «Reset» связаны внутри с одним внешним штифтом (558).
• Четыре «управляющих напряжения» связаны внутри с одним внешним контактом (558).
• Четыре «триггера» чувствительны к заднему фронту (558), а не к уровню (555).
• Два резистора в делителе напряжения (558) вместо трех резисторов (555).
• Один компаратор (558) вместо двух компараторов (555).
• Четыре «Выхода» относятся к типу с открытым коллектором (OC) (558) вместо двухтактного (PP) типа (555). Поскольку выходы 558 имеют открытый коллектор, требуются подтягивающие резисторы, чтобы «подтянуть» выход к шине положительного напряжения, когда выход находится в высоком состоянии. Это означает, что высокое состояние дает только небольшой ток через подтягивающий резистор.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

Книги

• 555 Эксперименты из сборника материалов по применению таймера ; 2-е изд; Говард Берлин; Публикации BPB; 218 страниц; 2008; ISBN   978-8176567909 . (1-е изд. В 1978 г.)
• Руководство по схемам таймера / генератора ; 1-е изд; Р. М. Марстон; Newnes; 276 страниц; 1990; ISBN   978-0434912919 .
• Мини-ноутбук инженера – 555 микросхем таймера ; 3-е изд; Форрест Мимс III; Radio Shack; 33 страницы; 1989; ASIN B000MN54A6. (1-е изд в 1984 г.)
• Поваренная книга таймера IC ; 2-е изд; Уолт Юнг ; Sams Publishing; 384 страницы; 1983; ISBN   978-0672219320 . (1-е изд в 1977 г.)
• 110 проектов таймеров IC ; Жюль Гилдер; Хайден; 115 страниц; 1979; ISBN   978-0810456884 .
• IC 555 Projects ; EA Parr; Издательство Бернарда Бабани; 144 страницы; 1978; ISBN   978-0859340472 .

Книги с разделами по таймеру

Даташиты

внешняя ссылка

Таймер 555 распиновка. NE555-Прецизионный таймер

Микросхема таймер NE555 включает около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Выходной ток 200 мА, ток потребления примерно на 3 мА больше. Напряжение питания от 4,5 до 18 вольт. Точность таймера не зависит от изменения напряжения питания и составляет не более 1% от расчетного значения.

Datasheet микросхемы NE555, а также калькулятор для расчета обвязки можно скачать в конце статьи.

Назначение выводов:

Вывод №1 — Земля.

Вывод подключается к минусу питания или к общему проводу схемы.

Вывод №2 — Запуск.

Этот вывод является одним из входов №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня, который должно быть не более 1/3 напряжения питания, происходит запуск таймера и на выводе №3 появляется напряжение высокого уровня на время, которое задается внешним сопротивлением Ra+Rb и конденсатором С. Данный режим работы называется — режим моностабильного . Импульс, подаваемый на вывод №2, может быть как прямоугольным, так и синусоидным и по длительности он должен быть меньше чем время заряда конденсатора С.

Вывод №3 — Выход.

Высокий уровень равен напряжению питания минус 1,7 Вольта. Низкий уровень равен примерно 0,25 вольта. Время переключения с одного уровня на другой происходит примерно за 100 нс.

Вывод №4 — Сброс.

При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) произойдет сброс таймера и на выходе его установится напряжение низкого уровня. Если в схеме нет необходимости в режиме сброса, то данный вывод необходимо подключить к плюсу питания.

Вывод №5 — Контроль.

Обычно, этот вывод не используется. Однако его применение может значительно расширить функциональность таймера. При подаче напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера, а значит отказаться от RC времязадающей цепочки. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в и до напряжения питания. Соответственно на выходе получится FM модулированный сигнал.

Если этот вывод не используется, то его лучше подключить через 0,01мкФ к общему проводу.

Вывод №6 — Стоп.

Этот вывод является одним из входов компаратора №1. При подаче на этот вывод импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), работа таймера останавливается, и на выходе таймера устанавливается напряжение низкого уровня. Как и на вывод №2, на этот вывод можно подавать импульсы как прямоугольные, так и синусоидные.

Вывод №7 — Разряд.

Этот вывод соединен с коллектором транзистора Т1, эмиттер которого соединен с общим проводом. При открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор закрыт, когда на выходе таймера высокий уровень и открыт, когда на выходе низкий уровень.

Вывод №8 — Питание.

Напряжение питания таймера составляет от 4,5 до16 вольт.

Таймер может работать в двух режимах: моностабильный мультивибратор и генератор прямоугольных импульсов.

1. Моностабильный мультивибратор.

Моностабильный означает, что стабильное состояние у таймера только одно, когда он выключен. Во включенное состояние его можно перевести временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Время нахождения таймера в активном режиме определяется RC цепочкой.

В начальном состоянии, на выходе таймера (вывод №3) низкий уровень — примерно 0,25 вольт, транзистор Т1 открыт и соответственно конденсатор разряжен. Это состояние таймера стабильное. При поступлении на вход (вывод №2) импульса низкого уровня, включается компаратор №2, который переключает триггер таймера, и как результат на выходе таймера устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и через резистор R начинает заряжаться конденсатор С. И пока заряжается конденсатор С на выходе таймера сохраняется высокий уровень. За это время изменения сигнала на входе (вывод №2) не вызовут никакое воздействие на таймер. После того как напряжение на конденсаторе С достигнет 2/3 напряжения питания, включается компаратор №1 и тем самым переключает триггер. В результате на выходе (вывод №3) установится низкий уровень, и таймер восстановит исходное, стабильное состояние. Транзистор Т1 откроется и разрядит конденсатор С.

2. Генератор прямоугольных импульсов.

Таймер генерирует последовательность прямоугольных импульсов определяемых RC цепочкой.

В начальном состоянии конденсатор С разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает внутренний триггер и как следствие этого на выходе таймера (вывод №3) устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и конденсатор С начинает заряжаться через цепочку резисторов R1 и R2.

Когда, в результате зарядки, напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 переключает триггер, который в свою очередь устанавливает низкий уровень на выходе таймера (вывод №3). Транзистор Т1 открывается и через резистор R2 начинает разряжаться конденсатор С. Как только напряжение на конденсаторе достигнет 1/3 напряжения питания, компаратор №2 снова переключит триггер и на выходе таймера (вывод №3) снова появится высокий уровень. Транзистор Т1 закроется и конденсатор С снова начнет заряжаться.

Таймера NE555 — это настоящий прорыв в области электроники. Она была создана в 1972 году сотрудником компании Signetics Гансом Р. Камензиндом. Изобретение не утратило своей актуальности и по сегодняшний день. Позднее устройство стало основой таймеров с удвоенной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).

Без сомнения, детище электронщика позволило занять ему свою видную нишу в истории технических изобретений. По уровню продаж данное устройство с момента своего появления превзошло любое другое. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.

Лидерство сохранялось и во все последующие годы. Микросхема 555, применение которой возрастало с каждым годом, продавалась очень хорошо. К примеру, в 2003 году было реализовано более чем 1 миллиард экземпляров. Конфигурация самого агрегата за это время не изменилась. Она существует свыше 40 лет.

Появление устройства стало неожиданностью для самого создателя. Камензинд преследовал цель сделать гибкую в использовании ИС, но, что она окажется столь многофункциональной, он не ожидал. Изначально она употреблялась как таймер или же Микросхема 555, применение которой увеличивалось быстрыми темпами, сегодня используется от игрушек для детей до космических кораблей.

Устройство отличает выносливость, поскольку оно построено на основе биполярной технологии, и для применения его в космосе специально предпринимать ничего не требуется. Только испытательные работы проводятся с особой строгостью. Так, при тесте схемы NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные пробные спецификации. При производстве схем не существует никаких различий, но подходы при выходном контроле заметно разнятся.

Появление схемы в отечественной электронике

Первое упоминание об инновации в советской литературе по радиотехнике появилось в 1975 году. Статью об изобретении опубликовали в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого столетия, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

В производстве эту деталь употребляли при сборке видеомагнитофонов «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, так как многие производители во всем мире создавали подобное устройство. Все агрегаты имеют обячный корпус DIP8, а также корпус малых размеров SOIC8.

Технические характеристики схемы

Микросхема 555, графическое изображение которой представлено ниже, включает в себя 20 транзисторов. На блок-схеме устройства находятся 3 резистора с сопротивлением 5кОм. Отсюда и название прибора «555».

Основными техническими характеристиками изделия являются:

• напряжение питания 4,5-18В;
• максимальный показатель тока на выходе 200 мА;
• потребляемая энергия составляет до 206 мА.

Если его рассмотреть на выход, то это цифровое устройство. Он может находиться в двух положениях — низком (0В) и высоком (от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания может показатель достигать и 18 В.

Для чего нужно устройство?

NE 555 микросхема — унифицированное устройство с широким спектром применения. Его часто используют при сборке различных схем, и это только придает изделию популярность. Соответственно, повышается уровень спроса потребителя. Такая известность вызвала падение цены на таймер, что радует многих мастеров.

Внутреннее строение таймера 555

Что же заставляет это устройство функционировать? Каждый из выводов агрегата подсоединен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.

Удвоенный формат модели

Следует отметить, что NE 555 (микросхема) выпускается в удвоенном формате под названием 556. Она содержит два свободных IC.

Таймер 555 оснащен 8 контактами, тогда как модель 556 содержит 14 контактов.

Режимы работы устройства

Микросхема 555 обладает тремя режимами работы:

1. Моностабильный режим микросхемы 555. Он работает как одноразовый односторонний. Во время функционирования выбрасывается импульс заданной длины как ответ на вход триггера при нажимании кнопки. Выход пребывает в низком напряжении до включения триггера. Отсюда он и получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип функционирования сохраняет устройство в бездействии до включения. Режим обеспечивает включение таймеров, переключателей, сенсорных переключателей, делителей частоты и др.
2. Нестабильный режим является автономной функцией устройства. Он позволяет схеме пребывать в генераторном режиме. Напряжение в выходе изменчиво: то низкое, то высокое. Эта схема применима при надобности задавания устройству толчков прерывистого характера (при недолговременном включении и выключении агрегата). Режим используется при включении ламп на светодиодах, функционирует в логической схеме часов и др.
3. Бистабильный режим, или же триггер Шмидта. Понятно, что он работает по системе триггера при отсутствии конденсатора и обладает двумя устойчивыми состояниями, высоким и низким. Низкий показатель триггера переходит в высокий. При сбрасывании низкого напряжения система устремляется к низкому состоянию. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.

Выводы таймера 555

Генератор микросхема 555 включает восемь выводов:

1. Вывод 1 (земля). Он подсоединен к минусовой стороне питания (общий провод схемы).
2. Вывод 2 (триггер). Он подает на время (все зависит от и конденсатора). Эта конфигурация и является моностабильной. Вывод 2 контролирует вывод 6. Если напряжение в обоих низкое, то на выходе оно будет высоким. В противном случае, при высоком напряжении в выводе 6 и низком в выводе 2, выход на таймере будет низким.
3. Вывод 3 (выход). Выходы 3 и 7 располагаются в фазе. Подавая высокое напряжение с показателем примерно 2 В и низкое с 0,5 В будет получаться до 200 мА.
4. Вывод 4 (сброс). Подача напряжения на этот выход низка, несмотря на режим работы таймера 555. Во избежание случайных сбросов, следует производить подключение этого выхода к плюсовой стороне при использовании.
5. Вывод 5 (контроль). Он открывает доступ к напряжению компаратора. Это вывод в российской электронике не применяется, но при его подключении можно достичь широких возможностей управления устройством 555.
6. Вывод 6 (остановка). Входит в компаратор 1. Он противоположен выводу 2, применим для остановки устройства. При этом получается низкое напряжение. Это вывод может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
7. Вывод 7 (разряд). Он подсоединяется к транзисторному коллектору Т6, а эмиттер последнего заземлен. При открытом транзисторе конденсатор разряжается до его закрытия.
8. Вывод 8 (плюсовая сторона питания), которая составляет от 4,5 до 18 В.

Применение выхода Output

Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:

1. Осуществляется подключение цифрового выхода прямо к входу другого драйвера на цифровой основе. Цифровой выход может осуществлять управление другими устройствами при посредстве нескольких дополнительных составляющих (напряжение источника питания равно 0 В).
2. Показатель напряжения во втором состоянии высок (Vcc на источнике питания).

Возможности агрегата

1. При понижении напряжения в Output ток направляется через устройство и осуществляет его подключение. Это и есть понижение, так как ток производится из Vcc и проходит сквозь агрегат до 0 В.
2. При возрастании Output ток, проходя через прибор, обеспечивает его включение. Этот процесс можно назвать источником текущих. Электроэнергия в этом случае производится от таймера и идет через прибор до 0 В.

Возрастание и понижение могут функционировать вместе. Таким образом достигается поочередное включение и выключение прибора. Такой принцип применим при функционировании ламп на светодиодах, реле, двигателей, электромагнитов. К минусам такого свойства можно отнести то, что прибор надо подключать к Output разными способами, так как выход 3 может выступать как в роли потребителя, так и в роли источника тока до 200 мА. Используемый блок питания дожжен подать достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.

Микросхема LM555

Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

Она используется от генераторов прямоугольных импульсов с изменяемым показателем скважности и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций ШИМ генераторов. Микросхема 555 цоколевка и внутреннее строение отражены на рисунке.

Уровень точности приспособления равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным. На такой агрегат, как NE 555 микросхема даташит, не воздействуют температурные условия окружающей среды.

Аналоги микросхемы NE555

Микросхема 555, аналог которой в России был назван КР1006ВИ1, представляет интегральное устройство.

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), усилительный каскад на выходе, основанный на двухтактной системе и дополняющий транзистор VT3. Назначение последнего заключается в сбросе задающего время конденсатора при использовании агрегата в роли генератора. Сбрасывание триггера происходит при подаче логической единицы (Юпит/2…Юпит) на входы R.

В случае сброса триггера на выходе 3) будет наблюдаться низкий показатель напряжения (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При устройства очень трудно понять, в чем же заключается ее необычность. Оригинальность устройства состоит в том, что оно обладает особым управлением триггера, а именно формирует управляющие сигналы. Их создание происходит на компараторах DA1 и DA2 (на один из входов, на который подано опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггера (выходах компараторов) следует получить сигналы с высоким напряжением.

Как произвести запуск устройства?

Чтобы запустить таймер, на выход 2 надо подать напряжение с показателем от 0 до 1/3 Юпит. Этот сигнал способствует срабатыванию триггера, и при выходе создается сигнал с высоким напряжением. Сигнал выше предельного показателя не вызовет каких-либо изменений в схеме, так как опорное напряжение для компаратора равно DA2 и составляет 1/3 Юпит.

Остановить таймер можно при сбрасывании триггера. С этой целью напряжение на выходе 6 должно превышать показатель 2/3 Юпит (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3 Юпит). При сбросе установится сигнал с низким напряжением и разряд конденсатора, задающего время.

Регулировать опорное напряжение можно посредством подключения дополнительного сопротивления или источника питания к выводу агрегата.

В последнее время среди владельцев автомобилей стало модным сматывать на спидометре пройденный машиной километраж.

Многие интересуются, подмотка спидометра на 555 микросхеме выполнима ли самостоятельно?

Эта процедура не представляет особой трудности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может функционировать в качестве Отдельные составляющие схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15 % от расчетных значений.

555 это серия легендарного таймера, которая стала одной из первых интегральных микросборок. Она несет в себе около 20 транзисторов и используется для работы в двух режимах. В режиме непосредственно таймера и генератора прямоугольных импульсов.

Заполните одно из значений ниже, и нажмите кнопку ‘Рассчитать и калькулятор определит вам целый ряд возможных вариантов для сопротивлений резисторов R1, R2 & значение емкости конденсатора.

Справочник – распиновка с подробным описанием всех выводов микросхемы таймера серии 555

Одним из режимов работы микросхемы таймера NE555 является режим мультивибратора, при котором таймер вырабатывает прямоугольные импульсы. Используя терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом во времязадающей цепи таймера, можно добиться почти линейной зависимость изменения частоты следования импульсов от температурных показаний.

В тот момент, когда пьезоэлектрический датчик улавливает механическое воздействие, он формирует электрический импульс, который является сигналом для запуска моностабильного мультивибратора, выход которого подключен к сдвоенной оптопаре.

Эта схема световой сигнализации срабатывает при резком падении уровня освещения датчика, запуская при этом звуковой сигнал тревоги. Устройство не срабатывает при плавном изменении яркости. Чтобы увеличить ресурс батареи питания, звуковой сигнал звуковой сигнал тревоги звучит от одной до десяти секунд, время звучания можно регулировать с помощью построечного сопротивления R5.

Очень хороший способ при регулирование яркости свечения светодиодов это использование широтно-импульсной модуляции, т.к светодиоды запитаны рекомендуемым током и есть возможность производить регулирование яркости свечения за счет подачи питания с более высокой частотой. Изменение периода прямо пропорционально связано с яркостью.

Для акустической сигнализации часто применяют звуки, напоминающие сирену. Их получают электромеханическим или электронным способом. Предлагаемое электронное устройство сигнализации обладает тем преимуществом, что тембр звука сирены можно изменять. Оно состоит из задающего генератора, модулятора и усилителя. Задающий генератор выполнен на интегральной микросхеме B555D (см. принципиальную схему). Желаемый тембр звучания подбирают с помощью резистора R4. Частоту генератора, равную 1 кГц, устанавливают резистором R6 и конденсатором С4. Завывающий звук сирены получают путем подачи с генератора на транзисторе VT1 синусоидального сигнала частотой примерно 1 Гц. на вывод 5 микросхемы. Благодаря диоду VD1 и входному сопротивлению микросхемы, равному 5 кОм, происходит модуляция электрических колебаний, вырабатываемых задающим генератором, с частотой 1 Гц.

Продолжаем обзор таймера 555 . В данной статье рассмотрим примеры практического применения данной микросхемы. Теоретический обзор можно прочитать .

Пример №1 — Сигнализатор темноты.

Схема издает звуковой сигнал при наступлении темноты. Пока фоторезистор освещен, на выводе №4 установлен низкий уровень, а значит, NE555 находится в режиме сброса. Но как только освещение падает, сопротивление фоторезистора возрастает и на выводе №4 появляется высокий уровень и как следствие таймер запускается, издавая звуковой сигнал.

Пример №2 — Модуль сигнализации.

Схема представляет один из модулей автосигнализации, который подает сигнал при изменении угла наклона автомобиля. В качестве датчика применен ртутный выключатель. В исходном состоянии датчик не замкнут и на выходе NE555 установлен низкий уровень. При изменении угла наклона автомобиля ртутная капля замыкает контакты, и низкий уровень на выводе №2 запускает таймер.

В результате чего на выходе появляется высокий уровень, который управляет каким-либо исполнительным устройством. Даже после размыкания контактов датчика таймер все равно останется в активном состоянии. Отключить его можно, если остановить работу таймера, подав на вывод №4 низкий уровень. C1 — керамический конденсатор емкостью 0.1мкФ ().

Пример №3 — Метроном.

Метроном — устройство, используемое музыкантами. Он отсчитывает необходимый ритм, который может быть отрегулирован переменным резистором. Схема построена по схеме генератора прямоугольных импульсов. Частота метронома определяется RC-цепочкой.

Пример №4 — Таймер.

Таймер на 10 минут. Таймер включается путем нажатия на кнопку «Пуск», при этом загорается светодиод HL1. По прошествии выбранного временного интервала загорается светодиод HL2. Переменным резистором можно подстроить временной интервал.

Пример №5 — Триггер Шмитта на 555 таймере.

Это очень простая, но эффективная схема . Схема позволяет, подавая на вход зашумленный аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе

Пример №6 — Точный генератор.

Генератор повышенной точности и стабильности. Частота подстраивается резистором R1. Диоды — любые германиевые. Можно также применить диоды Шоттки.

Продолжение «Применения таймера NE555 — часть 2» читайте .

Смотреть видео: Применение таймера NE555

Не смотря на то, что большинство читателей хотят получить «качественный» продукт, используя светодиоды, с наименьшими затратами, нам так или иначе приходится публиковать , где используют микросхемы. И это не наша прихоть. Это дань технологиям. Ни один уважающий в настоящее время себя радиоэлектроник не гнушается (а постоянно) пользуется микросхемами.

При производстве разнообразной светодиодной продукции огромное место занимает таймер 555 .

Что из себя представляет данный таймер 555 и как он работает – главная задача этой статьи.

Таймер 555 – простое в использовании устройство, о множеством возможных применений. Он широко используется во всевозможных схемах, и это только усиливает его популярность и соответственно повышает спрос на продукцию, а это удешевляет сам таймер 555, что радует радиомастеров. Отметим, что таймер 555 также выпускается в «двойном» формате. И называется таймер 556. Он включает два независимых IC 555 в одном корпусе.

На рисунке предоставлена Вашему вниманию микросхема таймера 555 (8-контактов) и таймер 556 (14-контактов).

В разнообразных схемах таймер 555 изображается следующим образом. Обращайте внимание, что на фото внизу вывода немного отличаются от фактически расположенных на чипе. Это делается для того, что таким образом легко распознается каждый вывод, его функция и легко рисуется сама схема.

Позиционирование таймера 555 основывается на аналоговых и цифровых электронных технологиях. Если его рассматривать на выход, то его рассматривают как цифровое устройство. Выход может быть в двух состояниях – низкое состояние (0 В) и высокое состояние (от 4,5 до 15 В), в зависимости от блока питания может быть 18 В.

Моностабильный режим – этот режим таймера 555 функционирует как «одноразовый-односторонний». Такой режим может включать таймеры, переключатели, сенсорные переключатели, делители частоты и т.д.

Нестабильный – автономная функция работы таймера 555. Такая функция позволяет работать в режиме генератора. Используют ее во включении светодиодные лампы, логической части часов и т.п.

И последний – бистабильный режим. Или триггер Шмитта. Понятно, что в таком случае таймер 555 работает как триггер, если нет конденсатора.

Рассмотрим вывода (контакты) таймера 555.

При составлении схемы, таймер 555 всегда изображают в таком виде, как Вы можете видеть на рисунке. Со всеми выводами (pin), расположенными на данном таймере. Ниже мы расшифруем назначение каждого из выводов.

Вывод 1. (Контакт. Pin)

Данный вывод подсоединяется к минусу питания (общему проводу схемы).

Вывод 2. (Триггер)

Данный вывод дает возможность устанавливать высокое напряжение на время (в зависимости от а и конденсатора. Это есть моностабильность. У вывода 2 есть контроль над 6 пином. Если напряжение 2 вывода и 6 контакта низкое, то напряжение на выходе высокое. В противном случае если пин 6 «высокий». А 2 низкий, то и выход на таймере 555 будет низким. Этот вывод имеет низкое высокое сопротивление.

Вывод 3. (Выход)

Выходы 3 и 7 находятся в фазе. Подавая высокое (около 2 В) и низкое около 0,5 В будет выходить до 200 мА.

Выход 4. (Сброс)

Подача на этот вывод напряжения низкого уровня сбрасывается выход в низкий уровень, не смотря на то, какой режим занял таймер 555. Дабы оградить себя от случайных сбросов, стоит подключать данный пин к плюсу питания, если Вы его не собираетесь использовать.

Вывод 5 (Контроль).

Этот пин позволяет нам иметь доступ к напряжению компаратора №1. Это вывод не нашел особого применения в современном российском электронном мире. Но при его задействовании можно получить расширенные возможности управления таймером 555.

Вывод 6 (Останов.)

Это один из пинов компаратора №1. И является своим родом «противопоставленником» вывода 2. Его применяют для останова таймера 555 и получая состояние низкого напряжения. Этот вывод принимает ак синусоидальные, так и прямоугольные импульсы.

Вывод 7 (Разряд.)

Данный пин подсоединен к коллектору транзистора Т6, а эмиттер последнего присоединен к земле. Откры транзистор, конденсатор разряжается, до момента закрытия транзистора.

Вывод 8 (Плюс питания)

Данный вывод понятно для чего используется. Питание от 4,5 до 18 В.

Что представляет из себя таймер 555 внутри?

Ниже Вы можете увидеть внутренности таймера 555. Или того, что заставляет этот «агрегат» выполнять свою работу. Каждый из выводов таймера 555 подключается к цепи, в которой присутствует не менее 20 транзисторов, 2 диодов и 15 резисторов.

На блок схеме таймера, можно увидеть 3 резистора. Они имеют сопротивление 5кОм. Откуда и было взято название для данного таймера 555.

Режимы работы таймера 555

Таймер 555 имеет три основных режима работы – нестабильный, моностабильный и бистабильный. Каждый из режимов «собирает» свою схему. Рассмотрим более подробно каждый из режимов.

Данная схема не имеет стабильного состояния – отсюда и «нестабильность». Выход постоянно «гуляет» высокое и низкое, используя при этом пользователем так называемом «квадрата» волны. Данная схема может использоваться при необходимости подавать механизму прерывистые толчки при кратковременном включении и выключении таймера. Отлично подходит при использовании для светодиодных ламп и импульсных ламп.

Бистабильный режим (триггер Шмитта)

Бистабильный режим работы таймера 55 (триггер Шмитта) имеет два устойчивых состояния. Высокое и низкое. Низкое триггера преобразуется в высокое. При сбросе низкого вся система стремится к низкому состоянию. Данная схема часто используется в железнодорожном «строительстве».

Использование (Output ) выхода 3 таймера 555.

Выход 3 таймера 555 (Output) может находиться в двух состояниях. Цифровой выход. Он или подключается непосредственно ко входу другого цифрового драйвера (микросхемы) или управляет другими устройствами при помощи нескольких дополнительных компонентов. Первое состояние – это состояние низкое (напряжение источника питания 0В), Вторым состоянием принято считать высокое состояние с напряжением Vcc на источнике питания.

Понижение и источники.

При понижении Output ток текет через устройство и включает его. Это есть ни что иное, как «понижение», так как ток проходящий получается из Vs и идет через устройство и таймер 555 до 0.

Когда Output растет, ток течет через устройство и включает его, этот процесс можно назвать как, источник текущих. Ток в этом случае получается из таймера 555 и идет через устройство до 0.

Понижение и источник могут работать и вместе. Таким образом два устройства будут включаться и выключаться попеременно. Устройство можно применять любое, все, что можно включать и выключать. Это и светодиодные лампы, светодиоды, реле. Двигатели и электромагниты. Единственным недостатком можно отметить то, что устройства стоит подключать к Output пину по разному. Т.к. вывод 3 таймера 555 может быть как поглотителем, так и источником тока до 200 мА. Нужно понимать, что применяемый блок питания должен обеспечивать достаточный ток для двух устройств и таймера 555 .

Понимание микросхемы IC 555 таймера.

555 Таймер IC является одним из наиболее часто используемых ИМС среди студентов и любителей. Есть много применений этой микросхемы, в основном используется в качестве вибраторов, АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, МОНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР и БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА. В данной статье попробуем охватить различные аспекты таймера 555 IC и объяснить его работу в деталях. Так что давайте сначала определим понятия, что такое нестабильные, одностабильные и бистабильные вибраторы.

 АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что не будет никакого стабильного уровня на выходе. Так что на выходе будет, колебания между высоким и низким уровнем. Эти параметры нестабильного выхода используется как часы для прямоугольной формы выхода для многих приложений.

ОДНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что будет одно устойчивое состояние и одно неустойчивое состояние. В устойчивом состоянии может быть выбран высокий или низкий уровень самим пользователем. Если стабилизированный выход выбирается высокой, то Таймер всегда пытается поставить высокий уровень на выходе. Поэтому, с низким состоянием уровня Таймер выключается на короткое время и это состояние называют неустойчивым в течении этого времени. Если в стабильное состояние выбирается минимальное значение, и прерывание выхода переходит в состояние высокого на короткое время до прихода низкого значения.

[Узнать больше о одностабильный мультивибратор: 555 Таймер Одностабильный Мультивибратор схема]

 БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА

Это означает выходное состояние стабильно. С каждым прерыванием выход изменяется и остается как есть. Например выход считается высоким сейчас с перерывом она снижается и остается низким. В следующий перерыв он идет высоким.

[Узнать больше о бистабильного мультивибратора: 555 Таймер IC Бистабильного Мультивибратора цепи]

 

Важные характеристики Таймера IC 555

NE555 IC и 8 пин устройства. Важные электрические характеристики Таймер заключаются в том, что он не должен включаться выше 15В, это означает, что источник напряжения не может быть выше 15В. Во-вторых, мы не можем сделать больше, чем 100мА с чипа. Если не будете следовать этим, микросхема будет сожжена или повреждена.

 

Объяснение работы 

Таймер в основном состоит из двух основных конструкционных элементов, и они являются:

1.Компараторов (два) или два ОУ

2.Один SR мультивибратор (выбор сброса триггера)

Как показано выше есть только два важных компонента в Таймере, это два компаратора и триггер. Необходимо понять что такое компаратор и триггер.

Компараторы: это просто устройство, которое сравнивает напряжение на входных клеммах (инвертирующий (-VE) и неинвертирующий (+VE)). Поэтому в зависимости от разницы в положительной клеммой и отрицательной клеммой на входе в порт, определяется выход компаратора .

Для примера рассмотрим, положительная входная клемма напряжения будет +5В и отрицательной входной клемме будет напряжение +3В. Разница в том, 5-3=+2В. Поскольку разница положительная, мы получаем положительный выброс напряжения на выходе компаратора.

Другой пример: если положительная клемма напряжения +3В, а на отрицательной входной клемме будет напряжение +5В. Разница +3-+5=-2В, так как разница входного напряжения отрицательна. Выход компаратора будет отрицательным пиком напряжения.

 

Если для примера рассмотрим положительный входной терминал качестве входных и отрицательного входного разъема в качестве эталона, как показано на рисунке выше. Так что разница напряжения между входным и другим крупным положительным получим положительный выход компаратора. Если разница отрицательная, то мы получим отрицательный или землей на выход компаратора.

SR мультивибратор: эта ячейка памяти может хранить один бит данных. На рисунке мы видим таблицу истинности.

Существует четыре состояния мульвибратора для двух входов; однако мы должны понимать, что только два состояния триггера для этого случая.

S	R	Q	Q’ (Q штрих)
0	1	0	1
1	0	1	0

Теперь как показано в таблице, для входов сброса и установки мы получаем соответствующие результаты. Если есть импульс на набор PIN-кода и низкий уровень у сброса, то триггер сохраняет значение одного и влияет на высокую логику в Q терминалов. Это состояние продолжается до сброса, PIN получает импульс во время набора и имеет низкую логику. Это приведет к сбросу триггера поэтому выход Q выключается и это состояние продолжается до тех пор, пока триггер устанавливается снова.

Таким образом триггер хранит один бит данных. Вот другое дело, Q и Q-штрих всегда напротив.

В таймере, компаратор и триггер объединены.

Рассмотрим 9В подается на Таймер, из-за делителя напряжения, образованного резисторами внутри таймера, как показано в блок-схеме; там будет напряжение на  контактах компаратора. Так из-за делителя напряжения сети у нас будет +6В на отрицательной клемме первого компаратора. И +3В на плюсовую клемму второго компаратора.

Первый и другой контакт -это один выход компаратора подключен к сбросу контакта мультивибратора,  поэтому если у компаратора, один выход переходит из низкий, то триггер будет сброшен. А с другой стороны второй выход компаратора соединен с мультивибратором, так что если второй выход компаратора переходит из низкого значения мультивибратор хранит по одному.

На напряжение не менее +3В на контакт триггера (отрицательный вход второго компаратора), выход компаратора переходит из низкого в высокий, как обсуждалось ранее. Этот импульс определяет мультивибратор и сохраняет одно значение.

Теперь, если мы применяем напряжение выше чем +6В на контакте порога (плюсовой вход одного компаратора) , выход компаратора переходит от низкого к высоким. Этот импульс сбрасывает RS и RS запоминает ноль.

Другое дело происходит во время сброса триггера, когда он сбрасывает разряда получается контакт подключен к земле под именем получает включен Q1 . Транзистор T1 включается, поскольку элементы Q штрих находится на высокой отметке сброса и подключен к базе T1.

В нестабильной конфигурации подключенная емкость сюда сбрасывает в этот момент и поэтому на выходе таймера будет низким в течение этого времени. В нестабильной конфигурации время в течении заряда конденсатора на контакт триггера напряжение будет меньше, чем +3V и поэтому триггер сохраняет одно значение и на выходе будет высоким.

В нестабильной конфигурации, как показано на рисунке,

Частота выходного сигнала зависит от RA, RB резисторов и конденсатора C. уравнения дается в виде,

Частота(F) = 1/(период времени) = 1.44/((RA+RB*2)*C).

Здесь RA, RB являются значения сопротивлений и C значение емкости. Поставив сопротивление и емкость значения в вышеприведенное уравнение, мы получим частоты выходной квадратной волны.

Высокий уровень логики времени установленно как, TH= 0.693*(RA+RB)*C

Низкий уровень логики времени установленно как, TL= 0.693*RB*C

Скважностью импульсов выходного прямоугольного сигнала заданной как, Скважность= (RA+RB)/(RA+2*RB).

555 Таймер схема и описания

Контакт 1. Земля: этот вывод должен быть подключен к земле.

Контакт 8. Мощности или напряжения питания vcc: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Он подключен к положительному напряжению. На Таймере, чтобы функция сработала, этот вывод должен быть подключен к положительному напряжению в диапазоне +3,6 в до +15в.

Контакт 4. Сброс: как обсуждалось ранее, есть переключатель макросхемы. Выход триггера управляет микросхемой, выход подключен на контакт 3 напрямую.

«Сброс» вывод непосредственно подключен к MR (общий сброс) триггера. При исследовании мы можем наблюдать небольшой цикл на триггере. Когда SR (общий сброс) контакт активным является низкий уровень триггера. Это означает, что для триггера, чтобы сбросить контакт SR напряжение должно идти от высокого к низкому. Этот шаг вниз логики в триггере происходит с трудом уход к низкому уровню. Поэтому выход идет слабо, независимо от каких-либо выводов.

Этот контакт связан с vcc для триггера, чтобы остановить с жесткого сброса.

Контакт 3. Выход: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Этот контакт имеет конфигурацию тяни-толкай (PUSH-PULL), образованной транзисторами.

Данная конфигурация показана на рисунке. Базы двух транзисторов соединены с выходом триггера. Поэтому, когда высокий логический уровень появляется на выходе триггера, то транзистор NPN включается и появляется на выходе +V1. Когда логика появившийся на выходе триггера становится низким, транзистор PNP получает включение и выход подключается к земле или –V1 появляется на выходе.

Таким образом, как конфигурация используется, чтобы получить прямоугольный сигнал на выходе по логике управления с триггера. Основное назначение этой конфигурации — получить загрузку триггера обратно. Но триггер не может выпустить 100мА на выходе.

Ну до сих пор мы обсуждали контакты, которые не изменяют состояние выходов в любом состоянии. Оставшиеся четыре контакта специальные, потому что они определяют состояние выхода таймера микросхемы.

Контакт 5. Контрольной контакт: управляющий вывод соединен с отрицательным входным контактом первого компаратора.

Рассмотрим для случая напряжение между vcc и Землей составляет 9В. Из-за делителя напряжения в микросхеме, напряжение на управляющий вывод будет только vcc*2/3 (для напряжения питания vcc = 9, напряжение на контакте = 9*2/3=6В ).

Эта функция дает пользователю непосредственно контроль за первым компаратором. Как показано в вышеуказанной схемы на выход первого компаратора подается на сброс триггера. На этот вывод мы можем поставить различные напряжения, скажем, если мы подключаем его к +8В. Сейчас происходит то, что порог контактного напряжение должно достигать +8В до сброса триггера и тащить на выход вниз.

Для нормальной случая, к V-Out будет идти минимальное то конденсатор получает заряд до 2/3VCC (+6V для 9В питания). Теперь, поскольку мы выставили разные напряжения на управляющий вывод (первый компаратор отрицательный или компаратор сброса).

Конденсатор следует зарядить до достижения напряжения управляющего вывода. Сила заряда конденсатора влияет на время включения и выключения изменения сигнала. Поэтому выходной сигнал испытывает различные включения интервала.

Обычно этот вывод заведен вниз с конденсатором. Во избежание нежелательных шумов и помех в работе.

Контакт 2. Триггер: подключен ко входу второго компаратора. Выход второго компаратора  подключен к контакту SET триггера. С выхода второго компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Так что можно сказать контакт триггера управляет выходом Таймера.

Сейчас вот что стоит соблюдать, низкое напряжение в триггере форсирует выход высокого напряжения, так как на инвертирующий вход второго компаратора. Напряжение на контакт триггера должен идти ниже напряжения питания VCC*1/3 (при VCC 9В как предполагается, VCC*(1/3)=9*(1/3)=3В). Поэтому напряжение на триггере должен быть ниже 3В (для 9В питания) на выходе таймера, чтобы идти высоким уровнем.

Если этот контакт подключен к земле, выход будет всегда высокий.

Контакт 6. Порог: контакт порога напряжения определяет момент сброса триггера в Таймере. Порог напряжения обозначен для положительного ввода компаратора 1.

Здесь разность напряжений между контактом THRESOLD (порога)  и контакта управления (Control) определяет выход компаратор 2 и поэтому сброс логики. Если напряжение разностm будет положительной, то триггер получает обнуление и выход снижается. Если разница отрицательная, то логика в контакте SET определяет выход.

Если вход контроль открыт. Затем напряжение, равное или большее, чем напряжение VCC*(2/3) (т.е. 6V для 9В питания) приведет к сбросу триггера. Поэтому выход идет низким.

Поэтому мы можем заключить, что контакт порога напряжения определяет, когда выход должен идти низкий, если управляющий вывод открыт.

Контакт 7. Сброс: этот вывод взят из открытого коллектора транзистора. Поскольку транзистор (контакт сброса T1) получил соединение Базы к Q штрих. Всякий раз, когда выход становится низким или триггер получает обнуление, Сброс подключен на землю. Когда Q штрих будет высокой, тогда Q будет низким, поэтому транзистор T1 получит изменение ON так как на базу транзистора поступила энергия.

Этот вывод обычно разряжает конденсатор в нестабильной конфигурации, по этому название Сброс.

<<< Техническая информация

 

ШИМ регулятор 12В на 555

Представляем простую конструкцию регулятора мощности, схема которого построена на таймере 555, работающем в режиме ШИМ. Транзисторы IRF3205 являются управляемыми элементами, причем транзисторы соединены параллельно для уменьшения сопротивления и лучшего рассеивания тепла.

Схема ШИМ на 12 В для ламп

Напряжение от трансформатора выпрямляется мостом на 50 А, установленным на радиаторе. Подается оно далее на стабилизатор 8 В, а затем в схему управления. Устройство должно было работать с несколькими галогенками 12 В 50 Вт.

Кстати, вы можете хорошо уменьшить нагрев транзисторов снизив частоту коммутации — на это стоит обратить внимание.

При полной яркости будет ток в нагрузке около 25 А. Так что уделите особое внимание винтовым соединительным разъемам. Кабели сечением 1,5 мм2 тоже недостаточны для такого большого тока.

Конечно, затворы лучше переключать напряжением около 10 — 12 В (не более 15 В для безопасности МОП-транзисторов), чем 6 В, хотя бы для того чтобы быть уверенным в их насыщении во включенном состоянии. А более высокое напряжение также означает более быструю перезагрузку затворов, что приводит к более короткому переходному времени, а это снижает потери мощности на них. Если они не насыщаются, то тепло, генерируемое на них с высокой рабочей мощностью, заставит транзисторы сильно греться.

Чтобы поднять управляющее напряжение, достаточно подключить R3 напрямую к источнику питания, а не к стабилизатору. Чтобы ускорить переключение, предлагаем конденсатор 0.1 мкФ поставить параллельно с R2 и, если необходимо, дополнительно в ряд перед этим параллельным соединением резистор, чтобы минимизировать токи при разряде конденсатора.

Вместо резистора R3 ещё лучше ставить резисторы 5-10 Ом в затворах mosfet и использовать более мощные биполярные транзисторы, например семейства BD136 — BD140 соответствующих типов проводимости.

Упрощенный ШИМ 12V регулятор постоянного тока

Для регуляторов оборотов мотора постоянного тока можно использовать эту, показанную выше схему. Здесь нет необходимости использовать управляющие транзисторы. Mosfet могут быть подключены параллельно, добавив один 30-ти омный резистор к затвору каждого транзистора. Плату можете скачать в архиве.

Акустический выключатель на Таймере 555

Для изготовления приспособления, которое позволит бесконтактно включать и выключать свет в комнате, потребуется не много компонентов и знания в области электротехники. Цепь в сети будет замыкаться от звука хлопка.

Иногда такое устройство называют хлопковым коммутатором. Его конструкция включает конденсаторный микрофон, который принимает сигнал. При этом цепь замыкается не только от хлопка в ладони, но и от любого источника шума, имеющего сходную по высоте звуковую волну. На вход устройства поступает сигнал в виде колебания, а на выходе образуется ток, питающий светодиод или лампу. Таким образом, звуковая энергия будет преобразована в электрическую.

Комплектующие

Пред тем как приступать к работам по изготовлению прибора, нужно подготовить все необходимые компоненты. Их список приведен ниже:

1. Резисторы на 330 Ом, 470 Ом, 1 кОм, 4,7 кОм и 47 кОм;
2. Конденсатор на 10 мкФ – 1 шт.;
3. Конденсатор на 100 нФ – 2 шт.;
4. Электрический конденсаторный микрофон – 1 шт.;
5. Светодиод – 1 шт.;
6. Таймер 555 – 1 шт.;
7. Батареи на 9В.

Принцип работы

Схема работы устройства приведена на рисунке ниже. Из нее видно, что источник звука активирует датчик. Этот датчик преобразует входящие колебания воздуха, возникшие от хлопка ладоней, и проводит их обработку. Звук попадает на чувствительные элементы конденсаторного микрофона, после этого включается индикатор, и колебания переводятся в электрическую энергию. Появившийся в сети ток идет к светодиоду или лампе накаливания, а источник света, в свою очередь, загорается.

При повторном хлопке цепь размыкается, подача тока к светодиоду прекращается, а лампочка гаснет. Можно сделать так, что бы источник света потухал через несколько секунд в автоматическом режиме. Для этого в настройки конденсатора 100 мФ и таймера 555 вносят необходимые изменения. Благодаря этому усовершенствованию импульс, который станет размыкать цепь, будет образовываться спустя определенный промежуток времени. Для управления устройством можно использовать не только хлопок, но также и любой другой шум сходный по амплитуде звуковой волны с ударом в ладони. Поэтому «звуком выключателя» может стать шлепанье тапка об пол, удар газеты по столу или что-нибудь иное.

Электрическая схема прибора основана на работе транзисторов. К тому же конденсаторный микрофон имеет прямой вывод на один из них. В схеме отсутствует переключатель, поэтому при подсоединении к батарее устройство сразу переходит во включенное состояние. Изменения в режим работы прибора вносятся посредством реле.

Как только колебания звуковой волны нужной амплитуды достигают конденсаторного микрофона, то полученный сигнал усиливается на входе и передается на таймер 555. После этого импульс преобразуется в электрический ток, который подается на светодиод. Перед проведением тестирования нужно убедиться, что к усилителю подсоединен отрицательный выход микрофона.

Чувствительность принимающего элемента изменить нельзя, а микрофон по умолчанию действует на небольшом радиусе. Если при тестировании устройство не срабатывает, то следует заменить использованный транзистор на другой. Некоторые модели транзисторов могут не подойти для этой схемы. Заменять можно и другие детали устройства, так как это обеспечит много возможностей для различных его модификаций.

Преимущества

• Устройство легко использовать, включать и выключать лампу или светодиод можно с помощью хлопка в ладоши.
• Вместо светодиода на выходе можно установить вентилятор, радио или другой электрический прибор.

Недостатки

Конденсаторный микрофон имеет малый радиус приема сигнала. Этот параметр устанавливается по умолчанию и не может быть изменен.

 

Автор:  Виталий Петрович, Украина, Лисичанск.

 

 

---

 

Распиновка

, схемы, характеристики, режимы работы, описание и техническое описание

555 Таймер IC

555 Таймер IC

Распиновка микросхемы таймера 555

нажмите на картинку для увеличения

Конфигурация контактов

Номер контакта	Имя контакта	Описание
1	Земля	Ground Опорное напряжение 0В
2	Триггер	Отвечает за переход триггера из состояния в исходное состояние.Выход таймера зависит 2 I от амплитуды внешнего триггерного импульса, подаваемого на этот вывод .
3	Выход	Этот вывод обычно подключается к нагрузке, так как это единственный вывод с сигналом на выходе
4	Сброс	На этот вывод подается отрицательный импульс для отключения или сброса таймера.Когда он не используется для сброса 4 I, он должен быть подключен к VCC, чтобы избежать ложного срабатывания
5	Контроль	Управляет пороговым значением и уровнем запуска. Он определяет ширину импульса формы волны выходного 5 напряжения I. Внешнее напряжение, приложенное к этому выводу, также может использоваться для модуляции формы выходного сигнала .
6	Порог	Сравнивает напряжение, приложенное к клемме, с опорным напряжением 2/3 В постоянного тока.Амплитуда напряжения 6 I, приложенная к этой клемме, отвечает за установленное состояние триггера .
7	Разряд	Выход с открытым коллектором, который разряжает конденсатор между интервалами (синфазно с выходом). 7 I Он переключает выход с высокого на низкий, когда напряжение достигает 2/3 напряжения питания
8	Vcc	Напряжение питания (типичное = 5 В, максимальное = 18 В)

555 Характеристики микросхемы таймера

• Типичное рабочее напряжение + 5В, выдерживает максимум + 18В.
• Ток истока / стока выходного контакта составляет 200 мА
• Потребляет до 3 мА при работе от +5 В
• Напряжение срабатывания составляет 1,67 при работе от +5 В
• Рабочая температура составляет 70 градусов Цельсия.
• Доступен в 8-выводных корпусах PDIP, SOIC и VSSOP

Примечание: Вышеуказанные значения указаны для пакета PDIP, Полная техническая информация может быть найдена в таблице данных в конце этой страницы.

555 Эквивалент ИС таймера

LM556, NE556

Краткое описание таймеров 555

555 Таймер IC – наиболее часто используемые ИС для приложений синхронизации и генерации импульсов. Они могут адаптироваться к различным приложениям благодаря различным режимам работы. Их очень просто понять, если мы посмотрим на компоненты, присутствующие внутри, как показано ниже

Есть три резистора номиналом 5 кОм, что дало этой микросхеме культовое название «Таймер 555». Он имеет двойные компараторы и триггер, которые позволяют этой ИС работать в трех различных режимах, таких как Astable, Monostable и Bistable (Schimitt) Mode.

Нестабильный режим:

В этом режиме на выходном контакте генерируется прямоугольная волна. Эта волна обычно используется для включения и выключения нагрузки через определенные промежутки времени, например, для мигания светодиода. Этот режим также используется для генерации сигналов тактовых импульсов для цифровых ИС. Время включения (T ₁ ) и время выключения (T ₂ ) волны можно контролировать с помощью резисторов (R _A , R _B ) и конденсатора (C), показанных на рисунке

ниже.

Моностабильный режим:

В моностабильном режиме при нажатии спусковой кнопки вырабатывается импульс заданной длины.Выходной вывод остается на низком уровне до тех пор, пока не будет нажата кнопка, а после нажатия он остается на высоком уровне в течение периода времени, определяемого номиналом резистора (R _A ) и конденсатора (C), показанного на схеме ниже.

Бистабильный режим:

Бистабильный режим также называется режимом триггера Шмитта. Этот режим используется, когда нагрузку необходимо включать и выключать с помощью кнопки. Этот режим не имеет большого практического значения, поэтому используется редко.

Приложения

• Генерация задержки времени
• Широтно-импульсная модуляция
• Генерация импульсов
• Точное время
• Цепи последовательной синхронизации

2D модель таймера 555 IC

Пакет P-DIP

TSSOP Упаковка:

IC 555 Pinouts, Astable, Monostable, Bistable Circuits, Formulas

В сообщении объясняется, как работает IC 555, основные детали его распиновки и как настроить IC в стандартных или популярных режимах нестабильной, бистабильной и моностабильной схемы.В сообщении также подробно описаны различные формулы для расчета параметров IC 555.

Введение

Наш мир хобби был бы менее интересен без IC 555. Это была бы одна из наших первых микросхем, используемых в электронике. В этой статье мы рассмотрим историю IC555, их 3 режима работы и некоторые их характеристики.

IC 555 был представлен в 1971 году компанией Signetics; он был разработан Гансом Р. Камензинд. По оценкам, ежегодно производится около 1 миллиарда IC 555.Это один IC 555 на каждые 7 человек в мире.

Компания Signetics принадлежит Philips Semiconductor. Если мы посмотрим на внутреннюю блок-схему IC 555, мы найдем три резистора 5 кОм, подключенных последовательно для определения временного фактора, вероятно, так устройство получило свое название таймер IC 555. Однако некоторые гипотезы утверждают, что выбор имени не имеет отношения к внутренним компонентам ИС, он был выбран произвольно.

Как работает IC 555

Стандартный IC555 состоит из 25 транзисторов, 15 резисторов и 2 диодов, встроенных в кремниевый кристалл.Доступны две версии ИС, а именно таймер 555 для военного и гражданского назначения.

NE555 – это ИС гражданского назначения, работающая в диапазоне температур от 0 до +70 градусов Цельсия. SE555 является ИС военного класса и имеет диапазон рабочих температур от -55 до +125 градусов Цельсия.

Вы также найдете версию таймера CMOS, известную как 7555 и TLC555; они потребляют меньше энергии по сравнению со стандартным 555 и работают менее 5 В.

Таймеры версии

КМОП состоят из полевых МОП-транзисторов, а не биполярных транзисторов, которые эффективны и потребляют меньше энергии.

Распиновка и работа IC 555:

1. Контакт 1 : Земля или 0 В: Это отрицательный вывод питания IC
2. Вывод 2 : Триггер или вход: Отрицательный моментальный триггер на этом входном контакте вызывает на выходе pin3 должен быть ВЫСОКИЙ. Это происходит за счет быстрой разрядки синхронизирующего конденсатора ниже нижнего порогового уровня 1/3 напряжения питания. Затем конденсатор медленно заряжается через резистор синхронизации, и когда он поднимается выше 2/3 уровня питания, контакт 3 снова становится НИЗКИМ.Это включение / выключение осуществляется внутренним каскадом FLIP-FLOP.
3. Контакт 3 : Выход: это выход, который реагирует на входные контакты либо повышением или понижением уровня, либо колебанием ВКЛ / ВЫКЛ
4. Контакт 4 : Сброс: это вывод сброса, который всегда подключен к положительное питание для нормальной работы IC. При заземлении на мгновение сбрасывает выход ИС в исходное положение, а при постоянном подключении к земле – отключает работу ИС.
5. Вывод 5 : Управление: к этому выводу может быть приложен внешний переменный потенциал постоянного тока для управления или модуляции ширины импульса на выводе 3 и генерации управляемого ШИМ.
6. Контакт 6 : Порог: Это пороговый вывод, который заставляет выход переходить в НИЗКИЙ (0 В), как только заряд синхронизирующего конденсатора достигает верхнего порогового значения 2/3 напряжения питания.
7. Контакт 7 : Разряд: это разрядный контакт, управляемый внутренним триггером, который заставляет конденсатор синхронизации разряжаться, как только он достигает 2/3 порогового уровня напряжения питания.
8. Контакт 8 : Vcc: это положительный вход питания между 5 В и 15 В.

3 режима таймера:

1. Бистабильный триггер или триггер Шмитта
2. Моностабильный или однократный
3. Астабильный

Бистабильный режим:

Когда IC555 настроен в бистабильном режиме, он работает как базовый триггер. Другими словами, когда задан входной триггер, он переключает состояние выхода: ON или OFF.

Обычно в этом режиме работы контакты # pin2 и # pin4 подключены к подтягивающим резисторам.

Когда # pin2 заземлен на короткое время, выход # pin3 становится высоким; для сброса выхода # pin4 на мгновение замыкается на массу, а затем на выходе становится низкий уровень.

Здесь нет необходимости в синхронизирующем конденсаторе, но рекомендуется подключить конденсатор (от 0,01 мкФ до 0,1 мкФ) через # вывод 5 и землю. # pin7 и # pin6 можно оставить неподключенными в этой конфигурации.

Вот простая бистабильная схема:

Когда кнопка установки нажата, выход становится высоким, а когда кнопка сброса нажата, выход переходит в низкое состояние. R1 и R2 могут быть 10 кОм, конденсатор может быть где угодно между указанным значением.

Моностабильный режим:

Еще одно полезное применение таймера IC 555 – это однократная или моностабильная схема мультивибратора, как показано на рисунке ниже.

Как только входной сигнал триггера становится отрицательным, активируется однократный режим, в результате чего выходной контакт 3 становится высоким на уровне Vcc. Период времени высокого состояния выходного сигнала можно рассчитать по формуле:

Как видно на рисунке, отрицательный фронт входа заставляет компаратор 2 переключать триггер. Это действие приводит к тому, что выход на выводе 3 становится высоким.

Фактически в этом процессе конденсатор C заряжается до VCC через резистор RA .Пока конденсатор заряжается, выходной сигнал поддерживается на высоком уровне Vcc.

Video Demo

Когда напряжение на конденсаторе достигает порогового уровня 2 VCC /3, компаратор 1 запускает триггер, заставляя выход изменить состояние и перейти в низкий уровень.

Это впоследствии понижает разряд разрядки, заставляя конденсатор разряжаться и поддерживать около 0 В до следующего триггера входа.

На рисунке выше показана вся процедура, когда на входе запускается низкий уровень, что приводит к форме выходного сигнала для моностабильного однократного действия IC 555.

Время вывода для этого режим может варьироваться от микросекунд до многих секунд, что позволяет этой операции стать идеально полезным для множества различных приложений.

Упрощенное объяснение для новичков

Генераторы моностабильных или однократных импульсов широко используются во многих электронных приложениях, где цепь необходимо включать на заранее определенное время после срабатывания триггера. Ширина выходного импульса на # pin3 может быть определена с помощью этой простой формулы:

Где

• T – время в секундах
• R – сопротивление в омах
• C – емкость в фарадах

Выходной импульс падает, когда напряжение на конденсаторе равно 2/3 Vcc.Входной триггер между двумя импульсами должен быть больше постоянной времени RC.

Вот простая моностабильная схема:

Решение практического моностабильного приложения

Определите период формы выходного сигнала для примера схемы, показанного ниже, когда он запускается отрицательным фронтом импульса.

Решение:

• T _high = 1,1 R _A C = 1,1 (7,5 x 10 ³ ) (0,1 x 10 ^-6 ) = 0,825 мс

Как работает нестабильный режим:

Ссылаясь на рисунок нестабильной схемы IC555 ниже, конденсатор C заряжается до уровня VCC через два резистора R _A, , , и R _B, .Конденсатор заряжается, пока его напряжение не превысит 2 VCC /3. Это напряжение становится пороговым напряжением на выводе 6 ИС. Это напряжение приводит в действие компаратор 1, запускающий триггер, который заставляет выход на выводе 3 становиться низким.

Наряду с этим включается разрядный транзистор, в результате чего вывод 7 разряжает конденсатор через резистор RB .

Это вызывает падение напряжения внутри конденсатора до тех пор, пока оно не упадет ниже уровня срабатывания ( VCC /3).Это действие мгновенно запускает триггерный каскад ИС, в результате чего выходной сигнал ИС становится высоким, что приводит к отключению разрядного транзистора. Это снова позволяет конденсатору заряжаться через резисторы RA и RB в направлении VCC .

Временные интервалы который отвечает за включение высокого и низкого уровня выходного сигнала, можно рассчитать с помощью соотношения

• T _{высокий} ≈ 0,7 (R _A + R _B ) C
• T _низкий ≈ 0.7 R _B C

Общий период

• T = период = T _{высокий} + T _низкий

Видеоурок

09 Simplified

09 Simplified

Это наиболее часто используемые конструкции мультивибратора или AMV, такие как генераторы, сирены, сигнализация, мигалки и т. Д., И это будет одна из наших первых схем, реализованных для IC 555 в качестве любителя (помните альтернативный мигающий светодиод?).

Когда IC555 настроен как нестабильный мультивибратор, он выдает непрерывные импульсы прямоугольной формы на # pin3.

Частоту и ширину импульса можно регулировать с помощью R1, R2 и C1. R1 подключается между Vcc и разрядным выводом # 7, R2 подключается между # pin7 и # pin2, а также # pin6. Закорочены # pin6 и # pin2.

Конденсатор подключен между # pin2 и землей.

Частоту нестабильного мультивибратора можно рассчитать по следующей формуле:

Где

• F – частота в герцах
• R1 и R2 – резисторы в омах
• C1 – конденсатор в фарадах.

Максимальное время для каждого импульса определяется как:

Низкое время определяется как:

Все «R» выражены в омах, а «C» – в омах.

Вот базовая схема нестабильного мультивибратора:

Для таймеров 555 IC с биполярными транзисторами следует избегать R1 с низким значением, чтобы выход оставался насыщенным около напряжения земли во время процесса разряда, иначе «низкое время» может быть ненадежным и мы можем видеть большие значения для низкого времени практически, чем расчетное значение.

Решение проблемы нестабильного примера

На следующем рисунке найдите частоту IC 555 и изобразите результаты формы выходного сигнала.

Решение:

Изображения формы волны можно увидеть ниже:

Схема ШИМ IC 555 с использованием диодов

Если вы хотите, чтобы выходной цикл составлял менее 50%, т.е. с катодом на стороне конденсатора. Это также называется режимом ШИМ для таймера 555 IC.

Вы также можете спроектировать схему 555 PWM с переменным рабочим циклом двух диодов, как показано на рисунке выше.

Схема PWM IC 555, использующая два диода, в основном представляет собой нестабильную схему, в которой время заряда и разряда конденсатора C1 раздваивается по отдельным каналам с использованием диодов.Эта модификация позволяет пользователю настраивать периоды включения / выключения ИС отдельно и, следовательно, быстро достигать желаемой скорости ШИМ.

Расчет ШИМ

В схеме IC 555 с использованием двух диодов формула для расчета скорости ШИМ может быть получена по следующей формуле:

T _high ≈ 0,7 (R1 + POT Resistance) C

Здесь , Сопротивление POT относится к настройке потенциометра и уровню сопротивления той конкретной стороны потенциометра, через которую заряжается конденсатор C.

Допустим, горшок представляет собой потенциометр на 5 кОм, и он отрегулирован на уровне 60/40, обеспечивая уровни сопротивления 3 кОм и 2 кОм. Затем, в зависимости от того, какая часть сопротивления заряжает конденсатор, это значение можно использовать в приведенная выше формула.

Если регулировка стороны 3 K заряжает конденсатор, то формулу можно решить как:

T _high ≈ 0,7 (R1 + 3000 Ω) C

С другой стороны, если это 2 K, это на стороне зарядки регулятора потенциометра, тогда формула может быть решена как.

T _{высокий} ≈ 0,7 (R1 + 2000 Ом) C

Пожалуйста, помните, что в обоих случаях C будет в фарадах. Таким образом, вы должны сначала преобразовать значение микрофарад в вашей схеме в Фарады, чтобы получить правильное решение.

Генератор импульсов IC 555

Эта схема IC 555 может показаться узнаваемой многим посетителям, поскольку она входит в число нескольких версий схем из общих схем таймера 555.

Впрочем, это существенно не снижает его полезности.Просто потому, что гибкий генератор импульсов с регулируемым рабочим циклом может быть очень удобным оборудованием для любой электронной мастерской.

В отличие от обычных 555 нестабильных схем, которые обычно используются, резисторы между выводами 6 и 7 включают P1, P2, R2, DI и D2.

Время зарядки конденсатора C1 определяется диодами D1 и D2.

Это обычно приводит к продолжительности включения около 50%, если бы не P2. Для настоящего сценария рабочий цикл определяется соотношением между P1 и P2: n = 1 + P2 / P1.Например, если P2 = 0 (n = 100%), тогда частота будет:

f = 0,69 / [2 (P1 + P2 + 4,7 кОм) C1

Ссылки: Stackexchange

About Swag

Я инженер-электроник (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

LM555 Лист данных и распиновка – высокостабильный таймер IC

LM555 принадлежит к разновидности высокостабильного интегрированного чипа, обычно используемого для мигания светодиода, генерации сигналов различной частоты, включения зуммеров.LM555 может адаптироваться к различным приложениям благодаря различным режимам работы. Имеются три резистора номиналом 5 кОм, что дало этой ИС культовое название «Таймер 555». LM555 IC имеет двойные компараторы и триггер, которые позволяют ей работать в трех различных режимах, таких как нестабильный, моностабильный и бистабильный режим.

Таймер LM555 – чрезвычайно популярная ИС для генерации точных временных задержек или колебаний. При желании предусмотрены дополнительные клеммы для запуска или сброса.В режиме работы с выдержкой времени время точно регулируется одним внешним резистором и конденсатором. Для стабильной работы в качестве генератора частота холостого хода и рабочий цикл точно регулируются с помощью двух внешних резисторов и одного конденсатора. Схема может запускаться и сбрасываться при падающих сигналах, а выходная схема может выдавать или потреблять до 200 мА или управлять цепями TTL.

LM555 Лист данных

Согласно техническому описанию LM555, он включает:
Прямая замена для SE555 / NE555
Время от микросекунд до часов
Работает как в нестабильном, так и в моностабильном режимах
Регулируемый рабочий цикл
Выход может быть источником или потребителем 200 мА
Выход и питание Совместимость с TTL
Температура Стабильность лучше 0.005% на ° C
Нормально включен и нормально выключен Выход
Доступен в 8-контактном корпусе VSSOP

Таймер LM555 используется в широком диапазоне схем, наиболее распространенные приложения:
Точная синхронизация
Генерация импульсов
Последовательная синхронизация
Генерация временной задержки
Широтно-импульсная модуляция
Позиционная импульсная модуляция
Генератор линейного линейного изменения

Щелкните здесь, чтобы просмотреть и загрузить техническое описание LM555 в формате PDF.

LM555 Распиновка

Таймер LM555 имеет всего 8 контактов.Однако вам нужно знать функции каждого контакта, прежде чем он сможет работать лучше для вас.
Распиновка LM555 показана на рисунке ниже:

и контактные конфигурации LM555 список как следующие:
Контакта 1, заземление, заземление опорного напряжение
Контакт 2, триггер, ответственный за переход триггера из набора для сброса. Выход таймера зависит от амплитуды внешнего триггерного импульса, подаваемого на этот контакт.
Контакт 3, Выход, Форма выходного сигнала, Контакт 4, Сброс, Отрицательный импульс, подаваемый на этот контакт, для отключения или сброса таймера.Когда он не используется для сброса, он должен быть подключен к VCC, чтобы избежать ложного срабатывания.
Контакт 5, управляющее напряжение, управляет пороговым значением и уровнями срабатывания. Он определяет ширину импульса выходного сигнала. Внешнее напряжение, приложенное к этому выводу, также может использоваться для модуляции формы выходного сигнала.
Вывод 6, Порог, Сравнивает напряжение, приложенное к выводу, с опорным напряжением 2/3 Vcc. Амплитуда напряжения, приложенного к этой клемме, отвечает за установленное состояние триггера
, вывод 7, разряд, выход с открытым коллектором, который разряжает конденсатор между интервалами (в фазе с выходом).Он переключает выход с высокого на низкий, когда напряжение достигает 2/3 напряжения питания.
Контакт 8, Vcc, напряжение питания относительно GND

.

LM555 Схема

Принципиальная схема

может помочь нам лучше понять, как компонент или микросхема используется и работает в схемах. Это ссылка, чтобы заставить их работать в реальной цепи.
Следующая электрическая схема LM555 является образцом для справки.

Аналог / замена LM555

Эквиваленты микросхемы LM555: SE555, NE555.
Пожалуйста, изучите их различия, сравнив таблицу данных, распиновку и приложения, прежде чем выбрать замену.

Распиновка IC 555 и объяснение работы

В этом посте мы подробно обсуждаем детали распиновки таймера IC 555 и работу этих выводов в реальных практических схемах. Мы также изучаем различные формулы, связанные с вычислениями IC 555, такие как частота, выходная синхронизация, рабочий цикл и т. Д.

Конфигурация выводов IC555

Вывод-1, ЗЕМЛЯ : Это ЗАЗЕМЛЯЮЩИЙ вывод IC.К этому контакту подключается отрицательный вывод источника питания постоянного тока или аккумулятора. На этом этапе обратите внимание, что IC555 постоянно работает от одиночного источника питания шины и никоим образом не работает от двойного источника питания, в отличие от операционных усилителей.

Кроме того, обратите внимание, что этот вывод должен быть подключен прямо к земле, а не через какой-либо резистор или конденсатор. В этом случае микросхема, скорее всего, не будет работать должным образом и может нагреться и выйти из строя.

Такие вещи случаются главным образом потому, что почти все полупроводниковые отсеки внутри ИС, вероятно, будут подняты под воздействием нежелательного напряжения, которое может повредить ИС.

Pin-2, TRIGGER : называется TRIGGER PIN. Поскольку название подразумевает причины, то есть начало временной последовательности ИС. Он подключается к инвертирующему входному проводу триггерного компаратора внутри ИС.

Поскольку этот вывод подключен к инвертирующему входному проводу, он подтверждает импульс отрицательного напряжения для активации временной последовательности. Поэтому он срабатывает, когда напряжение на этом выводе ниже 1/3 напряжения источника (Vcc). Во многих операциях ИС следует переключать импульсами.Амплитуда и наименьшая длительность импульса, необходимые для запуска, определяются характеристиками рабочей температуры и напряжением питания ИС.

Обычно ток, необходимый для запуска, составляет приблизительно 0,5 мкА в течение периода времени 0,1 мкСм. Напряжение активации может быть в пределах от минимального 1,67 В при Vcc = 5 В до оптимального 5 В при Vcc = 15 В. Цепь активации внутри ИС чрезвычайно отзывчива и вполне может быть непреднамеренно инициализирована из-за окружающих шумов.Чтобы предотвратить это, вывод обычно присоединяется к подтягивающему резистору (10 кОм), когда этот вывод используется индивидуально.

Контакт-3, ВЫХОД: Это становится ВЫХОДНЫМ PIN-кодом IC. Он предназначен для ПОТОКА или ИСТОЧНИКА оптимального тока 200 мА. Поглощение тока подразумевает, что выход IC находится в состоянии логического 0, т.е., следовательно, он может втягивать ток на свой выход.

Точно так же источник тока предполагает, когда выход IC находится на логической 1 i.е. HIGH LOGIC поэтому он может генерировать ток на своем выходе. Благодаря этой характеристике ИС мы можем применять ее в широком спектре стандартных цифровых продуктов.

Кроме того, обратите внимание, что выходное напряжение микросхемы умеренно выше нуля, когда она находится в состоянии логического 0. Аналогичным образом оно будет несколько ниже, чем напряжение питания (Vcc), если выход ИС находится в пределах состояния логической 1.

Pin-4, RESET : Это PIN-код сброса IC.Всякий раз, когда он подключен к положительной клемме аккумулятора, ИС работает нормально. Но в случае, если эта распиновка подключена к земле (либо прямо, либо с использованием резистора 100 кОм), ИС полностью запрещает операции, и ее процесс синхронизации завершается, т.е. прекращается зарядка или разрядка внешнего конденсатора, таким образом, выход ИС становится приостановлено в состоянии логического 0.

Будет интересно наблюдать, что напряжение сброса, необходимое на этом выводе, обычно составляет 0,7 В при токе сброса 0,1 мА.Несмотря на это в большинстве операций, этот вывод неизменно присоединяется к положительному выводу, чтобы гарантировать бесперебойную работу ИС.

Контакт 5, C. НАПРЯЖЕНИЕ : Он называется контактом КОНТРОЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ. 2/3 уровня напряжения питания на выводном делителе напряжения выводятся на вывод 5, называемый управляющим выводом ИС.

Временную последовательность можно настроить, подав на этот контакт дополнительное управляющее напряжение постоянного тока. Это дает возможность ручного или цифрового дистанционного управления периодом времени ИС.Контрольный провод часто реализуется, когда таймер управляется в формате MMV.

Однако, если вы, вероятно, НЕ используете этот вывод для какой-либо такой цели, в этом случае этот вывод должен быть ЗАЗЕМЛЕН через КОНДЕНСАТОР 0,01 мкФ.

Это останавливает период времени от чувствительности к паразитным переменным током или радиочастотным помехам из окружающей среды. Кроме того, имейте в виду, что всякий раз, когда ИС настроена как генератор в формате AMV, мы можем модулировать форму выходного сигнала ИС, вводя регулируемое управляющее напряжение постоянного тока на этот вывод, как показано ниже.

Pin-6, THRESHOLD : обычно известный как THRESHOLD PIN. Он завершает временной цикл ИС, когда ее напряжение равно или превышает 2/3 В постоянного тока, выход находится в состоянии логического 0.

Учитывая, что этот вывод связан с неинвертирующим выводом порогового компаратора внутри ИС, он дополнительно принимает положительный импульс движения для завершения временной последовательности. Обратите внимание, что стандартное значение порогового тока составляет 0,1 мА, так же, как и для ПИН-кода сброса.Задержка этого импульса должна быть больше или равна 0,1 мкс.

Штырь 7, РАЗРЯД : Обычно его называют ШТИФТ РАЗРЯДА. Он разряжает внешний конденсатор через себя, однако, когда он полностью заряжен…! Обычно он связан с коллектором NPN-транзистора внутри ИС.

В результате ток разряда, попадающий на этот вывод, просто не может превысить 50 мА, иначе встроенный транзистор может выйти из строя. Будет интересно наблюдать, как этот вывод можно использовать как вывод с выходом с открытым коллектором.Я сосредоточился на одной из этих функциональных схем и опубликую схему в ближайшем будущем.

Контакт 8, + Vcc : Он распознается как положительный вывод питания ИС. Напряжение аккумулятора, подключенное к этому конкретному контакту и контакту заземления, НЕ ДОЛЖНО ПРЕВЫШАТЬ 18 В. Обычно рабочее напряжение IC составляет 3–18 В.

Рабочие детали

По сути, таймер 555 – это чрезвычайно устойчивая схема, способная работать как точный генератор временной задержки и как автономный мультивибратор.

При использовании в качестве генератора частота и рабочий цикл эффективно регулируются всего лишь парой внешних компонентов, резистором (R) и конденсатором (C). Схема может быть активирована и сброшена при падении входных импульсов. Его основные возможности кратко описаны в:

• Время от микросекунд до многих часов
• Моностабильная и нестабильная работа
• Регулируемый рабочий цикл
• Возможность работы в широком диапазоне напряжений питания
• Выход, совместимый с CMOS, DTL и TTL (при использовании с соответствующим напряжением питания)
• Сильноточный выход, который может потреблять или отдавать 200 мА
• Входы триггера и сброса совместимы по логике
• Выход может работать нормально ВКЛ и ВЫКЛ
• Высокая температурная стабильность

внутренние особенности и функционирование IC555 и выясните, как различные характеристики могут быть сформулированы в функциональных схемах.

Варианты SE и NE очень похожи, за исключением максимальной температуры. Прецизионный тип SE сохраняет важные качества в диапазоне температур от -55 ° C до + 125 ° C, тогда как NE общего назначения надежно работает только в диапазоне от 0 ° C до 70 ° C.

Некоторые компании используют суффикс C для обозначения промышленного выпуска для приложений общего назначения. Каждая форма обладает оптимальным номиналом 18 вольт и может иметь рассеиваемую мощность до 600 мВт.

Функциональная блок-схема таймера 555 представлена ​​ниже. Блок включает пару компараторов, пару транзисторов, триггер и буферный выходной каскад. Эталонные напряжения для пары компараторов в 555 создаются вокруг делителя напряжения, состоящего из 3 одинаковых резисторов по 5 кОм каждый.

Блок-схема IC 555

Подробно внутренняя блок-схема IC555.

Обратите внимание на три последовательных резистора по 5 кОм каждый.
Просмотрите приведенную выше блок-схему ИС.Вы найдете 3 резистора по 5 кОм каждый, подключенных последовательно. Все эти три резистора генерируют 1/3 и 2/3 диапазонов напряжения для управления этапами срабатывания пороговых компараторов внутри ИС. Поскольку в этой конструкции используются три резистора, ИС имеет стандартный кодовый номер IC555.
Пороговый компаратор ссылается на 2/3 Vcc вместе с триггерным компаратором, который ссылается на 1 / 3Vcc. Оба компаратора регулируют триггер, который, следовательно, регулирует состояние выхода i.е. иногда состояния ВКЛ. или ВЫКЛ.

Когда таймер находится в состоянии покоя, внутренний транзистор T1 будет включен, чтобы обозначить короткое замыкание во всем временном конденсаторе C. Состояние выходного контакта в этой ситуации будет низким.

В функциональных схемах напряжение на выводе 2 фактически удерживается выше точки срабатывания с помощью резистора, подключенного к Vcc. Каждый раз, когда на контакт 2 подается отрицательный движущийся импульс триггера, напряжение в этой точке падает ниже 1/3 В постоянного тока, и, следовательно, триггерный компаратор сбрасывает триггер.

В этот момент транзистор T1 отключен, а также состояние выхода ИС переходит в ВЫСОКИЙ уровень до некоторого значения, несколько меньшего, чем Vcc. Конденсатор (C) в этот момент начинает заряжаться, и напряжение вокруг него начинает экспоненциально расти, пока, наконец, не достигнет 2/3 В постоянного тока.

В этот момент пороговый компаратор сбрасывает триггер, и выход возвращается в свое низкое состояние – чуть выше уровня заземления. Транзистор T1 включается, разряжая конденсатор C, чтобы он перешел в режим ожидания на последующий период времени.

После срабатывания схема может оказаться не в состоянии отреагировать на дополнительный запуск до истечения заданного периода времени.

Период задержки, в течение которого выходной сигнал остается высоким, в секундах представлен как –
1,1 x C x R, где R – в мегаомах, а C – в микрофарадах.

Для получения значительных задержек в определенных функциональных приложениях значение резистора синхронизации, вероятно, не должно превышать 20 МОм. Если вы используете электролитический синхронизирующий конденсатор, выберите блок с низкой утечкой.Временную задержку, возможно, придется изменить путем изменения PT, чтобы компенсировать широкую толерантность к электролизу.

Здесь следует отметить важную особенность: 555, в отличие от многих RC-таймеров, дает вам временной интервал, который практически не зависит от напряжения питания Vcc. Причина в том, что скорость заряда C, а также опорные напряжения для порогового компаратора и триггерного компаратора обычно прямо пропорциональны напряжению питания. Напряжение питания может составлять от 3 до 18 В.

Расчет частоты

Чтобы определить выходную частоту цепи, применяется следующая формула. Внутри вы должны поместить значения R1, R2 и значение конденсатора синхронизации C. Помните, что R1 и R2 указаны в Омах, а C – в Фарадах.

Это кажется отличным, поскольку задействованы предположительные вычисления. Однако, когда вы справляетесь с практическими схемами и хотите использовать эту формулу, как действовать дальше? Формула состоит из трех неизвестных…! Так как же оценить выходную частоту?

Расчет времени

Общий период времени, время включения и время выключения ИС показаны с помощью идентичной формулы.Расчет времени дает вам время в секундах, если значения R1 и R2 приходят в Ом, а значение конденсатора синхронизации становится в Фарадах.

Рабочий цикл

Рабочий цикл ИС – это действительно уникальное соотношение двух резисторов, используемых в цепи AMV. Поэтому формула рабочего цикла ИС представлена ​​точно такой же формулой. Рабочий цикл схемы обычно рассчитывается в процентах. Вы найдете три основных значения рабочего цикла ИС.

• Всякий раз, когда рабочий цикл составляет 50%, на выходе схемы получается идеальная прямоугольная волна.
• Каждый раз, когда рабочий цикл превышает 50%, мы получаем прямоугольную волну таким образом, что ВРЕМЯ ВКЛЮЧЕНИЯ цепи превышает ВРЕМЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ.
• Всякий раз, когда рабочий цикл ниже 50%, мы получаем прямоугольную волну таким образом, что ВРЕМЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ цепи больше, чем ВРЕМЯ ВКЛЮЧЕНИЯ.
• Никогда не забывайте, что значение рабочего цикла НЕ МОЖЕТ БЫТЬ равным 100%, а также НЕ МОЖЕТ БЫТЬ равным 0%.
• Причина в том, что важность R1 не может быть нулевой в цепи AMV.

Подробнее об IC555

ИС таймера 555 – это интегральная схема (микросхема), используемая во многих различных целях таймера, генерации импульсов и генератора. 555 может быть использован для обеспечения временных задержек, будучи осциллятором и как компонент триггера.

Derivatives предлагают до четырех схем синхронизации в одном комплекте. Выпущенная в 1971 году компанией Signetics, модель 555 по-прежнему пользуется популярностью благодаря своей простоте использования, доступной цене и очень хорошей стабильности, и на данный момент она производится несколькими компаниями как в первоначальном биполярном, так и в маломощном КМОП-матрице. разновидности.По оценкам, с 2003 года ежегодно производится 1 миллиард устройств.

Конфигурация выводов таймера 555

Конфигурация выводов таймера 555

Вот идентификация каждого пина:
При рисовании принципиальной схемы всегда рисуйте 555 как строительный блок, как показано ниже, с выводами в следующих местах. Это поможет вам мгновенно распознать функцию каждого штифта:
Контакт 1 (земля):
Подключается к источнику питания 0 В.

Контакт 2 (триггер):
Обнаруживает 1/3 напряжения на шине, чтобы сделать выход ВЫСОКИМ. Контакт 2 управляет контактом 6. Если контакт 2 – НИЗКИЙ, а контакт 6 – НИЗКИЙ, выход идет и остается ВЫСОКИМ. Если на контакте 6 ВЫСОКИЙ, а на контакте 2 – НИЗКИЙ, на выходе будет НИЗКИЙ, а на контакте 2 – НИЗКИЙ. Этот вывод имеет очень высокий импеданс (около 10 МОм) и срабатывает с током около 1 мкА.

Контакт 3 (выход):
(Контакты 3 и 7 находятся «в фазе».) Переходит в ВЫСОКИЙ (примерно на 2 В меньше, чем у шины) и НИЗКИЙ (примерно на 0,5 В меньше, чем 0 В) и выдает до 200 мА.

Контакт 4 (сброс):
Внутренне подключенный ВЫСОКИЙ через 100к. Для сброса микросхемы необходимо напряжение ниже 0,8 В.

Контакт 5 (управление):
Напряжение, приложенное к этому выводу, изменит синхронизацию RC-цепи (довольно значительно).

Контакт 6 (порог):
Обнаруживает 2/3 напряжения на шине, чтобы сделать выход НИЗКИМ, только если на контакте 2 ВЫСОКИЙ. Этот вывод имеет очень высокий импеданс (около 10 МОм) и срабатывает примерно с 0.2uA.

Контакт 7 (разряд):
Переходит в НИЗКИЙ, когда контакт 6 определяет напряжение 2/3 шины, но контакт 2 должен быть ВЫСОКИМ. Если контакт 2 ВЫСОКИЙ, контакт 6 может быть ВЫСОКИМ или НИЗКИМ, а контакт 7 остается НИЗКИМ. Переходит в ОТКРЫТЫЙ (ВЫСОКИЙ) и остается ВЫСОКИМ, когда контакт 2 обнаруживает 1/3 напряжения шины (даже как НИЗКИЙ импульс), когда контакт 6 имеет НИЗКИЙ уровень. (Контакты 7 и 3 находятся «в фазе».) Контакт 7 равен контакту 3, но контакт 7 не переходит в высокий уровень – он размыкается. Но он идет на НИЗКОЕ и потребляет около 200 мА.

Контакт 8 (питание):
Подключается к положительному источнику питания (Vs).Это может быть любое напряжение от 4,5 В до 15 В постоянного тока, но обычно оно составляет 5 В постоянного тока при работе с цифровыми ИС.

Предыдущая страница:
Обзор

555 ИС таймера – Типы, конструкция, работа и применение

555 ИС таймера – Режим работы – Схема, внутренняя, блок-схема и приложения

Цифровые таймеры

Таймеры – это схемы, которые подают периодические сигналы к цифровой системе, которая изменяет состояние этой системы.Другими словами, те схемы, которые работают на основе смены мультивибратора или устройства, которое можно использовать как мультивибратор, называются Timer .

Что такое микросхема таймера 555?

555 Таймер представляет собой цифровую монолитную интегральную схему (ИС), которая может использоваться в качестве тактового генератора . Другими словами, 555 Таймер – это схема, которая может быть подключена как стабильный или моностабильный мультивибратор . Проще говоря, таймер 555 – это монолитная схема синхронизации , которая может генерировать точные синхронизирующие импульсы с коэффициентом заполнения 50% или 100%.Он был разработан в 1970 году компанией Signetic Corporation и спроектирован Гансом Камензиндом в 1971 году.

555 Таймер – это универсальное и наиболее удобное устройство в электронных схемах и конструкциях, которое работает как в стабильном, так и в моностабильном состоянии. Это может обеспечить временную задержку от микросекунд до многих часов.

555 – это очень дешевая ИС, которая работает в широком диапазоне разности потенциалов (обычно от 4,5 до 15 В постоянного тока), а различные входные напряжения не влияют на выход таймера.

555 Таймер – это линейное устройство, которое может быть напрямую подключено к цифровым схемам CMOS или TTL (транзистор – транзисторная логика) из-за его совместимости, но для использования таймера 555 с другими цифровыми схемами необходимо взаимодействие.

Являясь неотъемлемой частью проекта электроники, микросхема таймера 555 очень часто используется в простых и сложных проектах электроники. Стандартная микросхема таймера 555 состоит из 2 диодов, 25 транзисторов и 15 резисторов, установленных в 8-контактном двухрядном корпусе.

Полезно знать:

Этот таймер называется 555 Таймер из-за того, что он содержит три резистора 5 кОм, соединенных последовательно для формирования диаграммы делителя напряжения.

Связанное сообщение:

Характеристики таймера 555 IC

• Существует два типа таймера 555 в зависимости от его номенклатуры – NE 555 Timer и SE 555 Timer . В то время как таймер NE 555 может использоваться в диапазоне температур от 0 до 70 ° C, таймер SE 555 может использоваться в диапазоне температур от -55 ° C до 125 ° C. и имеет температурную стабильность 0,005% на 0C ..
• может работать с различными источниками питания в диапазоне от 5 вольт до 18 вольт .
• Его можно использовать как генератор импульсов или как генератор , работая в различных режимах.
• Название 555 связано с тем, что он содержит три резистора 5 кОм, соединенных последовательно , чтобы сформировать диаграмму направленности делителя напряжения.
• Он может управлять как транзисторно-транзисторной логикой (TTL) из-за высокого выходного тока, так и логическими схемами CMOS.
• Он имеет высокий выходной ток и регулируемый рабочий цикл .
• Таймер 555 может работать как в нестабильном , так и в моностабильном режимах .
• Выход таймера 555 может генерировать или поглощать ток до 200 мА понижая или подавая ток на нагрузку.
• Он содержит 24 транзистора , 2 диода и 2 диода и 17 резисторов .
• 555 Таймер доступен как 8-контактный двухрядный Корпус ( DIP ), 8-контактный металлический корпус или 14-контактный двухрядный корпус ( DIP ).

Статьи по теме:

Конструкция таймера 555 и блок-схема

Есть много производителей, которые производят таймер 555 с номером 555 e.грамм. NE555 , CA555 , SE555 , MC14 555 и т. Д., Как правило, два таймера 555 зажаты внутри одной микросхемы, которая называется 556 . В настоящее время доступны чипы с четырьмя таймерами на 555 штук. Эти устройства доступны в круглой ИС с восемью (8), DIP (Dual inline Package) с 8 контактами или DIP с 14 контактами.

Ниже представлена ​​схема контактов таймера DIP (Dual inline Package) 555 с 8 контактами.

Рис. 1: Конструкция ИС таймера 555 и выводов

Простая схема таймера 555 показана выше на рис. 3, который показывает внутреннюю конструкцию таймера 555.Согласно рис. 1 и 3, таймер содержит два компаратора, RS-триггер, выходной стежок (выходной буфер) и разрядный транзистор Q ₁ .

Кроме того, три резистора 5 кОм соединены последовательно с резистором 5 кОм, первый конец которого соединен с Vcc (контакт 8 = напряжение питания), а другой конец соединен с землей (GND = контакт 1).

На рис. 1 и выше (а также на рис. 2 и 3 ниже), как показано на блок-схеме, сердце ИС находится в двух схемах компаратора.В то время как инвертирующий вывод верхнего компаратора подключен к точке с потенциалом постоянного тока 2/3 VCC (где VCC может составлять от +5 В до + 18 В), неинвертирующий вывод подключается к выводу порога.

Инвертирующая клемма нижнего компаратора подключена к входному контакту внешнего триггера, тогда как неинвертирующая клемма подключена к точке с потенциалом постоянного тока 1/3 VCC. Три резистора по 5 кОм соединены последовательно, образуя цепь делителя напряжения. Выходные данные обоих компараторов передаются на триггер R-S, состояние которого зависит от выходного сигнала двух компараторов.

Выход R-S триггера подключен к двум транзисторам – Q ₁ и Q ₂ . Q1 является разрядным транзистором и обеспечивает путь разрядки к внешнему конденсатору, когда он насыщен. Q ₂ – это транзистор сброса, подающий импульс которого сбрасывает всю схему синхронизации. Выходной сигнал триггера усиливается блоком усилителя мощности.

Статьи по теме:

555 Конфигурация выводов таймера

555 Распиновка IC таймера
PIN-код	Имя	Назначение
1	GND	Заземление (0 В)
2	TRIG	Для подачи внешнего триггерного напряжения
3	OUT	1.7 В ниже + Vcc или к GND
4	RESET	Для сброса временного интервала
5	CTRL	Обеспечивает доступ для управления внутренним делителем напряжения
6	THR	Пороговое напряжение
7	DIS	Синфазно с выходом
8	Vcc	Источник положительного напряжения

Вот простое объяснение 8 контактов микросхемы таймера 555 (Рис. 2). Давайте разберемся с этой ИС с ее конфигурацией контактов и принципиальной схемой.

Рис. 2 – Схема выводов микросхемы таймера 555

1. Земля (GND)

Это общая точка заземления цепи. Клемма заземления внешней цепи, а также клемма заземления источника питания (Vcc) подключены к клемме GND (заземление) таймера 555.

Этот вывод либо заземлен, либо подключен к отрицательной шине. Подключение с использованием резистора не рекомендуется во избежание нагрева ИМС из-за накопленного в ней паразитного напряжения.

2. Триггер

Когда клемма триггера получает 1/3 (1/3) напряжения питания, то есть Vcc / 3 равно амплитуде отрицательного импульса запуска, тогда выходной сигнал схемы изменяется с низкого на высокий.

Этот вывод является выводом триггера входа для ИС и активирует цикл синхронизации. Низкий сигнал на этом выводе запускает таймер. Требуемый ток на этом выводе составляет 0,5 мкА в течение периода 0,1 мкСм . Чтобы избежать ложного срабатывания из-за шума, штифт требует подтягивающего соединения.Напряжение на этом выводе составляет 1,67 Вольт для напряжения питания 5 Вольт и 5 Вольт для напряжения питания 15 Вольт .

3. Выход

Этот терминал используется для получения выхода и связан с нагрузкой. В любой момент его значение низкое или высокое. т.е. это выходной контакт таймера. Выход таймера зависит от длительности временного цикла входного импульса. Выход может потреблять или истощать ток, не более 200 мА. Для НИЗКОГО выхода он потребляет ток, напряжение немного больше нуля, а для ВЫСОКОГО выхода – источник тока с напряжением меньше Vcc.

4. Сброс

Без учета предыдущего состояния выхода, подача триггерного импульса на этот терминал сбрасывает устройство. Т.е. Его выход становится низким.

Вывод сброса либо не подключен, либо подключен к положительной шине. Логический сигнал LOW на этом выводе сбрасывает таймер независимо от его входа. Требуемое напряжение сброса составляет 0,7 В при токе 0,1 мА

5. Управляющее напряжение

На клемме управляющего напряжения есть два третьих положительных напряжения от общего напряжения питания (Vcc).Таким образом, он становится частью схемы компаратора. Обычно конденсатор подключается между клеммами заземления и управления напряжением.

Это также обычно неподключенный контакт или заземленный через конденсатор 0,01 мкФ . Для некоторых приложений этот вывод требуется для управления пороговым напряжением на верхнем компараторе и подключен к внешнему сигналу постоянного тока для изменения рабочего цикла.

6. Пороговое напряжение

Пороговое напряжение и управляющее напряжение – это два входа схемы компаратора.Схема сравнивает доступное напряжение на клемме порогового напряжения с доступным опорным напряжением на клемме управления.

Если доступное напряжение на пороговом выводе (вывод 6) больше управляющего напряжения, т. Е. Две трети Vcc, то выходной сигнал будет низким, в противном случае он будет высоким.

Этот вывод обеспечивает пороговое напряжение на верхний компаратор. Когда напряжение на этом выводе больше 2/3 Vcc , рабочий цикл изменяется. Он подключен к неинвертирующему выводу верхнего компаратора.Требуемый ток 0,1 мА , с длительностью импульса 0,1 мкс .

7. Разряд

Когда выход низкий, клемма разряда обеспечивает путь разряда с низким сопротивлением к внешнему подключенному конденсатору. Тем не менее, он действует на разрыв цепи, когда выходная мощность высока.

Этот вывод обеспечивает путь разряда для синхронизирующего конденсатора через NPN-транзистор. Ток разряда менее 50 мА требуется во избежание повреждений.Его также можно использовать как выход с открытым коллектором.

8. + Vcc (клемма напряжения питания)

На эту клемму подается напряжение питания для работы таймера. Этот вывод подключен к положительной шине источника питания и также известен как Vcc . Напряжение питания может варьироваться от + 5 Вольт до +18 Вольт .

Связанные сообщения:

Схема и принцип работы микросхемы таймера 555

В блоке или функциональной схеме таймера 555 компараторами являются те устройства, которые имеют высокий выходной сигнал, когда их положительное входное напряжение больше, чем их отрицательное входное напряжение и наоборот.

Внутренняя функциональная схема таймера 555 Внутренняя функциональная схема 555-го таймера

Делитель напряжения в цепи (который содержит три последовательно соединенных резистора 5 кОм ), который обеспечивает уровень срабатывания одной трети от В постоянного тока ( Vcc / 3) и две трети (2/3) порогового напряжения. Чтобы понять этот момент, предположим, что входное значение – 15V . В этом случае значение уровня запуска будет 5V as ( Vcc / 3 = 15V / 3 = 5V ).И значение порогового уровня будет 10V как ( Vcc x 2/3 = 15V x (2/3) ) = 10V .

При необходимости уровень запуска и порог могут быть отрегулированы с помощью клеммы управляющего напряжения (вывод 5), то есть, изменяя управляющее напряжение на выводе 5, мы можем изменить уровень запуска и пороговое напряжение в соответствии с требуемой спецификацией. Однако в этом случае значение триггера и порога останется равным 1 /3 Vcc и 2/3 Vcc соответственно.

Что касается рабочей части микросхемы таймера 555, эта схема обычно работает в трех различных режимах, а именно в A-стабильном, моностабильном и бистабильном режимах. Для лучшего понимания микросхемы таймера 555 и ее различных состояний, проверьте приведенную ниже принципиальную схему.

555 Внутренняя принципиальная схема таймера Рис. 3: Рис: Рис. 555 Внутренняя принципиальная схема таймера

Когда нормальное высокое входное значение триггера мгновенно уменьшается, тогда 1/3 Vcc , тогда выход Компаратора B становится высоким с Низкий, в результате защелка RS или RS Flip flop переходит в «набор».Когда триггер установится, тогда выход (в точке 3) станет высоким. Одновременно с этим отключается разрядный транзистор Q ₁ , и выходной сигнал остается высоким до тех пор, пока значение обычно низкого порогового значения на входе не увеличится, чем 2/3 Vcc .

Как только входной порог увеличивается, чем 2 / 3Vcc , выход компаратора A становится низким, в результате триггер RS сбрасывается (поскольку выход компаратора напрямую подключен к входу триггера RS. R, как показано на рис.).Когда триггер сбрасывается, выходной сигнал становится низким, и разрядный транзистор Q ₁ включается.

Триггер можно сбросить, применив внешний сброс входа без пороговой цепи. Обратите внимание, что триггерные и пороговые входы (контакт 2 и контакт 6) управляются внешними компонентами, и таймер 555 может использоваться как стабильная , , моностабильная или бистабильная работа , управляя входами триггера и порога с помощью этих внешних компонентов.

Типы таймеров 555 и Рабочие режимы

Существует три основных типа таймеров 555 в зависимости от режима работы и работы.

1. 555 Таймер как нестабильный мультивибратор
2. 555 Таймер как моностабильный мультивибратор
3. 555 Таймер как бистабильный режим

555 Таймер может работать в трех режимах – моностабильный режим, бистабильный режим и Нестабильный режим .

Нестабильный режим:

В этом режиме на выходе не будет стабильного уровня, и выход будет постоянно колебаться между высоким и низким. я.e.- Он не имеет стабильного состояния и продолжает переключаться между высоким и низким без применения какого-либо внешнего триггера.

Работа таймера 555 в A-стабильном режиме:

Выводы триггера и порога соединены вместе, поэтому нет необходимости во внешнем импульсе триггера. Компаратор выдает 1 во время зарядки триггера, потому что входное напряжение на контакте триггера все еще ниже 1/3 подаваемого напряжения. На этот раз выходной сигнал таймера высокий. Как только напряжение на контакте достигнет 1/3 от подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 0, сохраняя ситуацию неизменной, поскольку оба входа R и S триггера равны 0.Как только напряжение на конденсаторе достигнет 3/7 приложенного напряжения, пороговый компаратор будет выводить 1 на вход R триггера. Теперь конденсатор начнет разряжаться через резистор R ₂ и разряжать транзистор. Выходной сигнал таймера 555 в этот момент низкий. Как только напряжение на конденсаторе упадет до 1/3 подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 1.

Вы можете легко рассчитать выходной сигнал этой конфигурации, используя приведенную ниже формулу.Максимальное время зависит от резисторов R ₁ , R ₂ и конденсатора. С другой стороны, низкое время зависит только от резистора R ₂ и конденсатора.

High Time:

T _H = 0,693 x (R ₁ x R ₂ ) XC ₁

Low Time:

T _L = 0,693 x (R ₂ ) X (C ₁ )

Период для одного цикла:

T = TH + TL x (R ₁ + 2R ₂ ) C1

Частота:

f = 1 .44 / (R ₁ + R ₂ ) C ₁ ) HZ

Он также известен как режим самозапуска, таймер используется в этом режиме как генератор тактовых импульсов или генератор . Таймер переключается между двумя квазистабильными состояниями и без внешнего триггерного входа.

Ниже представлена ​​схема таймера 555 в нестабильном режиме.

Рис. 5: Астабильный режим таймера 555

(см. Также рис. 2). Когда таймер включен, то есть выход ВЫСОКИЙ, транзистор Q ₂ будет в области отсечки при получении НИЗКОГО входного сигнала.Конденсатор заряжается через оба резистора R ₁ и R ₂ в направлении Vcc. Время зарядки конденсатора составляет

τ ₁ = 0,693 (R ₁ + R ₂ ) * C.

Это напряжение конденсатора является пороговым напряжением для верхнего компаратора.

Когда напряжение превышает 2/3 Vcc , верхний выход компаратора сбрасывает триггер, который переводит выход таймера в состояние ВЫКЛ (при условии, что вывод сброса находится в состоянии НИЗКОГО). Транзистор τ перейдет в состояние насыщения. регион, т.е. будет включен, обеспечивая путь разряда для конденсатора через резистор R ₂ , время разряда составляет – 0,693 R ₂ * C .

Когда напряжение конденсатора падает ниже -1 / 3Vcc , второй выход компаратора устанавливает триггер, который делает выход таймера НИЗКИМ, и весь процесс начинается снова. Таким образом, выходной сигнал таймера колеблется между HIGH и LOW, генерируя колебания.

Вы также можете прочитать:

Моностабильный режим :

Эта конфигурация состоит из одного стабильного и нестабильного состояний.Если стабильный выход установлен на высокий уровень, тогда выходной сигнал таймера высокий.

Работа таймера 555 в моностабильном режиме –

Триггерный вход удерживается высоким путем подключения его к VCC через резистор. Вывод порогового значения низкий, поэтому пороговый компаратор выходит 0. В результате напряжение, поступающее от источника, идет на землю через транзистор. Нажмите кнопку на спусковом крючке, чтобы переключить выход таймера 555 на высокий. При этом конденсатор C ₁ начнет заряжаться через резистор R ₁ .Таймер 555 будет оставаться в этом положении до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не достигнет 2/3 подаваемого напряжения. Компаратор будет выводить 1 на вход R триггера, переводя схему в исходное состояние. Время, в течение которого выходной сигнал таймера будет оставаться на высоком уровне; полностью зависят от номинала как конденсатора C ₁ , так и резистора R ₁ .

Для расчета времени используйте следующую формулу:

T = 1,1 * C ₁ * R ₁

Он также известен как режим одиночного импульса или режим генерации импульсов.В этом состоянии таймер 555 обычно находится в стабильном состоянии до срабатывания, после чего он переходит в квазистабильное состояние.

Ниже представлена ​​схема таймера 555 в моностабильном режиме.

Рис. 4: Таймер 555 в моностабильном режиме

(см. Также Рис. 2). Первоначально выход таймера имеет низкий уровень, а транзистор Q ₂ находится в режиме насыщения, то есть полностью включен. Поскольку отрицательный импульс запуска, более отрицательный, чем -1/3 Vcc , подается на второй компаратор, триггер устанавливается на ВЫСОКИЙ, переводя выход таймера в ВЫСОКОЕ состояние, и транзистор τ выключается.

Выход остается ВЫСОКИМ в течение времени Tout , т.е. τ = 1,1 RC , то есть времени , необходимого для зарядки конденсатора C (также известного как постоянная времени RC) . Когда напряжение на конденсаторе превышает 2/3 Vcc , выходной сигнал верхнего компаратора сбрасывает триггер на ноль, и разрядный транзистор Q ₂ снова насыщается, обеспечивая путь разряда к конденсатору. Когда напряжение конденсатора возвращается к нулю, схема возвращается в свое нормальное состояние.

Бистабильный режим :

В этой конфигурации оба состояния выхода стабильны. При каждом прерывании выходной сигнал изменяется с низкого на высокий и наоборот. Если у нас высокий выход, он переходит в низкий уровень после получения прерывания и остается низким до тех пор, пока следующее прерывание не изменит состояние.

Работа таймера 555 в бистабильном режиме:

Контакты запуска и сброса микросхемы таймера 555 подключены к VCC через два резистора. Чтобы сохранить состояние входа на низком уровне, удерживая их нажатыми, подключите две кнопки между этими контактами и землей.

После нажатия кнопки триггера состояние входа триггера станет низким. Следовательно, компаратор будет выводить High, и это заставит выход Q-bar flip-flip перейти в Low. Конечное состояние таймера будет высоким. Выход будет оставаться высоким, даже если кнопка триггера не нажата, потому что в этом случае вход R и S триггера будет 0, что означает, что триггер не будет изменить исходное состояние. Чтобы сделать выход низким, нам нужно сбросить кнопку, которая в конечном итоге сбрасывает всю микросхему таймера 555.

Это также известно как режим триггера, и в этом режиме таймер остается в двух стабильных состояниях. Он не требует какой-либо внешней схемы синхронизации, поскольку временная задержка между двумя состояниями зависит от времени подачи внешних импульсов.

Ниже представлена ​​схема таймера 555 в бистабильном режиме.

Рис. 6: Бистабильный режим таймера 555

Два переключателя соединены таким образом, что, в то время как переключатель S ₁ подключен к выводу сброса с помощью Vcc, переключатель S ₂ подключен к контакту триггера с землей.Отрицательный импульс на входе триггера при напряжении более отрицательном, чем -1 / 3Vcc , запускает выход нижнего компаратора для установки триггера и, следовательно, выхода таймера на ВЫСОКИЙ уровень. Поскольку пороговый вывод заземлен, положительный импульс на выводе сброса запускает

Поскольку таймер остается в одном стабильном состоянии до подачи внешнего импульса, а затем переходит в другое стабильное состояние, этот режим называется бистабильным режимом. . Важным приложением является схема триггера Шмитта.

555 Калькулятор таймера

Калькулятор можно увидеть под заголовком « 555 Калькулятор таймера с формулой и уравнениями »

Применение таймера 555

Таймер 555 является наиболее важной интегральной схемой (микросхемой), широко используемой в цифровой электронике. Ниже перечислены некоторые распространенные варианты использования и применения микросхемы таймера 555:

• ШИМ (широтно-импульсная модуляция) и PPM (импульсная модуляция положения)
• Генератор рабочего цикла
• Диммер лампы
• Для обеспечения точных задержек по времени
• В виде переворота -flop элемент
• Цифровые логические пробники
• Аналоговые измерители частоты
• Применение четырех таймеров
• Генерация импульсов, сигналов и прямоугольных импульсов
• Генератор ступенчатых тоновых и тональных пакетов и линейное изменение температуры
  
• Тахометры и измерение температуры может использоваться как моностабильный мультивибратор и нестабильный мультивибратор
• Преобразователи постоянного тока в постоянный
• Регуляторы напряжения постоянного тока
• Преобразователь напряжения в частоту
• Делитель частоты
• Триггер Шмитта
• Кабельный тестер
• Датчик импульсов
• Wiper Speed ​​Control Переключатель
• Генерация задержки, точность t iming и последовательная синхронизация
• ИС таймера 555 широко используется в большинстве интересных электронных схем и таких проектов, как схема светофора с таймером 555, светодиодные мигающие схемы, полицейская сирена, светодиодные игральные кости, музыкальная шкатулка, металлоискатель, джойстик и игровые манипуляторы, и недорогой линейный приемник, схема активации переключателя хлопка и множество других проектов и схем.

Это базовое руководство по микросхеме таймера 555. Любая другая информация о таймере 555 приветствуется в разделе комментариев. Мы надеемся, что вы лучше понимаете микросхему таймера 555 и ее работу в различных конфигурациях.

Вы также можете прочитать:

Цепи таймера 555 и 556

Цепи таймера 555 и 556 Главная | Карта | Проекты | Строительство | Пайка | Исследование | Компоненты | 555 | Символы | FAQ | Ссылки

---

Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

Следующая страница: Счетные схемы
См. Также: ИС (микросхемы) | Емкость | AC, DC и электрические сигналы

Введение

Пример обозначения схемы (вверху) Фактическое расположение контактов (внизу)

8-контактный таймер 555 должен быть одним из самых полезных микросхем, когда-либо созданных, и он используется во многих проекты.С помощью всего нескольких внешних компонентов его можно использовать для создания множества схем, а не все они связаны со временем!

Популярной версией является NE555, и она подходит в большинстве случаев, когда таймер 555 указан. 556 – это двойная версия 555, размещенная в 14-выводном корпусе. два таймера (A и B) используют одни и те же контакты источника питания. Принципиальные схемы на этой странице показывают 555, но все они могут быть адаптированы для использования половины 556.

Выпускаются маломощные версии 555, такие как ICM7555, но они должны быть только используются, когда указано (для увеличения срока службы батареи), поскольку их максимальный выходной ток составляет около 20 мА (при напряжении питания 9 В) слишком мало для многих стандартных цепей 555.ICM7555 имеет такое же расположение штифтов, что и у стандартного 555.

Обозначение схемы для 555 (и 556) представляет собой коробку с контактами, расположенными в соответствии со схемой. схема: например, 555 контакт 8 вверху для питания + Vs, выход 555 контакт 3 справа. Обычно используются только номера контактов, и на них не указывается их функция.

Модели 555 и 556 можно использовать с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 до 15 В (18 В абсолютное максимум).

Стандартные микросхемы 555 и 556 создают значительный сбой в питании при изменении их выхода. состояние. Это редко проблема в простых схемах без других микросхем, но в более сложных схемах. сглаживающий конденсатор (например, 100 мкФ) должен быть подключен к источникам питания + Vs и 0V. около 555 или 556.

Функции входных и выходных контактов кратко описаны ниже, и есть более полные объяснения. охватывающие различные схемы:

• Astable – генерирует прямоугольную волну
• Моностабильный – выдача одиночного импульса при срабатывании
• Bistable – простая память, которая может быть установлена ​​и сброшена
• Buffer – инвертирующий буфер (триггер Шмитта)

Таблицы данных доступны по адресу:

---

Входы 555/556

Вход триггера: при < ¹ / ₃ Вс (‘активный низкий’) это делает выход высоким (+ Vs).Он контролирует разряд синхронизирующего конденсатора в нестабильной цепи. Он имеет высокое входное сопротивление> 2 МОм.

Пороговый вход: , когда> ² / ₃ Вс (‘активный высокий’) это делает выход низким (0 В) *. Он контролирует заряд синхронизирующего конденсатора в нестабильных и моностабильных цепях. Он имеет высокое входное сопротивление> 10 МОм.
* при условии, что вход триггера> ¹ / ₃ Vs, в противном случае вход триггера переопределит вход порога и будет удерживать выход на высоком уровне (+ Vs).

Вход сброса: , когда меньше 0,7 В («активный низкий уровень»), это делает выход низким (0 В), переопределение других входов. Когда он не требуется, его следует подключить к + Vs. Он имеет входное сопротивление около 10 кОм.

Управляющий вход: может использоваться для регулировки порогового напряжения, которое устанавливается внутри быть ² / ₃ Vs. Обычно эта функция не требуется, и вход подключен к 0V с 0.Конденсатор 01 мкФ для устранения электрических помех. Его можно оставить неподключенным, если шум не является проблемой.

Разрядный штифт не является входом, но он указан здесь для удобства. Он подключен к 0 В, когда выход таймера низкий, и используется для разрядки таймера. конденсатор в нестабильных и моностабильных цепях.

---

Выход 555/556

Выход стандартной 555 или 556 может сток и источник до 200 мА.Это больше, чем у большинства микросхем, и этого достаточно для непосредственной поставки многих выходных преобразователей, в том числе светодиоды (с последовательно включенным резистором), слаботочные лампы, пьезопреобразователи, громкоговорители (с конденсатором последовательно), катушки реле (с диодной защитой) и некоторые двигатели (с диодом). защита). Выходное напряжение не совсем достигает 0 В и + В, особенно при большом ток течет.

Для переключения больших токов можно подключить транзистор.

Способность как потребителя, так и источника тока означает, что два устройства могут быть подключены к выход так, чтобы один был включен, когда выход низкий, а другой был включен, когда выход высокий.На верхней диаграмме показаны два подключенных таким образом светодиода. Это расположение используется в Проект «Железнодорожный переезд», чтобы красные светодиоды мигали попеременно.

Громкоговорители

Громкоговоритель (минимальное сопротивление 64) может быть подключен к выходу нестабильной цепи 555 или 556, но конденсатор (около 100 мкФ) должны быть подключены последовательно. Выходной сигнал эквивалентен установившемуся постоянному току около ½Vs в сочетании с прямоугольным сигналом переменного тока (аудио). Конденсатор блокирует постоянный ток, но позволяет переменному току проходить, как описано в разделе «Конденсаторная связь».

Пьезоэлектрические преобразователи могут быть подключены непосредственно к выходу и не требуют конденсатор последовательно.

Катушки реле и другие индуктивные нагрузки

Как и все микросхемы, 555 и 556 должны быть защищены от кратковременных скачков напряжения. возникает при отключении индуктивной нагрузки, такой как катушка реле. Стандарт должен быть подключен защитный диод «назад» через катушку реле, как показано на схеме.

Однако , 555 и 556 требуют подключения дополнительного диода . последовательно с катушкой, чтобы гарантировать, что небольшой «сбой» не может быть передан обратно в ИС.Без этого дополнительного диода моностабильные схемы могут повторно сработать, когда катушка выключен! Ток катушки проходит через дополнительный диод, поэтому он должен быть 1N4001 или аналогичный выпрямительный диод, способный пропускать ток, сигнальный диод типа 1N4148 обычно не подходит .

---

Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

---

555/556 Astable

555 нестабильный выход, прямоугольная волна (Tm и Ts могут быть разными)

555 нестабильная схема

Нестабильная схема генерирует прямоугольную волну, это цифровая форма волны с резкими переходами. между низким (0 В) и высоким (+ Vs).Обратите внимание, что длительность низкого и высокого состояний может быть разные. Схема называется и стабильной, потому что она нестабильна ни в каком состоянии: выходной сигнал постоянно меняется между «низким» и «высоким».

Период времени (T) прямоугольной волны – это время одного полного цикла, но он Обычно лучше рассматривать частоту (f), которая представляет собой количество циклов в секунду.

T = 0,7 × (R1 + 2R2) × C1 и f =	1.4
	(R1 + 2R2) × C1

T = период времени в секундах (с)
f = частота в герцах (Гц)
R1 = сопротивление в Ом ()
R2 = сопротивление в Ом ()
C1 = емкость в фарадах (Ф)

Временной период можно разделить на две части: T = Tm + Ts
Отметить время (выходной сигнал высокий): Tm = 0,7 × (R1 + R2) × C1
Пространство-время (низкий выходной сигнал): Ts = 0.7 × R2 × C1

Многие схемы требуют, чтобы Tm и Ts были почти равны; это достигается, если R2 намного больше, чем R1.

Для стандартной нестабильной схемы Tm не может быть меньше Ts, но это не слишком ограничивает, потому что выход может как потреблять, так и исток. Например, можно заставить светодиод кратковременно мигать длинные промежутки, подключив его (с его резистором) между + V и выходом. Таким образом горит светодиод во время Ts, поэтому короткие вспышки достигаются с R1 больше, чем R2, что делает Ts коротким, а Tm длинным.Если Tm должно быть меньше Ts, в схему можно добавить диод, как описано ниже. рабочий цикл ниже.

Выбор R1, R2 и C1

R1 и R2 должны быть в диапазоне 1k до 1М. Лучше всего сначала выбрать C1, потому что конденсаторы доступны всего в нескольких номиналах.

• Выберите C1 в соответствии с требуемым частотным диапазоном (используйте таблицу в качестве руководства).
• Выберите R2 , чтобы указать требуемую частоту (f).Предположим, что R1 намного меньше R2. (так что Tm и Ts почти равны), тогда вы можете использовать:
  

  R2 =	0,7
  	f × C1

• Выберите R1 , чтобы он составлял примерно одну десятую R2 (1k мин.) если только вы не хотите, чтобы время метки Tm было значительно больше пространственного времени Ts.
• Если вы хотите использовать переменный резистор , лучше всего сделать его R2.
• Если R1 переменный, он должен иметь постоянный резистор не менее 1к в серии
  (это не требуется для R2, ​​если он переменный).

Нестабильная работа

При высоком уровне на выходе (+ Vs) конденсатор C1 заряжается током, протекающим через R1 и R2. Пороговые и триггерные входы контролируют напряжение конденсатора, и когда оно достигает ² / ₃ Вс (пороговое напряжение) выход становится низким, и разрядный вывод подключается к 0 В.

Конденсатор теперь разряжается с током, протекающим через R2 в разрядный штырь. Когда напряжение падает до ¹ / ₃ В (триггерное напряжение), выходной сигнал становится высоким. снова, и разрядный штырь отключается, позволяя конденсатору снова начать заряжаться.

Этот цикл повторяется непрерывно, если вход сброса не подключен к 0 В, что вызывает низкий уровень на выходе. при сбросе 0 В.

Нестабильный может использоваться для обеспечения тактового сигнала для таких схем, как счетчики.

Низкочастотный нестабильный (<10 Гц) может использоваться для включения и выключения светодиода, более частые вспышки слишком часты, чтобы их можно было отчетливо разглядеть. Вождение динамика или пьезо преобразователь с низкой частотой менее 20 Гц будет производить серию «щелчков» (по одному для каждого перехода от низкого к высокому уровню), и его можно использовать для создания простого метронома.

Звуковая частота нестабильная (от 20 Гц до 20 кГц) может использоваться для воспроизведения звука от громкоговоритель или пьезоэлектрический преобразователь.Звук подходит для гудков и гудков. Собственная (резонансная) частота большинства пьезопреобразователей составляет около 3 кГц, и это будет заставить их издавать особенно громкий звук.

Рабочий цикл

Рабочий цикл нестабильной схемы – это доля полного цикла, для которой выходной сигнал высокий (время отметки). Обычно указывается в процентах.

Для стандартной нестабильной схемы 555/556 время отметки (Tm) должно быть больше, чем пространство-время (Ts), поэтому скважность должна быть не менее 50%:

Рабочий цикл =	Тм	=	R1 + R2
	Tm + Ts		R1 + 2R2

555 нестабильная цепь с диодом на R2

Для достижения рабочего цикла менее 50% параллельно с R2 можно добавить диод, как показано на схеме.Это обходит R2 во время зарядная (отметка) часть цикла так, чтобы Tm зависела только от R1 и C1:

Tm = 0,7 × R1 × C1 (без учета 0,7 В на диоде)
Ts = 0,7 × R2 × C1 (без изменений)

Рабочий цикл с диодом =	Тм	=	R1
	Tm + Ts		R1 + R2

Используйте сигнальный диод, например 1N4148.

---

Примеры проектов с нестабильным 555: Мигающий светодиод | Пустая сигнализация | Значок в форме сердца | “Случайный” флешер

---

Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

---

555/556 Моностабильный

555 моностабильный выход, одиночный импульс

555 моностабильная схема с ручным запуском

При срабатывании моностабильная схема выдает один выходной импульс.Это называется mono стабильный, потому что он стабилен только в одном состоянии : «низкий выход». Состояние «высокий выход» является временным.

Длительность импульса называется периодом времени (Т) и определяется резистор R1 и конденсатор C1:

период времени, T = 1,1 × R1 × C1

T = период времени в секундах (с)
R1 = сопротивление в Ом ()
C1 = емкость в фарадах (Ф)
Максимальный надежный период времени составляет около 10 минут.

Почему 1.1? Конденсатор заряжается до ² / ₃ = 67%, поэтому он немного длиннее постоянной времени (R1 × C1) – время, необходимое для зарядки до 63%.

• Сначала выберите C1 (доступно относительно немного значений).
• Выберите R1 , чтобы указать необходимый вам период времени. R1 должен быть в пределах 1k до 1 МОм, поэтому используйте постоянный резистор на не менее 1k последовательно, если R1 переменный.
• Остерегайтесь , что значения электролитического конденсатора неточны, часто встречаются ошибки не менее 20%.
• Остерегайтесь , что электролитические конденсаторы утекают заряд, что существенно увеличивает период времени. если вы используете резистор высокого номинала – используйте формулу как очень приблизительный ориентир!
  Например, проект таймера должен иметь максимальный период времени. 266 с (около 4½ минут), но многие электролитические конденсаторы увеличивают это время примерно до 10 минут!

Моностабильный режим

Период синхронизации запускается (запускается), когда на входе триггера (555 контакт 2) меньше, чем ¹ / ₃ Vs, это делает выход высоким (+ Vs) и конденсатор C1 запускается заряжать через резистор R1.После начала периода времени дальнейшие импульсы запуска игнорируются.

Порог Вход (555 контакт 6) контролирует напряжение на C1, и когда оно достигает ² / ₃ Вс, период времени равен больше, и выход становится низким. При этом разряда (555 пин 7) есть подключен к 0В, разряжая конденсатор, готовый к следующему триггеру.

Сброс Вход (555 контакт 4) отменяет все другие входы, и отсчет времени может быть отменен. в любой момент, подключив сброс к 0 В, это мгновенно понижает выходной сигнал и разряжает конденсатор.Если функция сброса не требуется, контакт сброса должен быть подключен к + Vs.

Сброс при включении или цепь триггера

Сброс или триггер при включении

Может быть полезно убедиться, что моностабильная схема сбрасывается или запускается автоматически, когда источник питания подключен или включен. Это достигается за счет использования конденсатора вместо (или в дополнение к) нажимному переключателю, как показано на схеме.

Конденсатору требуется короткое время для зарядки, кратковременно удерживая вход близким к 0 В, когда цепь включена. Переключатель может быть подключен параллельно конденсатору, если вручную операция тоже требуется.

Это расположение используется для триггера в проекте таймера.

Срабатывание по фронту

Схема запуска по фронту

Если вход триггера по-прежнему меньше ¹ / ₃ Вс в конце периода времени выходной сигнал будет оставаться высоким до тех пор, пока триггер не станет больше ¹ / ₃ Vs.Этот Ситуация может возникнуть, если входной сигнал поступает от двухпозиционного переключателя или датчика.

Моностабильный можно сделать с запуском по фронту , реагируя только на изменения входного сигнала, путем подключения триггерного сигнала через конденсатор ко входу триггера. Конденсатор внезапно проходит изменяется (AC), но блокирует постоянный (DC) сигнал. Для получения дополнительной информации см. Страницу емкость. Схема срабатывает по отрицательному фронту, потому что она реагирует на внезапное падение входного сигнала.

Резистор между триггером (555 контакт 2) и + Vs обеспечивает нормальный высокий уровень триггера (+ Vs).

---

Примеры проектов с использованием 555 monostable: Регулируемый таймер | Электронный замок | Светочувствительная сигнализация

---

Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

---

555/556 Bistable (flip-flop) – схема памяти

555 бистабильная схема

Схема называется стабильной bi , потому что она стабильна в двух состояниях : высоком уровне вывода и низком уровне вывода.Он также известен как «триггер».

Имеет два входа:

• Триггер (555 контакт 2) устанавливает высокий выходной сигнал .
  Триггер – активный низкий уровень, он работает, когда < ¹ / ₃ Vs.
• Сброс (555 контакт 4) устанавливает на выходе низкий уровень .
  Сброс – это «активный низкий уровень», он сбрасывается при <0,7 В.

Цепи сброса по включению, триггера по включению и триггера по фронту могут использоваться, как описано выше для моностабильного.

Примеры проектов, использующих 555 бистаблей: Викторина | Модель железнодорожного сигнала

---

Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

---

555/556 Инвертирующий буфер (триггер Шмитта) или НЕ вентиль

555 инвертирующая буферная схема (вентиль НЕ)

символ затвора НЕ

Вход буферной схемы имеет очень высокий импеданс (около 1 МОм).