Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.
Часть первая. Теоретическая.
Наверное нет такого радиолюбителя, 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.
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 |
ECG Philips | ECG955M |
Exar | XR-555 |
Fairchild | NE555 |
Harris | HA555 |
Intersil | SE555/NE555 |
Lithic Systems | LC555 |
Maxim | ICM7555 |
Motorola | MC1455/MC1555 |
National | LM1455/LM555C |
NTE Silvania | NTE955M |
Raytheon | RM555/RC555 |
RCA | CA555/CA555C |
Sanyo | LC7555 |
Texas Instruments | SN52555/SN72555 |
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.
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:
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.
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.
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.
Едем дальше.
Большинство таймеров нуждаются во времязадающей цепочке, обычно состоящей из резистора и конденсатора. Таймер 555 не исключение. Давайте посмотрим на диаграмму работы микросхемы.
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.
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.
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.
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.
Время, на которое таймер, так сказать “выходит из себя”, может быть от одной миллисекунды до сотен секунд.
Считается оно так: T=1.1*R*C
Теоретически, пределов по длительности импульсов нет – как по минимальной длительности, так и по максимальной. Однако, есть некоторые практические ограничения, которые обойти можно, но сначала стоит задуматься – нужно ли это делать и не проще ли выбрать другое схемное решение.
Так, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С – 95пФ. Можно ли меньше? В принципе – да. Но при этом, если еще уменьшить сопротивление резистора – схема начнет трескать слишком много электричества. Если уменьшить емкость С, то всякие паразитные емкости и помехи могут существенно повлиять на работу схемы.
С другой стороны, максимальное значение резистора примерно равно 15Мом.
Здесь ограничение накладывает ток, потребляемый входом Останов (около 120нА) и ток утечки конденсатора С. Таким образом, при слишком большом значении резистора таймер просто никогда не выключится, если сумма токов утечки конденсатора и тока входа превысит 120 нА.
Ну а что касается максимальной емкости конденсатора, то дело не столько в самой емкости, сколько в токе утечки. Понятно, что чем больше емкость, тем больше ток утечки и тем хуже будет точность таймера. Поэтому, если таймер будет использоваться для больших временных интервалов, то лучше пользоваться конденсаторами с малыми токами утечки – например, танталовыми.
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…
Короче говоря, 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.
Калькулятор 555 таймера
Источник: www.radiokot.ru
Ne555 схема включения
Эти устройства предназначены для работы в прецизионных времязадающих цепях и могут производить точные временные задержки или колебания. В режиме временной задержки или в моностабильном режиме временной интервал задается одним внешним резистором или конденсатором. Эти уровни могут быть изменены, путем изменения напряжения на выводе управления.
Выходная цепь способна поддерживать ток до мА. Может работать с напряжением питания от 5 В до 15 В.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Подробное описание, применение и схемы включения таймера NE555
- Генератор электрических импульсов на таймере 555
- Схемы NE555
- Как работает таймер 555. Таймер на микросхеме NE555 (включения и выключения)
- Разнообразие простых схем на NE555
- Примеры применение таймера NE555
- Микросхема 555: Собираем 5 гаджетов на базе микросхемы 555
- Таймер включения своими руками схема на ne555
- Легендарный таймер NE555 – описание и применение микросхемы
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Реле времени (NE555) как работает, как подключать 220В нагрузку
youtube.com/embed/swsDJITJZs8″ frameborder=”0″ allowfullscreen=””/>Подробное описание, применение и схемы включения таймера NE555
А Вы знаете, что из-за отличия вольт-амперных характеристик, диоды параллельно не включаются? Иначе, ввиду более раннего открытия, через одни диоды будет течь почти весь ток привет товарищу Кирхгофу , а через другие ток течь не будет, или разница в токах будет существенной, что приведет к ускоренному выходу из строя диодов с более ранним отпиранием. Для параллельного включения диодов требуется последовательно с каждым диодом включить резистор.
Вы абсолютно правы, данная схема не совсем корректна. Действительно, нужны токозадающие резисторы для каждого светодиода в отдельности, обязательно поправим! Не могу не согласиться , что данная микросхема очень хорошая вещь. Однако плохо то, что данные импульсы подаются на том напряжении, которое получают, а это не есть гуд.
Мне нужно сбросить вольтаж с 12 до вольт с импульсом 1 грц.
С уважением! Олег Якут. Микросхема тут ни при чём. Если вам нужно делать импульсы с амплитудой 9 вольт — следует понизить напряжение в отдельной цепи, например, с помощью линейного стабилизатора напряжения.
Затем, выход таймера соединить с затвором полевого транзистора, который будет коммутировать 9 вольт на вашу нагрузку. Ваш e-mail не будет опубликован. Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев. То есть это такое событие в цепи, при котором напряжение резко повышается в несколько раз, а затем так же резко падает к исходной величине. Самый понятный пример — электрический импульс, заставляющий наше сердце биться.
Самое же большое количество импульсов возникает у нас в нервных клетках головного и спинного мозга. Мы мыслим и решаем уроки благодаря электрическим импульсам! А что в электронике? В электронике импульсы применяются повсеместно. Например, в микроконтроллерах или даже в полноценных процессорах домашнего компьютера электрические импульсы задают ритм его работы.
Они еще называются тактовыми, или синхро-импульсами. Порой быстродействие вычислительных машин сравнивают именно при помощи значений тактовой частоты. Наш интернет, проводной и беспроводной, сотовая связь и даже пульт от телевизора — все используют импульсный сигнал. А начнем мы со знакомства с их важными характеристиками.
Период и скважность импульсного сигнала Представим себе, что мы готовимся к встрече Нового Года и нам просто необходимо сделать мигающую гирлянду. Поскольку мы не знаем, как заставить её мигать самостоятельно, сделаем гирлянду с кнопкой. Попробуем управлять гирляндой согласно нехитрому алгоритму: нажимаем на кнопку; ждем 1 секунду; отпускаем кнопку; ждем 2 секунды; переходим к пункту 1. Это алгоритм периодического процесса.
Нажимая на кнопку по алгоритму мы тем самым генерируем настоящий импульсный сигнал! Изобразим на графике его временную диаграмму. На рисунке хорошо виден этот отрезок, он равен трем секундам. Величина обратная периоду повторения называется частотой периодического сигнала F.
Частота сигнала измеряется в Герцах. Отрезок времени, в течение которого гирлянда горит называется длительностью импульса t. А теперь самое интересное! Отношение периода повторения T к длительности импульса t называется скважностью.
Скважность величина безразмерная. В англоязычной литературе принят другой термин — коэффициент заполнения Duty cycle.
Это величина, обратная скважности. Генерация импульсного сигнала при помощи микросхемы Теперь попробуем заменить человека и кнопку, ведь мы не хотим весь праздник включать и выключать гирлянду каждые 3 секунды. В качестве автоматического генератора импульсов используем очень известную микросхему семейства По-другому данный класс микросхем называют таймерами.
Как правило, все они имеют одинаковый набор выводов. Для примера, подключим к таймеру один светодиод. Позже будет понятно, почему мы делаем именно так. Принципиальная схема Внешний вид макета Примечание. Конденсатор C2 в схеме можно не использовать. Делается это с помощью несложных формул, взятых из технической документации к микросхеме.
Вот это новость! А что же нам делать с гирляндой? Чтобы обойти это ограничение имеется два способа.
Первый способ заключается в использовании другой схемы подключения таймера. Мы просто-напросто инвертируем выход таймера! Собственно, в предложенной выше схеме мы это уже и сделали. В этой схеме светодиод будет гореть, когда на выходе таймера будет низкий уровень. Вряд ли мы найдем резистор с таким номиналом. Скорее всего нам потребуется поставить последовательно несколько резисторов, например: один резистор на 10 КОм и 4 штуки на 1 КОм. В результате должно получиться что-то подобное: В этой схеме используются резисторы на 15 КОм.
Подключение группы светодиодов к таймеру Теперь, когда мы научились задавать нужный ритм, соберем небольшую гирлянду. То есть, вместо резистора Ra мы можем поставить перемычку. Выход микросхемы слишком слабый для того, чтобы одновременно зажечь 5 светодиодов. А ведь в настоящей гирлянде их может быть штук 15, 20 и более. Также в этой схеме можно использовать полевой N-канальный транзистор, например 2N Нашим светодиодам потребуется токозадающий резистор.
На светодиоде красного цвета напряжение падает на 2 Вольта. Собираем схему, подключаем батарейку и наблюдаем за результатом. Задания Генератор звука. Увеличить частоту звука, например, до Гц. Железнодорожный светофор. Подключить к таймеру два светодиода таким образом, чтобы один соединялся с таймером катодом, а второй анодом. Заключение Как уже говорилось, таймер — очень популярная микросхема.
Это объясняется тем, что большинству электронных устройств свойственны периодические процессы. И как уже говорилось, работа любого микроконтроллера и процессора основана на тактовом сигнале, имеющем очень точную частоту.
Будет немного сложнее, но интереснее! Полезные ссылки Сборник проектов на таймере Вконтакте. Генератор электрических импульсов на таймере : 4 комментария А Вы знаете, что из-за отличия вольт-амперных характеристик, диоды параллельно не включаются?
Олег Якут 0. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Как заказать? Политика конфиденциальности.
Генератор электрических импульсов на таймере 555
Современный рынок электронных компонентов и различных приборов на их основе в основном заполнен китайскими производителями. Большинство как простейших елочных гирлянд, терморегуляторов, фотореле, так и сложных бытовых приборов компьютеры, телевизоры производятся именно в Китае. Кроме того, доставка из того же в большинстве случаев бесплатна, поэтому многие радиолюбители уже перешли на электронные компоненты из Китая. Однако интерес к простым конструкциям еще не исчез. Простейшие электронные схемы все еще находят свое применение в системах домашней автоматизации. На основе таймера NE строятся схемы фотореле, системы сигнализации, преобразователи напряжения и многие другие. Алгоритм работы схемы следующий: изменение освещенности вызывает включение или отключение лампочки LS1.
Мигаем светодиодами при помощи микросхемы таймера NE Пример схемы для генератора заданной частоты на таймере
Схемы NE555
Годовая подписка на Хакер.
Микросхема появилась сорок лет назад и стала фактически первым таймером на широком рынке. С тех пор из-за бешеной популярности микросхемы ее начали выпускать почти все производители электронных компонентов, и несмотря на почтенный возраст, до сих пор выходит многомиллионными тиражами. В этом году прошел конкурс проектов contest. Заявки принимались в нескольких категориях: искусство, сложные проекты, минималистичные и полезные гаджеты. Среди нескольких сотен проектов была видеоигра, собранная на целой горсти ; контроллер для пинбола; электрогитара; устройство, не дающее спать соседям; замок, отпирающий дверь по секретному стуку и еще куча интересного. Если ты хоть раз в жизни держал паяльник и даже отличишь резистор от транзистора, а со старушкой еще не знаком, то нужно срочно исправить ситуацию. Что это за зверь?
Как работает таймер 555. Таймер на микросхеме NE555 (включения и выключения)
Every project on GitHub comes with a version-controlled wiki to give your documentation the high level of care it deserves.
Каскадное включение двух NE c Аня Михайлова. Этот чип специально разработан для создания различных времязадающих цепей. С ним, используя минимум внешних компонент, можно собрать генератор с периодом от сотен секунд до десятков миллисекунд, одновибратор, различные управляемые модуляторы и т.
Примером создания электронной схемы, небольшой, но достаточно полезной во многих случаях, является придумка еще в е годы микрочипа универсального таймера
Разнообразие простых схем на NE555
Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме Сразу после выхода завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников.
Примеры применение таймера NE555
Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования. На таймере можно собрать схемы самого различного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, с обвеской всего в пару элементов, до многоступенчатого кодового замка с применением большого количества дополнительных компонентов.
В данной статье детально ознакомимся с микросхемой NE, которая, несмотря на свой солидный возраст, по-прежнему остается востребована. Стоит отметить, что в первую очередь данная востребованность обусловлена применением ИМС в схемотехнике с использованием светодиодов.
Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы, сколько Во-первых, сам таймер (на схеме IC1).
Микросхема 555: Собираем 5 гаджетов на базе микросхемы 555
А Вы знаете, что из-за отличия вольт-амперных характеристик, диоды параллельно не включаются? Иначе, ввиду более раннего открытия, через одни диоды будет течь почти весь ток привет товарищу Кирхгофу , а через другие ток течь не будет, или разница в токах будет существенной, что приведет к ускоренному выходу из строя диодов с более ранним отпиранием. Для параллельного включения диодов требуется последовательно с каждым диодом включить резистор. Вы абсолютно правы, данная схема не совсем корректна.
Таймер включения своими руками схема на ne555
Проекты с с использованием интегрального таймера Миниатюрный музыкальный метроном на таймере Friday, May 19, Стильный метроном музыканта на 3D принтере.
Печатная плата на ЧПУ. Friday, May 19, Питание люминесцентной лампы со сгоревшей нитью от 12 вольт.
Таймер NE является, пожалуй, самой популярной интегральной микросхемой своего времени.
Легендарный таймер NE555 – описание и применение микросхемы
Сразу стоит отметить при описании микросхемы NE , что она выпускается как в стандартной ТТЛ логике, так и КМОП, поэтому она может работать в широком диапазоне напряжений и использована во многих типах устройств в качестве генератора тактовых импульсов или универсального таймера. Микросхема может генерировать как одиночные, так повторяющиеся импульсы, что зависит от принципиальной схемы включения и выбора конкретного режима работы. Оглавление: Предыстория создания ИС Аналоги микросхемы Характеристики микросхемы Некоторые проблемы и особенности работы с микросхемой Назначение и расположение выводов микросхемы Режимы работы и применение микросхемы Режим независимого генератора Изменение скважности выходного импульса. Разрабатывался первый вариант ИС еще в году знаменитой на то время компанией Signetics.
По своим характеристикам и функциональным возможностям она является широко востребованной, свидетельством чего является ее активное применение в устройствах управления скоростью вращения двигателей и тиристорных регуляторах мощности.
В этой статье мы рассмотрим различные варианты схем реле задержки времени с напряжением питания Вольт. Принцип работы такого устройства в том, что при появлении стартового события: нажатие кнопки или включение в питающую сеть, устройство подключает нагрузку к сети. По прошествии заданного времени происходит выключение нагрузки и больше она не включается, вплоть до наступления следующего стартового события. Существует множество различных схемотехнических решений для таких реле времени выключения на Вольт.
555 Нестабильный мультивибратор с таймером Схема цепи
Нестабильный мультивибратор Режим 555 таймера IC также называется Автономный или самозапускающийся режим .
В отличие от режима моностабильного мультивибратора, он не имеет стабильного состояния, а имеет два квазистабильных состояния (ВЫСОКОЕ и НИЗКОЕ). В нестабильном режиме внешний запуск не требуется, он автоматически меняет два состояния на определенном интервале, следовательно, генерирует прямоугольную форму сигнала. Эта временная продолжительность ВЫСОКОГО и НИЗКОГО выходного сигнала определяется внешними резисторами (R1 и R2) и конденсатором (C1). Нестабильный режим работает как генераторная схема , в которой выходной сигнал колеблется на определенной частоте и генерирует импульсы прямоугольной формы.
Используя микросхему таймера 555, мы можем генерировать точную продолжительность выходного сигнала HIGH и LOW, от микросекунд до часов, поэтому микросхема 555 очень популярна и универсальна. Прежде чем перейти к описанию ниже, вы должны знать об микросхеме таймера 555 и ее PIN-кодах, вот краткое описание их PIN-кодов.
Контакт 1.
Заземление: Этот контакт должен быть подключен к земле.
Вывод 2. ТРИГГЕР: Пусковой вывод перетаскивается с отрицательного входа второго компаратора. Выход нижнего компаратора подключен к выводу SET триггера. Отрицательный импульс (< Vcc/3) на этом выводе устанавливает триггер, и выход становится высоким.
Контакт 3. ВЫХОД: У этого контакта также нет специальной функции. Это выходной контакт, к которому подключена нагрузка. Он может использоваться как источник или приемник и управлять током до 200 мА.
Контакт 4. Сброс: В чипе таймера есть триггер. Контакт сброса напрямую подключен к MR (основной сброс) триггера. Это активный низкий контакт, который обычно подключается к VCC для предотвращения случайного сброса.
Контакт 5. Контакт управления: . Контакт управления подключен к отрицательному входному контакту первого компаратора. Шириной выходного импульса можно управлять, подавая напряжение на этот вывод, независимо от RC-цепи.
Обычно этот вывод опущен с помощью конденсатора (0,01 мкФ), чтобы избежать нежелательных шумовых помех при работе.
Контакт 6. ПОРОГ: Пороговое напряжение на контакте определяет, когда сбрасывать триггер в таймере. Пороговый вывод берется с положительного входа верхнего компаратора. Если контакт управления разомкнут, то напряжение, равное или превышающее VCC*(2/3), сбросит триггер. Таким образом, выход становится низким.
Контакт 7. РАЗРЯД: Этот контакт выведен из открытого коллектора транзистора. Поскольку транзистор (на котором был взят разрядный вывод, Q1) получил свою базу, подключенную к Qbar. Всякий раз, когда на выходе становится низкий уровень или триггер сбрасывается, разрядный штифт притягивается к земле, и конденсатор разряжается.
Контакт 8. Питание или VCC: Подключается к положительному напряжению (от +3,6 В до +15 В).
Работа режима нестабильного мультивибратора таймера 555 IC:
- При первоначальном включении питания напряжение триггерного контакта ниже Vcc/3, что делает выход нижнего компаратора ВЫСОКИМ, а триггер и выход микросхемы 555 ВЫСОКИМ.
- Это отключает транзистор Q1, так как Qbar, Q’=0 напрямую подается на базу транзистора. Когда транзистор выключен, конденсатор C1 начинает заряжаться, и когда он заряжается до напряжения выше, чем Vcc/3, то выход нижнего компаратора становится НИЗКИМ (верхний компаратор также находится в НИЗКОМ состоянии), а выход триггера остается таким же, как и предыдущий (выход 555). остается ВЫСОКИМ).
- Теперь, когда зарядка конденсатора достигает напряжения выше 2/3 В пост. тока, напряжение на неинвертирующем конце (пороговый вывод 6) становится выше, чем на инвертирующем конце компаратора. Это делает выход верхнего компаратора ВЫСОКИМ и сбрасывает триггер, выход микросхемы 555 становится НИЗКИМ.
- Как только выход 555 становится НИЗКИМ, что означает, что Q’=1, транзистор Q1 включается и закорачивает конденсатор C1 на землю. Таким образом, конденсатор C1 начинает разряжаться на землю через контакт разрядки 7 и резистор R2.
- Когда напряжение на конденсаторе падает ниже 2/3 В пост. тока, выход верхнего компаратора становится НИЗКИМ, теперь триггер SR остается в предыдущем состоянии, так как оба компаратора находятся в НИЗКОМ состоянии.
- Во время разрядки, когда напряжение на конденсаторе падает ниже Vcc/3, это делает выход нижнего компаратора ВЫСОКИМ (верхний компаратор остается НИЗКИМ) и снова устанавливает триггер, и выход 555 становится ВЫСОКИМ.
- Транзистор Q1 закрывается, и конденсатор C1 снова начинает заряжаться.
тока, выход верхнего компаратора становится НИЗКИМ, теперь триггер SR остается в предыдущем состоянии, так как оба компаратора находятся в НИЗКОМ состоянии.Эта зарядка и разрядка конденсатора продолжается, и генерируется прямоугольная осциллирующая выходная волна. Пока конденсатор заряжается, выходной сигнал 555 ВЫСОКИЙ, а пока конденсатор разряжается, выходной сигнал будет НИЗКИМ. Так это называется Нестабильный режим , поскольку ни одно из состояний не является стабильным, а 555 автоматически меняет свое состояние с ВЫСОКОГО на НИЗКОЕ и с НИЗКОГО на ВЫСОКОЕ, поэтому он называется мультивибратором с автономным режимом работы.
Теперь продолжительность OUTPUT HIGH и OUTPUT LOW определяется резисторами R1 и R2 и конденсатором C1.
Это можно рассчитать по следующей формуле:
Максимальное время (Секунды) T1 = 0,693 * (R1+R2) * C1
Минимальное время (Секунды) T2 = 0,693 * R2 * C1
Период времени T = Время максимума + Время минимума = 0,693 * (R1+2*R2) * C1
Частота f = 1/0 Период = 93 * 0 Период времени = 93 * 0.6 (R1+2*R2) * C1 = 1,44 / (R1+2*R2) * C1
Рабочий цикл: Рабочий цикл — это отношение времени, в течение которого выходной сигнал ВЫСОКИЙ, к общему времени.
Рабочий цикл %: (Время ВЫСОКОГО/Общее время) * 100 = (T1/T) * 100 = (R1+R2)/ (R1+2*R2) *100
Вы также можете использовать этот таймер 555 Нестабильный калькулятор для расчета вышеуказанных значений.
Вот практическая демонстрация нестабильного режима таймера 555 IC , где мы подключили светодиод к выходу 555 IC.
В этой схеме 555 нестабильного мультивибратора светодиод будет автоматически включаться и выключаться с определенной продолжительностью. Время включения, время выключения, частота и т. д. могут быть рассчитаны с использованием приведенных выше формул.
На рисунке выше показана принципиальная схема нестабильного мультивибратора с таймером 555. Вы можете найти множество схем и приложений, использующих нестабильный режим в схемах таймера 555.
555 Схема моностабильного таймера
Режим моностабильного мультивибратора (MMV) таймера 555 IC также называется режимом одиночного импульса. Как видно из названия, только одно состояние является устойчивым, а другое называется неустойчивым или квазистабильным состоянием. Микросхема таймера 555 остается в стабильном состоянии до тех пор, пока не будет применен внешний запуск . Для перехода из стабильного в нестабильное состояние требуется внешний запуск. ИС 555 автоматически переключается обратно в стабильное состояние через некоторое время, это время, в течение которого 555 остается в квазиустойчивом состоянии, определяется постоянной времени RC-цепи в цепи.
Этот внешний запуск осуществляется путем подключения контакта 2 запуска к земле с помощью кнопки PUSH. Прежде чем перейти к описанию ниже, вы должны знать об микросхеме таймера 555 и ее PIN-кодах, вот краткое описание их PIN-кодов.
Контакт 1. Заземление: Этот контакт должен быть подключен к земле.
Вывод 2. ТРИГГЕР: Пусковой вывод перетаскивается с отрицательного входа второго компаратора. Второй выход компаратора подключен к выводу SET триггера. При высоком уровне сигнала на выходе компаратора два мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Если этот контакт подключен к земле (или меньше, чем Vcc/3), выход всегда будет высоким.
Контакт 3. ВЫХОД: У этого контакта также нет специальной функции. Это выходной контакт, к которому подключена нагрузка.
Контакт 4. Сброс: В чипе таймера есть триггер. Контакт сброса напрямую подключен к MR (основной сброс) триггера. Этот контакт подключен к VCC, чтобы триггер не сбрасывался.
Контакт 5. Контакт управления: . Контакт управления подключен к отрицательному входному контакту первого компаратора. Обычно этот вывод опущен с помощью конденсатора (0,01 мкФ), чтобы избежать нежелательных шумовых помех при работе.
Контакт 6. ПОРОГ: Пороговое напряжение на выводе определяет, когда сбрасывать триггер в таймере. Пороговый вывод берется с положительного входа компаратора 1. Если контакт управления открыт. Тогда напряжение, равное или превышающее VCC * (2/3) (т. е. 6 В для источника питания 9 В), сбросит триггер. Таким образом, выход становится низким.
Контакт 7. РАЗРЯД: Этот контакт выведен из открытого коллектора транзистора. Поскольку транзистор (на котором был взят разрядный вывод, Q1) получил свою базу, подключенную к Qbar. Всякий раз, когда выход становится низким или триггер сбрасывается, разрядный штифт притягивается к земле.
Контакт 8. Питание или VCC: Подключается к положительному напряжению (от +3,6 до +15 В).
Работа режима моностабильного мультивибратора таймера 555 IC:
Работа проста, изначально 555 находится в стабильном состоянии, т.е. ВЫХОД на PIN 3 низкий. Мы знаем, что неинвертирующий конец нижнего компаратора находится на уровне 1/3 В пост. тока, поэтому, когда мы подаем отрицательное (< 1/3 В пост. тока) напряжение на вывод триггера 2, подключая его к земле (через кнопочный переключатель), происходят две вещи:
- Во-первых, нижний компаратор становится ВЫСОКИМ, а флип-флоп устанавливается, и мы получаем ВЫСОКИЙ ВЫХОД на PIN 3.
- Во-вторых, транзистор Q1 отключается, а времязадающий конденсатор C1 отключается от земли и начинает заряжаться через резистор R1.
Это состояние называется квазистабильным состоянием и сохраняется некоторое время (T). Теперь, когда конденсатор начинает заряжаться и достигает напряжения, немного превышающего 2/3 В пост. тока, напряжение на пороговом выводе 6 становится больше, чем напряжение на инвертирующем конце (2/3 В пост.
тока) верхнего компаратора, снова происходят две вещи:
- Во-первых, верхний компаратор становится ВЫСОКИМ, а триггер сбрасывается, а ВЫХОД микросхемы на PIN 3 становится НИЗКИМ.
- И, во-вторых, транзистор Q2 включается, и конденсатор начинает разряжаться на землю через контакт разрядки 7.
Таким образом, IC 555 автоматически возвращается в стабильное состояние (LOW) по истечении времени, определяемого сетью RC. Продолжительность квазистабильного состояния определяется следующей формулой:
T= 1,1*R1*C1 секунд, где R1 в омах, а C1 в фарадах.
Итак, теперь мы можем видеть, что МОНОСТАБИЛЬНЫЙ режим имеет только одно стабильное состояние и требует отрицательного импульса на PIN 2 для перехода в квазистабильное состояние. Квазистабильное состояние сохраняется только в течение 1,1*R1*C1 секунд, а затем автоматически переключается обратно в стабильное состояние. Помните одну вещь при разработке этой схемы, что триггерный импульс на выводе 2 должен быть достаточно короче импульса ВЫХОДА, чтобы у конденсатора было достаточно времени для зарядки и разрядки.
