Ne 555 микросхема: Микросхема 555 практическое применение — Схеми радіоаматорів

Содержание

Таймер NE555 | AmperMarket.kz

60 тг

650 в наличии

Количество

Артикул: 1601014 Категория: Микроконтроллеры и микросхемы (IC)

Описание
Характеристики
Габариты

Аналоговая интегральная схема, универсальный таймер NE555 — устройство для формирования (генерации) одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками. Режим работы и параметры выходного сигнала зависят от подключённой к ногам микросхемы обвязки, которая строится из конденсатора и резисторов.

Принцип работы

Микросхема строится из пары компараторов, триггера (flip-flop) и буфера. Идеологически устройство чипа можно представить в виде диаграммы:

Всякий раз, когда на контакт TRIG подаётся сигнал ниже ⅓Vcc, контакт OUT принимает значение логической единицы, т. е. Vcc.

Для возврата OUT в логический ноль необходимо либо подать логический ноль на RESET, либо одновременно подать на TRIG сигнал выше ⅓Vcc, а на THRESH — выше ⅔Vcc. Конкретное пороговое значение для THRESH можно изменить посредством пина CONT.

Пока итоговое значение OUT является нулём, пин DISCH представляет собой очень большое сопротивление. Как только OUT становится единицей, DISCH открывается сливает ток в землю.

Подключая контакты таймера 555 в различных конфигурациях, можно получать разнообразные сценарии поведения цепи. Наиболее популярные приведены ниже.

Моностабильный

Как только на вход (Input) подаётся логический ноль, на выходе (Output) возникает пульс из логической единицы фиксированной длины, не зависящей от длительности и формы входного сигнала. Длительность импульса рассчитывается по формуле t = 1,1 × RA × C.

Используйте этот режим для аппаратной стабилизации сигнала или, например, для продолжительной индикации после наступления события.

Автоколебания

Таймер на выходе (Output) постоянно выдаёт импульсы определённой частоты и скважности.

Время в состояниях логической единицы и нуля можно рассчитать по формулам:

tH = 0,693 × (RA + RB) × C
tH = 0,693 × RB × C

Используйте режим автоколебаний для создания источника ШИМ-сигнала, для управления яркостью или генерации звука.

В качестве одного из резисторов при любом подключении удобно использовать потенциометр или триммер. Так вы сможете изменять параметры поведения на лету.

Для установки таймера на плату удобно использовать DIP панель на 8 контактов.

Документация NE555

Напряжение питания	4,5 – 16 В
Максимальный ток выхода	±200 мА
Потребляемый ток	2 – 6 мА (при 5 В)

Вес	2 г

Схема включения, характеристики и аналоги

Если смотреть в datashee на технические характеристики NE555, то можно сказать что эта интегральная микросхема является универсальным таймером, она способа генерировать как одиночные, так и повторяющиеся импульсы. Была разработана в 1971 г фирмой Signetics. Ее используют в реле времени, различных генераторах, модуляторах и в других схемах электронных устройств.

Цоколевка

Распиловка микросхема NE555 может быть выполнена в двух типах корпусов. Для дырочного монтажа DIP-8, а для навесного SOP-8. В обоих случаях порядок расположения ножек одинаков.

Остановимся подробнее на назначении каждого вывода:

GND – земля, подсоединяется к отрицательному полюсу источника тока;
TRIG – пуск. При появлении на нем низкоуровневого сигнала на OUT устанавливается разность потенциалов высокого уровня. Его длительность задаётся значением параметров внешней RС цепочки
OUT – выход.
RESET – сброс. Используется для управления работой микросхемы. Если напряжение на нем не будет превышать 0,7 В запуск NE555 будет невозможен вне зависимости от состояния остальных выводов. Часто подключается к положительному полюсу источника питания через дополнительный резистор.
CTRL – контроль. Этот вывод имеет подключение с делителем напряжения находящемуся внутри NE555. При отсутствии внешнего воздействия напряжение на нем равно 2/3 питающего напряжения. С его помощью можно получить частотно модулированный (FM) сигнал.

ТНR – останов. При напряжении на нем более 2/3 U_пит таймера останавливается. Имеет более низкий приоритет, чем TRIG, поэтому для блокировки NE555, напряжение на TRIG (2 ножке) должно отсутствовать.
DIS – разряд. Подключён к коллектору внутреннего транзистора. Его эмиттер соединён с землёй. Когда на выходе OUT микросхемы низкая разность потенциалов он открыт, а когда высокая закрыт.
VCC – питание. Подключается к плюсовому выводу блока питания.

Технические характеристики

Рассмотрение технических характеристик для NE555 начнём с максимальных. При их превышении даже на небольшой промежуток времени может привести к выходу микросхемы из строя. Также нельзя долго эксплуатировать прибор при значениях рабочих параметров близких к предельно допустимым.

напряжение источника тока от 4,5 до 16 В;
напряжение, действующее на CTRL, RESET, ТНR и TRIG равно напряжению источника питания;
максимальный выходной ток — ±200 мА;
предельная температура 70^ОС;
максимальная и минимальная температура, при которых изделие может храниться от -65 до +150^ОС.

Теперь разберёмся с электрическими характеристиками. Они были сняты при температуре воздуха +25^ОС и напряжении питания от 5 до 15 В, если не указаны другие параметры измерения. Остальные условия тестирования находятся в колонке под названием «Режимы измерения».

Параметры		Режимы измерения	мин	тип	макс	ед. изм.
Напряжение (U_TR) на TRIG		U_СС=15В	4,5	5	5,6	В
Напряжение (U_TR) на TRIG		U_СС=5В	1,1	1,67	2,2
Ток (I_TR) через TRIG		0 В на TRIG		0,5	2	мкA
Напряжение (U_TH) на ТНR		U_СС=15В	8,8	10	11,2	В
Напряжение (U_TH) на ТНR		U_СС=5В	2,4	3,3	4,2
Ток через (I_TH) ТНR				30	250	нA
Переключающий ток (I_DIS) на DIS				20	100	нA
Переключающее напряжение (U_DIS) на DIS (низкое напряжение на выходе)		U_СС=5В, I_O=8мA		0,15	0,4	В
Напряжение (U_RST) на RESET			0,3	0,7	1	В
Ток (I_RST) через RESET		U_СС на RESET		0,1	0,4	мA
Ток (I_RST) через RESET		0 В на RESET		–0,4	–1,5	мA
Напряжение (U_CON) на CTRL (цепь разомкнута)		U_СС=15В	9	10	11	В
Напряжение (U_CON) на CTRL (цепь разомкнута)		U_СС=15В	2,6	3,3	4	В
Низкий уровень напряжение (U_OL) на выходе OUT		U_СС=15В, I_OL=10мA		0,1	0,25	В
		U_СС=15В, I_OL=50мA		0,4	0,75
		U_СС=15В, I_OL=100мA		2	2,5
		U_CC=15В, I_OL=200мA		2,5
		U_CC=5В, I_OL=5мA		0,25	0,35
		U_CC=5В, I_OL=8мA		0,3	0,4
Высокое напряжение (U_OH) на OUT		U_CC=15В, I_OH=–100мA	12,75	13,3		В
		U_CC=15В, I_OH=–200мA		12,5
		U_CC=5В, I_OH=–100мA	2,75	3,3
Потребляемый ток (I_CC)	Низкий уровень напряжения на выходе	U_CC=15В		10	15	мА
	Низкий уровень напряжения на выходе	U_CC=5В		3	6
	Низкий уровень напряжения на выходе	U_CC=15В		9	13
	Низкий уровень напряжения на выходе	U_CC=5В		2	5
Начальная ошибка временного интервала (T_ER)	моностабильный	T_A=25°C		1	3	%
Начальная ошибка временного интервала (T_ER)	астабильный	T_A=25°C		5	13	%
Температурный к-т интервала времени переключения (T_TC)	моностабильный	T_A=MIN to MAX		50	150	ppm/°C
Температурный к-т интервала времени переключения (T_TC)	астабильный	T_A=MIN to MAX		150	500	ppm/°C
Зависимость интервала времени переключения от напряжения (T_UCC)	моностабильный	T_A=25°C		0,1	0,5	%/В
	астабильный	T_A=25°C		0,3	1	%/В
Время нарастания импульса на выходе устройства (T_RI)		C_L=15pF, T_A=25°C		100	300	нс
Время спада импульса на выходе устройств (T_FA)		C_L=15pF, T_A=25°C		100	300	нс

Схемы включения

Моностабильный генератор.

В начальном состоянии напряжение на OUT имеет низкий уровень, внешний конденсатор полностью разряжен. Когда импульс приходит на вывод TRIG внутренний триггер NE555 меняет своё состояние и устанавливает выходе OUT высокую разность потенциалов.

Транзистор, находящийся внутри NE555, закрывается, благодаря этому начинается зарядка внешнего конденсатора С, подключённого между выводом DIS и землёй. Разность потенциалов на нем постепенно растёт, и когда она достигнет уровня 2/3 U_пит таймер перейдёт в начальное состояние. Конденсатор начнёт разряжаться. Время от прихода сигнала на вход до того момента как NE555 придет в начальное состояние определяется с помощью формулы Т = 1,1 * R * С.

Астабильный генератор.

При включении питания начинается зарядка внешнего конденсатора С. После того, как он зарядится, внутренний триггер меняет своё состояние, и на OUT появляется разность потенциалов низкого уровня. Внутренний транзистор открывается и конденсатор разряжается.

Когда напряжение на нем достигнет уровня 1/3 U_пит триггер переключится и на OUT появится высокая разность потенциалов. Транзистор опять закроется и все повторится сначала. Формулы для расчёта работы асабильного генератора:

Аналоги

Среди зарубежных аналогов для микросхемы ne555 можно назвать такие: AN1555, AN1555N, GL555, LB8555D, LB8555P, LM555, MC1455, NJM555D, RC555, TA7555P, UPC1555, UPC1555C, UPC617C. Существуют также похожие отечественные микросхемы: 1006И1, 1087ВИ2, КР1006ВИ1, КР1006ВИ1А, КФ1006ВИ1. При замене микросхем нужно обязательно обратиться к техническим характеристикам и только после этого принимать решение.

Производители

Зарубежные фирмы выпускающие микросхему NE555 и их datasheet: Texas Instruments, Unisonic Technologies, STMicroelectronics, ARTSCHIP ELECTRONICS, NXP Semiconductors, Diodes Incorporated, Fairchild Semiconductor, Harris Corporation, Estek Electronics, Wing Shing Computer Components. На отечественном рынке можно найти изделия следующих производителей: Texas Instruments, STMicroelectronics, Fairchild Semiconductor. Иногда встречаются устройства фирмы Unisonic Technologies.

555 таймер IC – Особенности, расписка, работа, схема, режимы работы

Соглашение

Введение

IC 555 Timer был изобретен в 1971 по « Hans Camenzind » у Bencity Corporation. и он был назван таймером SE или NE 555 . Эти типы ИС очень дешевы и надежны по стоимости и размеру по сравнению с другими примерами операционных усилителей на ИС в тех же областях.

Эти микросхемы используются в качестве нестабильных и моностабильных мультивибраторов в цифровых логических пробниках, преобразователях постоянного тока, тахометрах, аналоговых частотомерах, регуляторах напряжения, терморегулирующих и измерительных устройствах. ИС таймера SE 555 работает в диапазоне температур от – 55°C до 125°C в SE, а IC NE 555 используется в диапазоне температур от 0° до 70°C . Он имеет широкий спектр использования в электронной области в качестве таймер, задержка, генерация импульсов, осциллятор и т.д.

Дизайн, конструкция, архитектура и работа

Таймер IC 555 — это микросхема, используемая в различных областях и приложениях, таких как генерация импульсов, генератор и таймер. Таймер 555 разработан с использованием 25 транзисторов, 2 диодов и 15 резисторов .

Рис. 555 Таймер IC, внутренняя цепь

Функциональные части микросхемы таймера 555 включают триггер , делитель напряжения и компаратор вместе взятые. Основная функция этой микросхемы — генерировать точный синхронизирующий импульс для работы различных устройств и электронных компонентов.

Рис. 555 Блок-схема ИС таймера

Делитель напряжения состоит из трех резисторов 5k , которые создают два опорных напряжения. Опорные напряжения составляют 1/3 и 2/3 от подаваемого напряжения, которое колеблется от от 5 до 15 В .

Затем есть два компаратора , которые сравнивают два аналоговых напряжения . Если входное напряжение на положительной клемме выше, чем входное напряжение на отрицательной клемме, компаратор выдаст 1. Точно так же, если напряжение на отрицательной входной клемме выше, чем напряжение на положительной клемме, компаратор выдаст 0.

Первый компаратор -ве входная клемма подключена к 2/3 опорного напряжения на делителе напряжения и внешнем управляющем контакте, а вход +ve на внешнем пороговом контакте. Входная клемма -ve второго компаратора подключена к триггерному контакту, а входная клемма +ve подключена к опорному напряжению 1/3 на делителе напряжения.

Итак, используя три контакта Trigger, Threshold & Control , мы можем управлять выходом двух компараторов. Выход затем подается на входы R и S триггер . Триггер выдаст 1, когда R равно 0, а S равно 1, или наоборот. Триггер можно сбросить через внешний контакт Reset , который может переопределить два входа, таким образом сбрасывая весь таймер в любое время.

Выход Q-bar триггера поступает на выходной каскад или выходные драйверы, которые могут либо подавать, либо отводить ток 200 мА на нагрузку. Выход триггера также подключен к транзистору, который соединяет разрядный контакт 9 .0007 на землю.

Схема контактов микросхемы таймера 555
Микросхема таймера 555 имеет 8 контактов, которые подробно описаны ниже.
Контакт 1: GND Контакт
Контакт заземления напрямую подключен к отрицательной клемме источника питания. Предполагается, что он не должен быть подключен с помощью какого-либо резистора, потому что вся ИС будет нагреваться из-за блуждающего напряжения (это возникновение электрического потенциала между любыми двумя объектами, которые в идеале вообще не должны иметь разницы напряжений между ними) в нем .
Контакт 2: пусковой контакт
Пусковой контакт используется для активации временного цикла ИС для работы. Это контакт с низким уровнем сигнала, и таймер срабатывает, когда напряжение ниже одной трети напряжения питания (1/3 В). Он подключен к инвертирующему входу компаратора внутри ИС и принимает для работы отрицательные сигналы.
Контакт 3: Выходной контакт
Это выходной контакт. Когда микросхема срабатывает, выходной контакт становится высоким в зависимости от длительности предоставляемого ему временного цикла. В случае логического нуля o/p; это втекающий ток с напряжением больше нуля (0 В). Принимая во внимание, что в случае логического высокого выхода это источник тока с выходным напряжением меньше, чем Vcc.
Контакт 4: контакт сброса
Контакт сброса используется для сброса. Он должен быть подключен к положительной клемме для правильной работы микросхемы. Если этот контакт заземлен, микросхема вообще не будет работать. Требуемое напряжение сброса составляет 0,7 вольт при номинальном токе 0,1 мА для работы.
Контакт 5: управляющее напряжение
Используется для надежной работы. Когда он не используется, он должен быть подключен к земле через конденсатор; в противном случае IC будет показывать ошибочные ответы (отклоняющиеся от желаемого значения).
Контакт 6: пороговое значение. Контакт
Определяет, когда напряжение на времязадающем конденсаторе превышает 0,66 В пост. тока. Цикл синхронизации завершается только тогда, когда напряжение на этом конкретном выводе равно или превышает 2/3 от Vcc.
Контакт 7: Разрядный контакт
Используется для обеспечения пути разряда от времязадающего конденсатора к земле при низком уровне выходного сигнала. Ток разрядки должен быть менее 50 мА, чтобы предотвратить его повреждение.
Контакт 8: Клемма питания
Это положительная (+ve) клемма, которая подключается к положительной клемме источника питания для подачи питания. Он используется для получения напряжения питания от источника питания для работы.
Режимы работы таймера IC 555
1. Нестабильный режим
В этом режиме схема таймера IC 555 генерирует непрерывные импульсы с точной частотой в зависимости от номиналов резисторов и конденсаторов. Здесь зарядка и разрядка конденсаторов зависят от напряжения.
Прямоугольная волна генерируется на выходном контакте, и эта волна используется для включения и выключения нагрузки через определенные промежутки времени, такие как мигание, путем создания задержки. В нестабильном режиме как рабочий цикл, так и частота контролируются двумя внешними резисторами и одним конденсатором для желаемой работы.
2. Моностабильный режим
В моностабильном режиме схема вырабатывает только одиночный импульс, когда таймер получает индикацию с входа кнопки запуска. Длительность импульса обычно зависит от номиналов резистора и конденсатора.
Если подается на вход схемы с помощью кнопки, то конденсатор заряжается и схема таймера выдает высокий импульс, который остается высоким, пока конденсатор полностью не разрядится. Если необходимо увеличить временную задержку, то при необходимости требуются конденсатор и резистор большей емкости.
3. Бистабильный режим
Бистабильный режим также известен как режим триггера Шмитта. Он используется, когда нагрузку нужно постоянно включать и выключать, и это делается с помощью кнопки.
Здесь схема выдает два стабильных сигнала состояния: низкий уровень и состояния. Выходные сигналы сигналов низкого и высокого состояния контролируются сбросом и активацией входных контактов, а не зарядкой и разрядкой конденсаторов. Если на активный вывод подается низкий логический сигнал, то на выходе схемы IC устанавливается высокий уровень. Если на вывод RST подается низкий логический сигнал, то на выходе схемы появляется низкий уровень.
Характеристики таймера 555 IC
• Может работать при напряжении +5В, выдерживает напряжение до +18В.
• Ток истока и стока выходного контакта составляет около 200 мА.
• Напряжение срабатывания равно 1,6 при работе с напряжением +5 В.
• Рабочая температура около 70 градусов Цельсия.
• Он доступен в 8-контактных корпусах PDIP, SOIC и VSSOP.
• Рабочий цикл таймеров 555 может изменяться в соответствии с потребностями пользователя.
Приложения
Таймер 555 является одним из наиболее широко используемых интегральных микросхем в цифровой электронике. Ниже приведены некоторые распространенные варианты использования и применения микросхем таймеров 555:
• Используется для генерации импульсов, сигналов и прямоугольных сигналов.
• Он также используется для генерации временной задержки, точной синхронизации и последовательной синхронизации.
• Может использоваться как моностабильный мультивибратор и как стабильный мультивибратор.
• В основном используется в ШИМ (широтно-импульсная модуляция) и ФИМ (импульсная позиционная модуляция).
• Используется в тахометрах и измерениях температуры.
• Обычно используется в регуляторах напряжения постоянного тока.
• Используется для преобразования, например преобразователя напряжения в частоту.
• Также используется в делителе частоты.
• Используется в импульсном детекторе.
• Его можно использовать для создания переключателя таймера.
Мы сделали несколько проектов, используя микросхему таймера 555. Вы можете ознакомиться с разделом 555 Timer Based Projects , чтобы узнать больше об микросхеме таймера 555. Все представленные проекты помогут вам прокачать свои знания.
Набор «Три пятерки»: дискретный таймер 555
Обзор
Дискретный таймер 555 “Three Fives” от Evil Mad Scientist Laboratories представляет собой точную и функциональную копию классической интегральной схемы таймера NE555, одной из самых классических, популярных и универсальных микросхем всех времен.
Набор Three Fives был разработан Эриком Шлепфером в сотрудничестве с Evil Mad Scientist Laboratories. Комплект с любовью разработан, чтобы напоминать (разросшуюся) интегральную схему, основанную на сверхтолстой матовой печатной плате. Он поставляется в комплекте с красивой алюминиевой подставкой для дисплея, которая дает печатной плате восемь ножек в форме выводов интегральной схемы в корпусе DIP.

Загрузить техническое описание (файл PDF размером 1,7 МБ).

Комплект для сборки
Набор «Три пятерки» продается как простой в сборке набор для пайки [?]. Он включает в себя печатную плату, резисторы и транзисторы, составляющие электрическую цепь, а также печатные инструкции по сборке. В комплект также входит подставка «IC Leg» и 8 винтовых клемм с цветовой маркировкой.
Для сборки набора «Три пятерки» требуются базовые навыки пайки электроники и инструменты, но никаких дополнительных знаний в области электроники не предполагается и не требуется. Вы предоставляете стандартные инструменты для пайки: паяльник + припой и маленькие («заподлицо») кусачки для проводов, а также крестовую отвертку.

Комплект отличается простой конструкцией «сквозного отверстия» («нигде ничего не монтируется на поверхность!»), и (при условии, что у вас есть опыт пайки) его сборка займет примерно час.

Использование дискретного таймера 555 «Три пятерки»
Схема «Три пятерки» является прямой реализацией «эквивалентной схемы» из таблицы данных NE555, построенной с использованием резисторов и отдельных транзисторов 2N3904 и 2N3906. Он поставляется с клеммами и точками пайки, так что вы можете подключиться к нему и создать классические схемы таймера 555 и генератора. Используя эти клеммные колодки и точки пайки, вы можете подключать оголенные провода, наконечники, зажимы типа «крокодил» и/или паяные соединения — как считаете нужным.
И, в отличие от версии с чипом, вы даже можете подключить датчики для контроля того, что происходит внутри внутри цепи .
В Интернете доступно удивительно большое количество отличных 555 примеров схем (например, более 100 здесь). На фото справа вы видите простую светодиодную мигалку 555, собранную из комплекта Three Fives.
Хотя комплект Three Fives будет работать без модификации в большинстве примеров схем, некоторые рабочие характеристики отличаются от характеристик интегральных схем 555; дополнительные сведения см. в абсолютных максимальных номинальных и электрических характеристиках в техническом описании.

Дополнительные характеристики
Размер комплекта
Печатная плата комплекта Three Fives имеет размеры 5,215 × 3,175 дюйма (13,25 × 8,06 см) и (номинально) толщину 0,100 дюйма (2,54 мм).
Включая подставку «Ножки для интегральных схем» и клеммные стойки, номинальный общий размер собранного комплекта составляет 5,215 × 3,9 × 1,70 дюйма (13,25 × 9,9 × 4,3 см).
Материалы и конструкция
Декоративная подставка гладкая на ощупь и изготовлена из анодированного алюминия.
Печатная плата в комплекте имеет увеличенную толщину для повышения жесткости и матово-черную паяльную маску. Он поставляется с предварительно установленными восемью резьбовыми вставками 8-32 для клеммных колодок.
Все материалы (включая печатную плату и подставку) соответствуют требованиям RoHS (не содержат свинца).
Входящие в комплект винты клеммных колодок представляют собой винты с накатанной головкой из нержавеющей стали с пластиковыми колпачками с цветовой маркировкой (1 красный, 1 черный, 6 серых).
Загрузки и дополнительные ресурсы
Дополнительные характеристики приведены в Техническом описании комплекта (файл PDF, 1,7 МБ).
Инструкции по сборке комплекта (файл PDF, 1,4 МБ). Печатные инструкции входят в комплект.
К этому набору мы написали подробное обучающее приложение, в котором подробно рассказывается о том, как работает схема: «Принципы работы» (1 МБ PDF)
Центральная страница документации для комплекта находится здесь, на нашей вики документации.