Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

СХЕМЫ НА МИКРОСХЕМЕ 555


   555– серия легендарного таймера, которая стала одной из первых интегральных микросхем. Эта микросхема в себе содержит порядка 20 транзисторов и предназначена для работы в двух режимах. Первый режим – таймер, это прямое предназначение микросхемы, второй режим – генератор прямоугольных импульсов. Кликните на схему для увеличения. 

   На 555 серии есть неограниченное количество схем как для новичков и любителей, так и для профессионалов. На основе этого таймера можно собрать сигнализации, датчики, генераторы, преобразователи напряжения и частоты, высоковольтные устройства, звуковые и световые игрушки и даже усилители мощности звуковой частоты. На основе этой микросхемы можно собрать все что придет на ум. Мы будем постепенно рассматривать интересные схемы и конструкции на этой микросхеме. Значение входного напряжения от 4,5 до 18 вольт. Точность таймера никак не зависит от изменения напряжения.

Не буду углубляться в работу таймера и не приведу основных параметров, все это вы можете найти в даташитах, где все детально описано. Итак, пожалуй, начнем со схем мигалок. 

   Мигалка, самая первая конструкция начинающего радиолюбителя. После изучения азов электроники, нужно переходить на реальные конструкции, а мигалка, самая подходящая для этих целей. Для мигающего светодиода, собирается простая схема, где таймер работает в режиме генератора импульсов, частота которого подбирается заранее. Микросхема генерирует прямоугольные импульсы, ток которых достаточно велик, для того, чтобы питать светодиод или цепочку из нескольких светодиодов. Для умощенения входного сигнала, на выходе можно использовать транзисторный ключ, который позволит управлять более мощными нагрузками, лампами накаливания и т.п..

   По этой схеме можно собрать простой светодиодный стробоскоп, точность мигания светодиодов очень высокая, даже в некоторых схемах заводских стробоскопов применяется таймер 555 серии.
В такой электросхеме можно использовать сверхяркие светодиоды с мощностью в несколько ватт. Для усиления сигнала микросхемы можно использовать как полевые, так и биполярные транзисторы. Подстроечным резистором можно увеличить или уменьшить частоту миганий светодиодов
Поделитесь полезными схемами

ЖУЧОК

   Сейчас в век, миниатюрных устройств, видеокамера или жучок могут быть установлены в любом месте. Используя собственный радиопередатчик, они способны передавать сигнал на несколько десятков или сотен метров. Электронные жучки синонимы: подслушка, прослушка, радиооборудование, прослушивающее и подслушивающие устройства. Поэтому, мы решили сконструировать свое прослушивающее устройство (Жучок), который назвали «Передатчик Ж-V1.0». Такой «Жучок» будет пользоваться успехом на радиотехнических кружках.


ВЫЖИГАТЕЛЬ ПО ДЕРЕВУ

   Электронный трансформатор поможет вам создать простой и безопастный электровыжигатель по дереву.



СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

   ИБП – очень сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока – это преобразователь и зарядное устройство выполняющее обратную функцию. В большинстве случаев ремонт ИБП очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит – иногда неполадка простая и лежит буквально на поверхности.



NE555 схема: универсальные практические проекты


NE555 схема используется в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генератора. Его можно использовать для обеспечения временных задержек в качестве генераторов и элементов триггера.

Практические схемы на основе таймера 555

NE555 схема является неотъемлемой частью электронных проектов. Будь то простой проект таймера NE555, включающий один 8-битный микроконтроллер и некоторые периферийные устройства, или сложный проект, включающий систему на чипах (SoC). Здесь мы рассмотрим некоторые схемы таймера 555, основанные на ИС.

1. Детектор движения с таймером NE555

Эта схема основана на пассивном инфракрасном (PIR) датчике, который автоматически включает устройство, когда кто-то приближается к нему. Его можно использовать для обнаружения кражи или проникновения постороннего лица в запретную зону или здание. Он также может включать свет, когда кто-то приближается к месту, где он установлен. Применения этой схемы включают, среди прочего, системы безопасности, освещение в коридорах и ванных комнатах.


Принципиальная схема детектора движения

2. Таймер со звуком

Этот звуковой таймер основан на четырехоперационном усилителе LM324 и таймере NE555. Время задержки может быть установлено от нескольких секунд до 30 минут. Его также можно использовать как чувствительную к звуку охранную сигнализацию. Также представлена ​​односторонняя разводка печатной платы для таймера со звуком и его компонентов.


Принципиальная схема таймера со звуком


Пайка на печатной плате таймера со звуковым управлением


Компоновка компонентов печатной платы

Загрузите PDF-файлы с макетами печатных плат и компонентов: нажмите здесь

3.

Установите схему таймера 555 в моностабильный режим.

Представленная здесь NE555 схема, может действовать либо как простой таймер генерации одиночных импульсов для временных задержек, либо как генератор релаксации, генерирующий стабилизированные формы сигналов с изменяющейся скважностью от 50 до 100%. В этом видео демонстрируется, как настроить схему таймера NE555 в моностабильном режиме. Это позволит светодиоду включаться на определенное время после нажатия кнопки. Время, в течение которого светодиод остается включенным, можно установить другое, изменив сопротивление и емкость в цепи.

Таймер 555 в моностабильном режиме

Усилитель звука с ШИМ-таймером 555

В широко распространенной звуковой ШИМ-схеме 555 используется микросхема NE555 в нестабильном режиме, где частота переключения может изменяться от 65 кГц до 188 кГц.


555 Таймер ШИМ аудиоусилитель

5. Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока.

Последовательный таймер — это довольно часто используемая схема на промышленных предприятиях, поскольку большинство промышленных процессов относятся к типу цепной реакции. Это означает, что по завершении одного процесса запускается следующий.


Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока


Схема последовательного таймера управления двигателем постоянного тока

6. Бесконтактный таймер

Инфракрасная бесконтактная схема этого типа, также очень часто используется в качестве электрического переключателя, когда физический контакт нежелателен в целях гигиены. Например, можно часто увидеть использование инфракрасных датчиков приближения в общественных питьевых фонтанчиках и в общественных туалетах. Представленной здесь простой схемой можно управлять, перемещая перед ней руку. Это достигается за счет обнаружения инфракрасного света, отраженного вашей рукой на приемное устройство.


Бесконтактный переключатель таймера

7. Линейный таймер общего назначения

Этот простой таймер можно использовать для управления любым электроприбором, который необходимо выключить через определенное время, при условии, что параметры реле-переключателя соответствуют требованиям этого прибора. Он состоит из недорогих компонентов и сочетает в себе цифровую точность с простым аналоговым управлением, обеспечивая длительную синхронизацию без применения дорогостоящих резисторов или конденсаторов.


Линейный таймер для общего применения

8. Таймер инфракрасного дистанционного управления.

Здесь представлена ​​схема таймера с инфракрасным дистанционным управлением. Схема состоит из двух секций, а именно секции передатчика и секции приемника.


Секция ИК-передатчика


Секция ИК-приемника

9. Программируемый промышленный таймер включения-выключения с RF Remote

Некоторые из представленных здесь функций программируемого промышленного таймера включения/выключения включают:

  1. Время установлено от 1 до 60 секунд (может быть увеличено)
  2. Время включения и время выключения можно запрограммировать (от 1 до 60 секунд)
  3. Повторная (непрерывная) и однократная операция
  4. Полностью дистанционное управление в пределах 100 метров
  5. Удобные элементы управления на передней панели и дисплей с ЖК-дисплеем
  6. Кнопки аварийной остановки (на панели управления и на пульте)
  7. Предоставление беспотенциальных релейных контактов для подключения любого устройства/приложения 230 В переменного тока при 10 А или 28 В постоянного тока при 10 А.


Программируемый промышленный таймер

10. Проверка скорости на шоссе

Это устройство проверки скорости на дорогах может пригодиться ГАИ. Он не только отобразит на цифровом дисплее данные скорости транспортного средства, но и подаст звуковой сигнал, если средство передвижения превысит допустимую скорость для шоссе.


Схема проверки скорости на шоссе

11. Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555 схема

Бывает, что нам часто требуется генератор прямоугольных сигналов с регулируемой частотой, почти равными высокими и низкими импульсами на выходе и регулируемыми амплитудами. Поэтому предлагаем вам для повторения простой, многими востребованный и недорогой генератор сигналов, построенный на таймерах NE555. С помощью внешних переключателей, вы можете управлять либо выбирать частотные диапазоны исходя из ваших требований. Однако рекомендуется задействовать частоты ниже 30 кГц.


Схема питания


Принципиальная схема генератора сигналов

12.

Демонстрация нестабильного мультивибратора на базе таймера NE555 с использованием MATLAB

Здесь мы показываем демонстрационную программу для нестабильного мультивибратора на основе таймера NE555 схема, которого реализована с применением графического пользовательского интерфейса (GUI) в среде MATLAB 2014.


Графический интерфейс для симулятора нестабильного режима таймера 555


Форма волны для R1 = 1000 Ом, R2 = 1000 Ом и C = 1000 мкФ


Форма волны для R1 = 1000 Ом, R2 = 1000 Ом и C = 1 мкФ

13. Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555

Здесь мы представляем очень простой и недорогой таймер NE555 для попеременного включения и выключения двух выходных нагрузок для звуковой и визуальной индикации. Этого можно добиться, используя NE555 схему на биполярном транзисторе или LMC555 на основе КМОП.

Эту схему можно заставить мигать лампами переменного тока с низкой частотой или включать и выключать электрические нагрузки, подключенные к сети, на низкой скорости. Для уменьшения радиочастотного излучения переключение выполняется только при переходе через ноль сетевого напряжения переменного тока.


Принципиальная схема мигалки лампы переменного тока с использованием таймера NE555

14. Лампа RGB с таймером NE555 схема

Доступные на рынке многоцветные красно-зелено-синие (RGB) лампы дороги, поскольку они основаны на микроконтроллере. К тому же программа для микроконтроллера сама по себе довольно сложная. Мы вот здесь представляем простую и недорогую схему лампы RGB с таймером 555.


Принципиальная схема лампы RGB с таймером 555

15. Устранение ложных срабатываний таймера 555

Обычно ложное срабатывание таймера IC 555 происходит при включении питания, что приводит к нежелательному выходному напряжению, который запускает временной цикл таймера. Схема становится неэффективной, особенно когда нагрузка должна быть запитана только при необходимости. Вот простая схема устранения ложных срабатываний для таймера 555.


Цепь выключателя срабатывания таймера 555

Перевод с английского

Схема простой звуковой сирены с большим количеством вариантов звучания на таймере NE555, как ее сделать.

В этой статье хочу поделится достаточно простой схемой звуковой сирены, которая обладает весьма большим разнообразием своих звучаний. При регулировки всего трех переменных резисторов, а это R2, R3 , R6 звуки на выходе сирены действительно могут удивить своим многообразием. Саму же схему сможет собрать практически любой, кто умеет хоть как-то паять. Состоит звуковая сирена из двух микросхем таймеров серии 555, каждый из которых генерирует свою звуковую частоту. Ни, и как можно заметить, первый таймер задает режим работы второму таймеру. Что и создает эффект звуковой сирены.

Номиналы компонентов, используемых в этой схеме:

D1 и D2 – NE555 (две микросхемы таймера)
C1, C4 – 0,1 мкф на 16 В
C2, C3 – 22 мкф на 16 В
C5 – 1 мкф на 16 В
C6 – 100 мкф на 16 В
R1, R5 – 1к
R2, R6 – 100к
R3 – 4,7к
R4 – 10к

Пару слов о самой микросхеме 555.

Это таймер, который может формировать на своем выходе прямоугольные импульсы различной частоты, скважности и амплитуды. Питание может осуществляться от однополярного источника постоянного напряжения величиной от 4,5 до 16 вольт. Максимальный ток, который можно получить на выходе до 200 мА. Максимальная частота, при которой таймер работает наиболее стабильно до 500 кГц.

На микросхеме имеются 8 выводов:

Вывод №1 – минус питания, а №8 это плюс питания.
Вывод №2 – запуск таймера, стартует при напряжении от 0 до ⅓ от U питания.
Вывод №3 – выход таймера с максимальным выходным током до 200 мА..
Вывод №4 – сброс, при котором происходит обнуление таймера.
Вывод №5 – управление напряжением, влияющим на частоту таймера.
Вывод №6 – стоп таймера, отключение происходит от напряжения выше ⅔ U пит.
Вывод №7 – разряд, на этом выводе после срабатывания 555 появляется минус.

Обе микросхемы таймера 555 работают в режиме мультивибратора, то есть они постоянно генерируют прямоугольные импульсы.

Только первый таймер работает на более низкой частоте, а второй на более высокой. На частоту можно влиять двумя способами. Первый способ – это изменение величины емкости конденсатора C2 и сопротивления переменного резистора R2 на первом таймере D1, и C4 и R6 на втором D2. Второй способ – это изменение уровня напряжения на выводе 5, относительно земли. Вот и получается, что первый таймер D1, работающий на более низкой частоте, регулируется только переменным резистором R2. Второй же таймер D2 регулируется и переменным резистором R6 и величиной напряжения, что идет от первого таймера. Это и позволяет сделать звук, частота которого плавно меняется, напоминая звучание обычной сирены.

Если коротко говорить о самой работе каждого таймера, то их работа сводится к следующему процессу. В начальный момент напряжение питания подается на цепь делителя напряжения, состоящий из R1, R2, C2. Поскольку для запуска таймера нужно чтобы на ножке 2 было напряжение от 0 до ⅓  от напряжения питания, то микросхема с самого начала стартует.

Ножки 2 и 6 соединены вместе. Ножка 6 это стоп таймера, и остановка работы таймера происходит в момент, когда напряжение на этом выводе поднимется до уровня ⅔  от напряжения питания, после чего на ножке 7 появится потенциал минуса питания. А на выходе, то есть ножке 3, появится низкий уровень напряжения.

Именно скорость заряда конденсатора С2, которая ограничивается резисторами R1, R2 в делителе напряжения, задает время длительности импульса на выходе таймера. Пока идет заряд конденсатора C2 до напряжения ⅔ от напряжения питания, таймер на выходе выдает высокий уровень напряжения, а как только пороговое напряжение было достигнуто, таймер срабатывает и на выходе образуется низкий уровень напряжения. После срабатывания таймера через ножку 7 этот конденсатор начинает уже разряжаться, что уже влияет на длительность низкого уровня на выходе. После чего таймер опять срабатывает и процессы повторяются снова. В итоге мы получаем периодически возникающие прямоугольные импульсы на выходе нашего таймера 555.

У этой схемы можно сделать звук сирены, который будет не плавно меняться свою частоту, а скорее напоминать обычные кратковременное пищание. То есть, с определенной частотой будут либо создаваться звуковые импульсы на выходе второго таймера либо отсутствовать. В итоге мы получим уже совсем другой звук нашей сирены. На рисунке ниже приведена схема, где показано, какие именно нужно внести изменения в предыдущую схему, чтобы получить новое звучание сирены.

Как видно мы просто выход (ножка 3) первого таймера D1 вместо 5 вывода второго таймера D2 подаем на цепь питания микросхемы D2, через переменный резистор, что ограничивает силу тока в данной цепи. В итоге мы получаем, что высокий уровень на выходе D1 будет запускать микросхему D2, тем самым делая прерывистое звучание сирены.

Видео по этой теме:

P.S. В этой простой схеме звуковой сирены можно получить действительно большое разнообразие всевозможных вариантов звучания. Когда вы соберете схему и начнете крутить переменные резисторы, то сами удивитесь количеству вариантов звука этой сирены. Ну, а применить ее можно где угодно, как в детских игрушках, так и для охранной сигнализации дома. Кстати, по цене эта схема обойдется практически копейки!

Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.

РадиоКот >Статьи >

Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.

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

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. 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.

Впитали? 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.
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.

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… 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 тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

схема включения, характеристики, datasheet микросхемы NE555

При разработке электронных устройств часто возникает необходимость в формировании импульсов заданной длины или в генерации прямоугольного сигнала с заданной частотой и определенным соотношением длины к паузе. Опытному конструктору не составит труда спроектировать такое устройство на отдельных цифровых элементах, но удобнее использовать для этой цели специализированную микросхему.

Что из себя представляет микросхема NE555 и где её можно использовать

Микросхема NE555 разработана в 70-е годы прошлого столетия и по настоящее время пользуется огромной популярностью у профессионалов и любителей. Она представляет собой таймер, заключенный в корпус с 8 выводами. Выпускается в исполнении DIP или в различных вариантах для поверхностного монтажа (SMD).

Микросхема содержит два компаратора – верхний и нижний. На их входах сформировано опорное напряжение, равное 2/3 и 1/3 питающего напряжения. Делитель образован резисторами сопротивлением 5 кОм. Компараторы управляют RS-триггером. К его выходу подключены буферный усилитель и транзисторный ключ. У каждого компаратора свободен один вход, он служит для подачи внешних управляющих сигналов. Верхний компаратор срабатывает при появлении высокого уровня и переводит выход микросхемы в низкий уровень. Нижний «караулит» снижение напряжения ниже 1/3 VCC и устанавливает на выходе таймера логическую единицу.

Основные характеристики микросхемы NE555

Характеристики таймера у разных производителей могут отличаться в небольших пределах, но принципиальных отклонений нет ни у кого (кроме микросхем неизвестного происхождения, от них можно ждать чего угодно):

  • Напряжение питания стандартно указывается от +5 до +15 В, хотя в даташитах содержатся пределы 4,5…18 В.
  • Выходной ток составляет 200 мА.
  • Выходное напряжение – максимум VCC минус 1,6 В, но не менее 2 В при напряжении питания 5 В.
  • Потребляемый ток при 5 В не более 5 мА, при 15 В – до 13 мА.
  • Погрешность формирования длительности импульса – не более 2,25%.
  • Максимальная рабочая частота – 500 кГц.

Все параметры указаны для температуры окружающей среды +25 °С.

Расположение и назначение выводов

Выводы таймера расположены стандартно независимо от исполнения корпуса – по возрастанию от ключа против часовой стрелки (если смотреть сверху), от 1 до 8. Каждый вывод имеет своё назначение:

  1. GND – общий провод питания устройства.
  2. TRIG – при подаче низкого уровня запускает второй (нижний по схеме) компаратор, на его выходе появляется логическая единица, устанавливающая внутренний RS-триггер в 0. К нему подключается внешняя времязадающая RC-цепочка. Имеет приоритет перед THR.
  3. OUT – выход. Высокий уровень сигнала чуть ниже напряжения питания, низкий – 0,25 В.
  4. RESET – сброс. Независимо от сигналов на других входах, при наличии низкого уровня сбрасывает выход в 0 и запрещает работу таймера.
  5. CTRL – управление. На нём всегда присутствует уровень 2/3 напряжения шины питания. Сюда можно подать внешний сигнал и промодулировать им выход.
  6. THR – при появлении высокого уровня (более 2/3 питания) первый (верхний по схеме) триггер устанавливается в 1 и внутренний RS-триггер переходит в состояние логической единицы.
  7. DIS – разряд времязадающего конденсатора. При появлении на выходе триггера высокого уровня, внутренний транзистор открывается, происходит быстрый разряд. Таймер готов к следующему циклу работы.
  8. VCC – выход питания. На него можно подавать напряжение от 5 до 15 В.

Описание режимов работы микросхемы NE555

Хотя архитектура таймера позволяет использовать его в различных режимах, существует три типовых вида работы NE555.

Одновибратор (ждущий мультивибратор)

Исходное положение:

  • на входе 2 высокий логический уровень;
  • на входах R и S триггера – нули;
  • выход триггера – 1;
  • транзистор цепи разряда открыт, конденсатор С зашунтирован;
  • на выходе 3 — уровень 0.

При появлении на входе 2 нулевого уровня, нижний компаратор переключается в 1, перебрасывая триггер в 0. На выходе микросхемы появляется высокий уровень. Одновременно закрывается транзистор, переставая шунтировать конденсатор. Он начинает заряжаться через резистор R. Как только напряжение на нем достигнет 2/3 от VCC, сработает верхний компаратор, установит триггер обратно в 1, а выход таймера — в 0. Транзистор откроется и разрядит ёмкость. Так на выходе сформируется положительный импульс, начало которого определяется внешним сигналом на входе 2, а завершение зависит от времени заряда конденсатора, которое вычисляется по формуле t=1,1⋅R⋅C.

Мультивибратор

При подаче питания конденсатор разряжен, на входе 2 (и 6) логический 0, на выходе таймера 1 (этот процесс описан в предыдущем разделе). После заряда емкости через R1 и R2 до уровня 2/3 VCC высокий уровень на входе 6 перебросит выход 3 в ноль, а разряжающий транзистор откроется. Но разряжаться конденсатор будет не напрямую, а через R2. В итоге схема придет к исходному положению, и цикл повторится вновь и вновь. Из описания процесса видно, что время заряда определяется суммой сопротивлений R1, R2 и емкостью конденсатора, а время разряда задают R1 и С. Вместо R1 и R2 можно поставить переменные резисторы и оперативно управлять частотой и скважностью импульсов. Формулы для расчета:

  • длительность импульса t1=0,693⋅(R1+R2)⋅C;
  • длительность паузы t2=0,693⋅R2⋅C;
  • частота следования импульсов f=1/(0,693(R1+2⋅R2)⋅C.

Время паузы не может превысить время импульса. Чтобы обойти это ограничение, цепи разряда и заряда разделяют, включив в схему диод (катодом к выводу 6, анодом к выводу 7).

Триггер Шмитта

На микросхеме 555 можно построить триггер Шмитта. Это устройство преобразовывает медленно изменяющийся сигнал (синусоиду, пилу и т. п.) в прямоугольный. Здесь времязадающие цепи не используются, сигнал подается на входы 2 и 6, соединенные между собой. При достижении порога 2/3 VCC напряжение на выходе скачком переключается в 1, при снижении до уровня 1/3 также скачкообразно уменьшается до нуля. Зона неоднозначности составляет 1/3 напряжения питания.

Достоинства и недостатки

Главным достоинством микросхемы NE555 является простота применения – для построения схемы достаточно небольшой обвязки, хорошо поддающейся расчёту. При этом стоимость устройства невелика.

Основным минусом таймера является выраженная зависимость длительности импульсов от напряжения питания. Обусловлено это тем, что конденсатор в схеме одновибратора или мультивибратора заряжается через резистор (или через два), а верхний вывод резистора подсоединен к питающей шине. Ток через сопротивление формируется напряжением VCC – чем оно выше, тем больше ток, тем быстрее зарядится конденсатор, тем раньше сработает компаратор, тем короче будет формируемый временной интервал. По неизвестной причине этот момент отсутствует в технической документации, но хорошо знаком разработчикам.

Другой недостаток таймера состоит в том, что пороговые напряжения компараторов формируются внутренними делителями и регулировке не подлежат. Это сужает возможности применения NE555.

И ещё одна неприятная особенность. В связи с двухтактной схемой построения выходного каскада, в момент переключения (когда верхний транзистор уже открыт, а нижний еще не закрыт или наоборот) идет импульс сквозного тока. Его длительность невелика, но он приводит к дополнительному нагреву микросхемы и формирует помехи по цепям питания.

Какие существуют аналоги

За время существования таймера, разработано и выпущено большое количество клонов. Выпускаются они различными фирмами, но все содержат в названии цифры 555. Среди заводов, производящих аналог, есть как популярные производители электронных компонентов, так и неизвестные изготовители из Юго-Восточной Азии. Если первые обеспечивают задекларированные параметры, то от вторых не стоит ждать никаких гарантий. Отклонения от заявленных характеристик могут быть велики.

В СССР разработан аналогичный таймер КР1006ВИ1. Его функциональность полностью повторяет оригинал, с одним исключением: у него вывод 2 имеет приоритет над выводом 6 (а не наоборот, как у NE555). Это надо учитывать при разработке схем. И ещё один момент: индекс КР означает, что микросхема выпускается только в корпусе DIP8.

Примеры практического использования

Область практического применение таймера широка, в рамках данного обзора полностью раскрыть тему не получится. Но наиболее распространенные примеры разобрать стоит.

В режиме одновибратора на нескольких микросхемах можно построить кодовый замок с ограничением времени набора кода. Другой путь – использование в качестве сигнализатора достижения порогового уровня (освещенности, уровня наполнения ёмкости и т.д.) совместно с различными датчиками.

В режиме мультивибратора (астабильный режим) таймер находит широчайшее применение.  На нескольких таймерах можно построить переключатель гирлянд с раздельным регулированием частоты мигания, времени включения и времени паузы. Можно применять NE555 как основу для реле времени и формировать время включения потребителей от 1 до 25 секунд.  Можно построить метроном для музыканта. Это самый используемый режим микросхемы, и все способы применения описать невозможно.

В качестве триггера Шмитта таймер используется нечасто. Но в бистабильном режиме без частотозадающих элементов NE555 применяют в качестве подавителя дребезга контактов или двухкнопочного выключателя в режиме «старт-стоп». Фактически, используется только встроенный RS-триггер. Также известно о построении на базе таймера ШИМ-регулятора.

Существуют сборники схем, в которых описаны различные варианты применения таймера NE555. В них описаны тысячи способов использования микросхемы. Но пытливому уму конструктора и этого может оказаться недостаточно, и он найдет дополнительное, ещё нигде не описанное использование таймера. Возможности, заложенные разработчиками микросхемы, это позволяют.

Ne 555 микросхема схема подключения

Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.

Автор:
Опубликовано 01.01.1970

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

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.

Впитали? 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.
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.

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. 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 тут.

Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE555. Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования. На 555 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 NE555, 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.

Описание и область применения

NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус.

Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира. Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.

Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.

Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.

Особенности и недостатки

Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов. Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.

Таймер на биполярных транзисторах имеет один существенный недостаток, связанный с переходом выходного каскада из одного состояния в противоположное. Каждое переключение сопровождается паразитным сквозным током, который в пике может достигать 400 мА, увеличивая тепловые потери. Решение проблемы заключается в установке полярного конденсатора ёмкостью до 0,1 мкФ между выводом управления (5) и общим проводом. Благодаря ему, повышается стабильность при запуске и надёжность всего устройства. Кроме того, для повышения помехоустойчивости цепь питания дополняют неполярным конденсатором 1 мкФ.

Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не нуждаются в монтаже внешних конденсаторов.

Основные параметры ИМС серии 555

Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме. На входе расположен резистивный делитель напряжения, который формирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов поступают на следующий блок – RS-триггер с внешним выводом для сброса, а затем на усилитель мощности. Последним узлом является транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций, в зависимости от поставленной задачи.

Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА. Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.

Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555.

Расположение и назначение выводов

NE555 и её аналоги преимущественно выпускаются в восьмивыводном корпусе типа PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов независимо от корпуса – стандартное. Условное графическое обозначение таймера представляет собой прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).

  1. Общий (GND). Первый вывод относительно ключа. Подключается к минусу питания устройства.
  2. Запуск (TRIG). Подача импульса низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и С. О возможных вариациях входного сигнала написано в разделе «Одновибратор».
  3. Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала равен (Uпит-1,5В), а низкий – около 0,25В. Переключение занимает около 0,1 мкс.
  4. Сброс (RESET). Данный вход имеет наивысший приоритет и способен управлять работой таймера независимо от напряжения на остальных выводах. Для разрешения запуска необходимо, чтобы на нём присутствовал потенциал более 0,7 вольт. По этой причине его через резистор соединяют с питанием схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт запрещает работу NE555.
  5. Контроль (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС он напрямую соединен с делителем напряжения и в отсутствие внешнего воздействия выдаёт 2/3 Uпит. Подавая на CTRL управляющий сигнал, можно получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
  6. Останов (THR). Является входом первого компаратора, появление на котором напряжения более 2/3Uпит останавливает работу триггера и переводит выход таймера в низкий уровень. При этом на выводе 2 должен отсутствовать запускающий сигнал, так как TRIG имеет приоритет перед THR (кроме КР1006ВИ1).
  7. Разряд (DIS). Соединен напрямую с внутренним транзистором, который включен по схеме с общим коллектором. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключают времязадающий конденсатор, который разряжается, пока транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для наращивания нагрузочной способности таймера.
  8. Питание (VCC). Подключается к плюсу источника питания 4,5–16В.

Режимы работы NE555

Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.

Одновибратор

Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке. Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:

По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.

Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:

  1. Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
  2. Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.

На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:

  • подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
  • пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.

Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.

Мультивибратор

Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.

В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1. Время импульса (t1), время паузы(t2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7.

В datasheet на микросхемы часто оперируют величиной, обратной скважности — Duty cycle (D=1/S), которую отображают в процентах.

Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 UПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 UПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.

Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером

Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение. При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 UПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.

3 наиболее популярные схемы на основе NE555

Одновибратор

Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С1 – 4,7мкФ-16В. R2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.

Активизация одновибратора происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта. При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:

Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.

Мигание светодиодом на мультивибраторе

Отталкиваясь от рассмотренной выше схемы мультивибратора можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находят по формуле:

UВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.

Количество подключаемых светодиодов зависит от типа применяемой микросхемы NE555, её нагрузочной способности (КМОП или ТТЛ). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого станет светодиод.

Реле времени

Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке. С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.

Схема работает следующим образом. В исходном состоянии на выводе 2 присутствует высокий уровень (от источника питания), а на выводе 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи на базу VT1 положительного импульса по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. Одновременно на выходе ИМС появляется положительный импульс, который открывает VT2. В результате ток эмиттера VT2 приводит к срабатыванию реле. Пользователь может в любой момент прервать выполнение задачи, кратковременно закоротив RESET на землю.

Транзисторы SS8050, приведенные на схеме, можно заменить на КТ3102.

Рассмотреть все популярные схемы на основе NE555 в одной статье невозможно. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за всё время существования таймера. Надеемся, что приведенная информация послужит ориентиром во время сборки схем, в том числе нагрузкой которых служат светодиоды.

Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE555. Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования. На 555 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 NE555, 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.

Описание и область применения

NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус.

Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира. Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.

Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.

Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.

Особенности и недостатки

Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов. Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.

Таймер на биполярных транзисторах имеет один существенный недостаток, связанный с переходом выходного каскада из одного состояния в противоположное. Каждое переключение сопровождается паразитным сквозным током, который в пике может достигать 400 мА, увеличивая тепловые потери. Решение проблемы заключается в установке полярного конденсатора ёмкостью до 0,1 мкФ между выводом управления (5) и общим проводом. Благодаря ему, повышается стабильность при запуске и надёжность всего устройства. Кроме того, для повышения помехоустойчивости цепь питания дополняют неполярным конденсатором 1 мкФ.

Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не нуждаются в монтаже внешних конденсаторов.

Основные параметры ИМС серии 555

Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме. На входе расположен резистивный делитель напряжения, который формирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов поступают на следующий блок – RS-триггер с внешним выводом для сброса, а затем на усилитель мощности. Последним узлом является транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций, в зависимости от поставленной задачи.

Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА. Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.

Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555.

Расположение и назначение выводов

NE555 и её аналоги преимущественно выпускаются в восьмивыводном корпусе типа PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов независимо от корпуса – стандартное. Условное графическое обозначение таймера представляет собой прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).

  1. Общий (GND). Первый вывод относительно ключа. Подключается к минусу питания устройства.
  2. Запуск (TRIG). Подача импульса низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и С. О возможных вариациях входного сигнала написано в разделе «Одновибратор».
  3. Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала равен (Uпит-1,5В), а низкий – около 0,25В. Переключение занимает около 0,1 мкс.
  4. Сброс (RESET). Данный вход имеет наивысший приоритет и способен управлять работой таймера независимо от напряжения на остальных выводах. Для разрешения запуска необходимо, чтобы на нём присутствовал потенциал более 0,7 вольт. По этой причине его через резистор соединяют с питанием схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт запрещает работу NE555.
  5. Контроль (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС он напрямую соединен с делителем напряжения и в отсутствие внешнего воздействия выдаёт 2/3 Uпит. Подавая на CTRL управляющий сигнал, можно получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
  6. Останов (THR). Является входом первого компаратора, появление на котором напряжения более 2/3Uпит останавливает работу триггера и переводит выход таймера в низкий уровень. При этом на выводе 2 должен отсутствовать запускающий сигнал, так как TRIG имеет приоритет перед THR (кроме КР1006ВИ1).
  7. Разряд (DIS). Соединен напрямую с внутренним транзистором, который включен по схеме с общим коллектором. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключают времязадающий конденсатор, который разряжается, пока транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для наращивания нагрузочной способности таймера.
  8. Питание (VCC). Подключается к плюсу источника питания 4,5–16В.

Режимы работы NE555

Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.

Одновибратор

Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке. Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:

По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.

Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:

  1. Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
  2. Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.

На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:

  • подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
  • пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.

Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.

Мультивибратор

Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.

В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1. Время импульса (t1), время паузы(t2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7.

В datasheet на микросхемы часто оперируют величиной, обратной скважности — Duty cycle (D=1/S), которую отображают в процентах.

Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 UПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 UПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.

Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером

Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение. При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 UПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.

3 наиболее популярные схемы на основе NE555

Одновибратор

Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С1 – 4,7мкФ-16В. R2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.

Активизация одновибратора происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта. При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:

Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.

Мигание светодиодом на мультивибраторе

Отталкиваясь от рассмотренной выше схемы мультивибратора можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находят по формуле:

UВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.

Количество подключаемых светодиодов зависит от типа применяемой микросхемы NE555, её нагрузочной способности (КМОП или ТТЛ). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого станет светодиод.

Реле времени

Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке. С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.

Схема работает следующим образом. В исходном состоянии на выводе 2 присутствует высокий уровень (от источника питания), а на выводе 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи на базу VT1 положительного импульса по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. Одновременно на выходе ИМС появляется положительный импульс, который открывает VT2. В результате ток эмиттера VT2 приводит к срабатыванию реле. Пользователь может в любой момент прервать выполнение задачи, кратковременно закоротив RESET на землю.

Транзисторы SS8050, приведенные на схеме, можно заменить на КТ3102.

Рассмотреть все популярные схемы на основе NE555 в одной статье невозможно. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за всё время существования таймера. Надеемся, что приведенная информация послужит ориентиром во время сборки схем, в том числе нагрузкой которых служат светодиоды.

Рекомендуем к прочтению

Подробное описание, применение и схемы включения таймера NE555. Интегральный таймер NE555

20 мая 2011 в 16:57
  • DIY или Сделай сам

Всем привет. Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме 555. Её история началась ещё в далеком 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). В те времена это была единственная «таймерная» микросхема, которая была доступна массовому потребителю. Сразу после выхода 555 завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников. Отечественные производители тоже выпускали данную микросхему под названием КР1006ВИ1 .

Что это за чудо?
Микросхема выпускается в двух вариантах корпуса – пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда встретить 555 в круглом металлическом корпусе в наши времена очень сложно, чего не скажешь о версии в пластиковом DIP корпусе. Внутри корпуса с восемью выводами скрываются транзисторы, диоды и резисторы. Не будем вдаваться в доскональное изучение 555, но про ножки этой микросхемы я расскажу более подробно. Всего ножек 8.

1. Земля . Вывод, который во всех схемах нужно подключать к минусу питания.
2. Триггер , он же запуск. Если напряжение на пуске падает ниже 1/3 Vпит, то таймер запускается. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.
3. Выход . Напряжение выхода примерно на 1,7 В ниже напряжения питания, когда он включен. Максимальная нагрузка, которую может выдержать выход – 200 мА.
4. Сброс . Если подать на него низкий уровень напряжения (меньше 0,7 В), то схема переходит в исходное состояние не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент. Если в схеме не нужен сброс, то рекомендуется подключить этот вывод к плюсу питания.
5. Контроль . Этот вывод позволит нам получить доступ к опорному напряжению компаратора №1. Используется этот вывод очень редко, а вися в воздухе может сбивать работу, поэтому в схеме его лучше всего присоединить к земле.
6. Порог , он же стоп. Если напряжение на этом выходе выше 2/3 Vcc, то таймер останавливается и выход переводится в состояние покоя. Стоит заметить, что работает выход только тогда, когда вход выключен.
7. Разряд . Этот выход соединяется с землей внутри самой микросхемы, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда на выходе высокий уровень. Может пропускать до 200 мА и иногда используется как дополнительный выход.
8. Питание . Данный выход нужно подключать к плюсу питания. Микросхема поддерживает напряжение в пределах 4,5-16 В. Может работать от обычной 9В-батарейки или от проводка USB.

Режимы
Ну что же пришло время поведать вам о режимах микросхемы 555. Их всего 3 и о каждом я расскажу более подробно.
Моностабильный

При подаче сигнала на вход нашей микросхемы, она включается, генерирует выходной импульс заданной длины и выключается, ожидая входного импульса. Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы. Длину импульса можно рассчитать по формуле t=1.1*R*C. Пределов по длительности импульсов нет – как по минимальной, так и по максимальной длительности. Есть некоторые практические ограничения, которые можно обойти, но стоит задуматься над тем, нужно ли это и не проще ли выбрать другое решение. Итак, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С – 95пФ. Можно и меньше, но при этом схема начнет поглощать много электричества.

Нестабильный мультивибратор

В этом режиме все довольно таки просто. Управлять таймером не нужно. Он все сделает сам – сперва включится, подождет время t1, потом выключится, подождет время t2 и начнет все заново. На выходе у нас получится забор из высоких и низких состояний. Частота с которой будет колебаться зависит от параметров величин R1,R2 и C и определяется она по формуле F= 1,44/((R1+R2)C). В течение времени t1 = 0.693(R1+R2)C на выходе будет высокий уровень, а в течение времени 2 = 0.693R2C – низкий.

Бистабильный
В данном режиме наша микросхема 555 используется как выключатель. Нажал одну кнопку – выход включился, нажал другую – выключился.
Конец
Думаю Вам уже надоел теоретический материал и Вы хотите приступить к практике. Саму микросхему и детали к ней Вы можете купить в любой радиолавке. Ну, а если Вам вдруг лень идти в магазин Вы можете заказать все детали на этом

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. 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:

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.

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.

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.

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:

NE555 это легендарная микросхема таймер, 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.

Справочная документация по 555 таймеру

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

Схема сирены генерирующая кричащий звук на таймере NE555

Причем уровень громкости зависит от количества света попадающего на светочувствительный резистор

Двухтональная сирена на NE555

Работа схемы совсем не сложная, таймеры NE555 представляют собой два генератора, низкочастотный генератор (первый слева на схеме) управляет работой второго высокочастотного генератора (уменьшая и увеличивая частоту генерации), далее импульсы следуют на транзисторный усилитель VT1, к эмиттеру которого подключен восьми омный динамик.

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.

Основа схемы стробоскопа таймерные устройства, собранные на микросхемах КР1006ВИ1 (отечественный аналог серии 555) которые обладают более стабильными временными характеристиками, так как длительности импульса и паузы между импульсами не зависят от напряжения источника питания.

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.

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?

Таймер 555 генератор импульсов ШИМ. Генератор прямоугольных импульсов на NE555. Принципиальная схема генератора импульсов на таймере

Для начинающих радиолюбителей переход от создания простейших схем с использованием резисторов, конденсаторов, диодов к созданию печатных плат с различными микросхемами означает переход на новый уровень мастерства. Однако в основе схем лежат простейшие микросхемы, одной из которых является микросхема интегрального таймера NE555.

Изучение любой микросхемы следует начинать с фирменной документации – СПЕЦИФИКАЦИИ.Во-первых, следует обратить внимание на расположение контактов и их назначение для таймера NE555 (рисунок 1). Иностранные компании, как правило, не предоставляют принципиальных схем своих устройств. Однако микросхема таймера NE555 довольно популярна и имеет свой отечественный аналог КР1006ВИ1, схема которого представлена ​​на рисунке 2.

Рисунок 1

1. Один вибратор на базе NE555 (рисунок 3).

Рисунок 3

Работа схемы: импульс низкого уровня подается на вывод 2 микросхемы.На выходе 3 микросхемы получается прямоугольный импульс, длительность которого определяется тактовой RC-цепочкой (ΔT = 1,1 * R * C). Сигнал высокого уровня на выводе 3 генерируется до тех пор, пока синхронизирующий конденсатор C не будет заряжен до напряжения 2/3Upit. Диаграммы работы однозарядного устройства показаны на рисунке 4. Для генерации стартового импульса микросхемы можно использовать механическую кнопку (рисунок 5) или полупроводниковый элемент.

Рисунок 4

Рисунок 5

Целью одноразовой схемы на основе интегральной микросхемы таймера NE555 является создание временных задержек от нескольких миллисекунд до нескольких часов.

2 Генераторы на базе интегрального таймера NE555

Генератор на базе NE555 способен генерировать импульсы с максимальной частотой в несколько килогерц для прямоугольных импульсов и с частотой несколько мегагерц для импульсов непрямоугольной формы. Частота, как и в случае одноразового, будет определяться параметрами временной цепи.

2.1 Генератор прямоугольных импульсов на основе NE555

Схема такого генератора показана на рисунке 6, а временные диаграммы работы генератора показаны на рисунке 7.Отличительной особенностью генератора меандровых импульсов является то, что время импульса и время паузы равны.

Рисунок 6

Рисунок 7

Принцип работы схемы аналогичен одноразовому. Единственное исключение – отсутствующий пусковой импульс микросхемы таймера на выводе 2. Частота генерируемых импульсов определяется выражением f = 0,722 / (R1 * C1).

2.2 Генератор импульсов с регулируемой скважностью на основе NE555

Регулировка скважности генерируемых импульсов позволяет строить генераторы ширины импульса на основе NE555.Рабочий цикл определяется отношением времени импульса к его ширине. Обратная величина рабочего цикла – это рабочий цикл. Схема генератора импульсов с регулируемой скважностью на базе NE555 представлена ​​на рисунке 8.

Рисунок 8

Принцип работы схемы: время импульса и время паузы определяются временем зарядки. конденсатора С1. Сигнал высокого уровня генерируется, когда C1 заряжается по цепи R1-RP1-VD1.Когда достигается напряжение 2 / 3Usup, таймер переключается и конденсатор C1 разряжается по цепи VD2-RP1-R1. При достижении 1/3 мощности таймер снова переключается, и цикл повторяется.

Регулировка времени заряда и разряда конденсатора С1 осуществляется переменным резистором RP1. В этом случае скважность выходных импульсов изменяется с постоянным периодом следования импульсов.

Для проверки производительности микросхемы интегрированного таймера NE555 вы можете собрать схему, показанную на рисунке 9 (схема в симуляторе Multisim).

Рисунок 9

Выходное напряжение регулируется переменным резистором R1. На приведенной выше схеме достаточно просто понять алгоритм работы таймера. При напряжении питания 12В опорное напряжение для коммутации микросхемы составляет 4В и 8В. При напряжении 7,8 В (рисунок 10) на выходе таймера высокий уровень сигнала (светодиод 1 не горит). При достижении 8V (рисунок 11) микросхема переключится – загорится LED1. Дальнейшее повышение напряжения не вызовет никаких изменений в работе таймера.

Мне понадобилось изготовить регулятор скорости для пропеллера. Чтобы сдуть дым от паяльника, и проветрить лицевую часть лица. Ну и ради интереса выложить все по минимальной стоимости. Проще всего, конечно, отрегулировать маломощный двигатель постоянного тока с помощью переменного резистора, но чтобы найти резистор на такой маленький номинал и даже на требуемую мощность, придется очень постараться, а это, очевидно, будет стоить больше десяти руб. Поэтому наш выбор – PWM + MOSFET.

Взял ключ IRF630 … Почему именно этот MOSFET ? Да, я их откуда-то взял около десяти. Я использую его, чтобы можно было поставить что-то менее габаритное и маломощное. Потому что ток здесь вряд ли будет больше ампера, а IRF630 способен протянуть через себя под 9А. Зато можно будет сделать целый каскад вентиляторов, подключив их к одному спиннеру – мощности хватит 🙂

А теперь пора подумать, что будем делать PWM … Сразу напрашивается мысль – микроконтроллер.Возьми немного Tiny12 и приготовь на нем. Я сразу отбросил эту мысль.

  1. Тратить такую ​​ценную и дорогую деталь на какой-нибудь вентилятор – это большое дело для меня. Я найду более интересную задачу для микроконтроллера
  2. Еще софт для этого написать, вдвойне западло.
  3. Напряжение питания там 12 вольт, понижать его для питания МК до 5 вольт в общем уже ленивый
  4. IRF630 не откроется с 5 вольт, так что тут еще придется транзистор поставить чтоб он питал высокий потенциал ворот полевого работника.Нафиг нафиг.
Аналоговая цепь остается. И это тоже неплохо. Не требует настройки, мы не делаем высокоточное устройство. Детали также минимальны. Вам просто нужно понять, что делать. Операционные усилители

можно сразу отказаться. Дело в том, что для ОУ общего назначения после 8-10 кГц, как правило, предельное выходное напряжение начинает резко падать, и нужно дергать полевого работника. Причем на сверхзвуковой частоте, чтобы не пищать.


Операционные усилители без такого недостатка стоят настолько дорого, что на эти деньги можно купить с десяток крутейших микроконтроллеров.В топку!

Компараторы остались, у них нет возможности операционного усилителя плавно изменять выходное напряжение, они могут сравнивать только две пружины и закрывать выходной транзистор по результатам сравнения, но делают это быстро и без падения характеристик. Перерыл дно бочки и компараторов не нашел. Засада! Точнее был LM339 , но он был в большом корпусе, и религия мне не позволяет припаять микросхему больше 8 футов для такой несложной задачи.Также было сломано, чтобы тащиться в сарай для хранения. Что делать?

И тут я вспомнил о такой замечательной штуке, как аналоговый таймер – NE555 … Это своего рода генератор, в котором можно задавать частоту, а также длительность импульса и паузы комбинацией резисторов и конденсатора. . Сколько всякой хрени наделали с этим таймером за его более чем тридцатилетнюю историю … До сих пор эта микросхема, несмотря на почтенный возраст, проштампована миллионами экземпляров и есть почти в каждом магазине по цене несколько рублей.Вот, например, он стоит около 5 рублей. Я порылся на дне бочки и нашел пару штук. О! Щас замутим.


Как это работает
Если не углубляться в устройство таймера 555, это несложно. Грубо говоря, таймер отслеживает напряжение на конденсаторе С1, которое он снимает с выхода THR (THRESHOLD – порог).Как только он достигнет максимума (конденсатор заряжен), внутренний транзистор открывается. Которая замыкает вывод DIS (DISCHARGE – разряд) на землю. При этом на выходе OUT появляется логический ноль. Конденсатор начинает разряжаться через DIS и когда напряжение на нем становится равным нулю (полный разряд), система переходит в противоположное состояние – на выходе 1 транзистор закрывается. Конденсатор снова начинает заряжаться, и все повторяется снова.
Заряд конденсатора С1 идет по пути: « R4-> верхнее плечо R1 -> D2 », а разряд по ходу: D1 -> нижнее плечо R1 -> DIS .. Когда мы включаем переменный резистор R1, то соотношение сопротивлений верхнего и нижнего плеча меняется. Это, соответственно, изменяет отношение длительности импульса к паузе.
Частота задается в основном конденсатором C1 и все же немного зависит от значения сопротивления R1.
Резистор R3 подтягивает выход к высокому уровню – значит, есть выход с открытым коллектором.Которая не способна самостоятельно установить высокий уровень.

Диоды можно устанавливать абсолютно любые, конденсаторы примерно одинакового номинала, отклонения в пределах одного порядка особо не влияют на качество работы. При 4,7 нофарад, установленной в C1, например, частота снижается до 18 кГц, но вы ее почти не слышите, мой слух уже не идеален 🙁

Покопался в бинке, который сам рассчитывает параметры таймера NE555 и собрал оттуда схему, для нестабильного режима с скважностью менее 50%, и вкрутил переменный резистор вместо R1 и R2, который изменил скважность выходного сигнала.Просто нужно обратить внимание на то, что выход DIS (РАЗРЯД) через ключ внутреннего таймера соединен с землей, поэтому нельзя было посадить его напрямую на потенциометр , так как при повороте регулятора в крайнее положение это контакт приземлится на Vcc. А при открытии транзистора произойдет естественное короткое замыкание и таймер с красивой затяжкой испустит волшебный дым, на котором, как известно, работает вся электроника. Как только дым выходит из микросхемы, она перестает работать.Итак, это все. Поэтому берем и добавляем еще один килоомный резистор. Никакую погоду в норме он не сделает, но защитит от выгорания.

Сказано – сделано. Протравил плату, припаял компоненты:

Снизу все просто.
Вот и прикрепляю уплотнитель, в родном Sprint Layout –

А это натяжение на двигателе. Виден небольшой переходный процесс. Надо параллельно кондерчик поставить на микрофарадный пол и разровнять.

Как видите, частота плавающая – это понятно, потому что наша рабочая частота зависит от резисторов и конденсатора, а поскольку они меняются, то и частота плавает, но это не имеет значения. Во всем диапазоне регулирования он никогда не попадает в слышимый диапазон. И вся конструкция обошлась в 35 рублей, не считая корпуса. Итак – прибыль!

И вот, наконец, разошлись руки. Собрав небольшие катушки, решил качать новую схему, более серьезную и сложную в настройке и работе.Перейдем от слов к делу. Полная схема выглядит так:

Работает по принципу автогенератора. Прерыватель пинает водителя UCC27425 , и процесс начинается. Драйвер отправляет импульс на GDT (Gate Drive Transformator – буквально: трансформатор, который управляет воротами) с GDT есть 2 вторичные обмотки, включенные в противофазе. Такое включение обеспечивает попеременное открытие транзисторов. Во время открытия транзистор прокачивает ток через себя и через 4.Конденсатор 7 мкФ. В этот момент на катушке образуется разряд, и сигнал через ОС поступает на драйвер. Драйвер меняет направление тока в ГДТ и меняются транзисторы (который был открыт – закрывается, а второй открывается). И этот процесс повторяется до тех пор, пока есть сигнал от выключателя.

GDT лучше всего заводится на импортном кольце – Epcos N80. Обмотки намотаны в соотношении 1: 1: 1 или 1: 2: 2. В среднем около 7-8 витков, при желании можно посчитать.Рассмотрим цепочку РД в затворах силовых транзисторов. Эта цепочка предоставляет Dead Time. Это время, когда оба транзистора выключены. То есть один транзистор уже закрылся, а второй еще не успел открыться. Принцип такой: транзистор плавно открывается через резистор и быстро разряжается через диод. На осциллограмме это выглядит так:

Если не указать мертвое время, то может оказаться, что оба транзистора будут открыты и тогда произойдет взрыв мощности.

Двигайтесь дальше. ОС (обратная связь) в данном случае выполнена в виде ТТ (трансформатора тока). ТТ наматывается на ферритовом кольце Epcos N80 минимум на 50 витков. Нижний конец вторичной обмотки протянут через кольцо, которое заземлено. Таким образом, сильный ток вторичной обмотки превращается в достаточный потенциал на ТТ. Далее ток от ТТ поступает на конденсатор (сглаживает помехи), диоды Шоттки (проходят только один полупериод) и светодиод (действует как стабилитрон и визуализирует генерацию).Чтобы генерация была, также необходимо соблюдать фразировку трансформатора. Если нет генерации или очень слабая – нужно просто включить ТТ.

Рассмотрим выключатель отдельно. Конечно, с выключателем я потел. Собрал штук 5 разных … Одни тёплые от ВЧ тока, другие не работают как надо. Далее я расскажу вам обо всех выключателях, которые я сделал. Начну пожалуй с самого первого – на TL494 … Схема стандартная.Частота и рабочий цикл регулируются независимо. Схема ниже может генерировать от 0 до 800-900 Гц, заменив 1 мкФ конденсатором 4,7 мкФ. Рабочий цикл от 0 до 50. Что нужно! Однако есть одно НО. Этот ШИМ-контроллер очень чувствителен к высокочастотному току и различным полям катушки. В общем, при подключении к катушке прерыватель просто не работал ни на 0, ни на режиме CW. Побег частично помог, но не решил проблему полностью.

Следующий прерыватель был собран на UC3843 очень часто встречается в ИИП, особенно АТХ, оттуда собственно и взял.Схема тоже хороша и по параметрам не уступает TL494 . Здесь вы можете настроить частоту от 0 до 1 кГц и рабочий цикл от 0 до 100%. Меня это тоже устраивало. Но опять же эти звукосниматели с катушки все испортили. Здесь даже экранирование не помогло. Пришлось отказаться, хотя на плате собрал хорошо …

Подумал вернуться на дуб и надежный, но мало функциональный 555 … Я решил начать с прерывателя.Суть прерывателя в том, что он сам себя прерывает. Одна микросхема (U1) устанавливает частоту, другая (2) длительность, а третья (U3) время работы первых двух. Все было бы хорошо, если бы не малая длительность импульса с U2. Этот прерыватель заточен под DRSSTC и может работать с SSTC, но мне он не понравился – разряды тонкие, но пушистые. Затем было несколько попыток увеличить длительность, но они не увенчались успехом.

Схема генератора для 555

Тогда я решил изменить принципиальную схему и сделать независимую выдержку на конденсаторе, диоде и резисторе.Многие могут посчитать эту схему абсурдной и глупой, но она работает. Принцип такой: сигнал на драйвер идет до тех пор, пока конденсатор не зарядится (думаю, с этим никто не будет спорить). NE555 формирует сигнал, он проходит через резистор и конденсатор, а если сопротивление резистора 0 Ом, то он проходит только через конденсатор и продолжительность максимальна (какой емкости хватает), независимо от рабочий цикл генератора. Резистор ограничивает время зарядки, т.е. чем больше сопротивление, тем меньше времени займет импульс.Драйвер получает сигнал меньшей продолжительности, но той же частоты. Конденсатор быстро разряжается через резистор (который идет на землю 1 кОм) и диод.

Плюсы и минусы

pro : Частотно-независимая регулировка рабочего цикла, SSTC никогда не перейдет в режим CW, если выключатель сгорит.

Минусы : скважность нельзя увеличивать «бесконечно», например по UC3843 , она ограничена емкостью конденсатора и скважностью самого генератора (она не может быть больше скважности генератор).Ток через конденсатор течет плавно.

Не знаю, как на последнее реагирует драйвер (плавная зарядка). С одной стороны, драйвер тоже может плавно открывать транзисторы и они будут больше нагреваться. С другой стороны UCC27425 – цифровая микросхема. Для нее есть только бревно. 0 и лог. 1. Так что пока напряжение выше порога – UCC работает, как только падает ниже минимума – не работает. В этом случае все работает нормально, а транзисторы открываются полностью.


Перейдем от теории к практике

Собрал генератор Tesla в корпусе от ATX. Конденсатор питания 1000 мкФ 400в. Диодный мост от того же ATX на 8А 600В. Поставил перед мостом резистор на 10 Вт 4,7 Ом. Это обеспечивает плавную зарядку конденсатора. Для питания драйвера я установил трансформатор 220-12В, а также стабилизатор с конденсатором 1800 мкФ.

На радиатор прикрутил диодные мосты для удобства и для отвода тепла, правда они почти не греются.

Собрал выключатель практически с навесом, взял кусок печатной платы и канцелярским ножом вырезал дорожки.

Силовой собран на небольшом радиаторе с вентилятором; Позже выяснилось, что этого радиатора вполне хватит для охлаждения. Водитель установил его над трансмиссией через толстый кусок картона. Ниже фото почти собранной конструкции генератора Тесла, но проверяемого, замеряющего температуру силового в разных режимах (на термопласте к силовому прилеплен обычный комнатный термометр).

Тороид катушки собран из гофрированной пластиковой трубы диаметром 50 мм и оклеен алюминиевой лентой. Сама вторичная обмотка намотана на трубу 110 мм высотой 20 см проводом 0,22 мм примерно 1000 витков. Первичная обмотка содержит до 12 витков, сделанных с запасом для уменьшения тока через силовую часть. Сделал вначале с 6 витками, результат почти такой же, но рисковать транзисторами на пару лишних сантиметров разряда думаю не стоит.Каркас первички – обычный цветочный горшок. С самого начала думал, что не пробьется, если вторичный корпус обмотать изолентой, а первичный – поверх ленты. Но увы проткнул … Конечно, и в горшке проткнул, но тут скотч помог решить проблему. В целом готовая конструкция выглядит так:

Ну и несколько фоток с разрядом

Сейчас вроде все.

Еще несколько советов: не пытайтесь сразу воткнуть катушку в сеть, не факт, что она сразу заработает.Постоянно следите за температурой питания, при перегреве может грохнуть. Не наматывайте слишком высокочастотную вторичную, транзисторы 50b60 могут работать максимум на 150 кГц по даташиту, на самом деле чуть больше. Проверьте прерыватели, от них зависит срок службы катушки. Найдите максимальную частоту и рабочий цикл, при которых температура питания стабильна в течение длительного времени. Слишком большой тороид тоже может повредить силовой агрегат.

SSTC видео

П.С. Силовые транзисторы использовали ИРГП50Б60ПД1ПБФ.Файлы проекта. Удачи, я был с вами [) eNiS !

Обсудить статью ТЕСЛА ГЕНЕРАТОР

Как-то меня попросили сделать простую мигалку для управления реле или мигать маломощной лампочкой. Сборка простейшего мультивибратора, симметричного или несимметричного, как-то тривиальна, а схема нестабильна и не совсем надежна, несмотря на то, что в грузовике он должен работать при напряжении 24 вольта, да и то не слишком большого размера.

Схема

Поискав в сети схему, решил включить по даташиту популярную микросхему NE555N.Прецизионный таймер, стоимость которого очень невысока – около 10 рублей за микросхему в погружном корпусе! Но поскольку наша нагрузка не совсем слабая, и могут потребоваться большие токи относительно питания таймера, то нам нужен какой-то ключ, которым будет управлять сам таймер.

Можно взять обычный транзистор, но он будет нагреваться из-за больших потерь из-за больших перепадов на переходах – поэтому я взял высоковольтный полевой транзистор на несколько ампер тока, такой переключатель с током даже 2 ампера вообще не нужен радиатор.

Сам таймер 555 имеет ограничения по напряжению питания – около 18 вольт, хотя даже при 15 может спокойно вылететь, поэтому собираем цепочку из ограничивающего резистора и стабилитрона с фильтрующим конденсатором на входе питания!

В схему введен регулятор, чтобы можно было вращать ручку регулятора для изменения частоты импульсов лампочки или срабатывания реле. Если регулировка не требуется, можно отрегулировать частоту на нужную, измерить сопротивление и затем припаять готовую.В приведенном выше примере есть сразу 2 регулятора, которые изменяют рабочий цикл (отношение включенного состояния к выключенному). Если требуется соотношение 1: 1, удалите все, кроме одного переменного резистора.

Видео

Часть элементов выполнена в дип-корпусах, часть в smd – для компактности и лучшей компоновки в целом. Схема генератора импульсов сработала практически сразу после включения, осталось только настроить нужную частоту. Плату желательно залить термоклеем или положить в пластиковый корпус, чтобы автовладельцы не догадывались прикрутить ее прямо к корпусу или положить на что-нибудь металлическое.

Электрический импульс – это кратковременный скачок напряжения или тока. То есть это событие в цепи, в котором напряжение резко возрастает в несколько раз, а затем так же резко падает до исходного значения. Ярчайший пример – электрический импульс, заставляющий наше сердце биться. Наибольшее количество импульсов происходит в нервных клетках головного и спинного мозга. Думаем и решаем уроки благодаря электрическим импульсам! А как насчет электроники? В электронике повсеместно используются импульсы.Например, в микроконтроллерах или даже в полноценных процессорах домашнего компьютера электрические импульсы задают ритм его работы. Их также называют тактовыми или синхроимпульсами. Иногда производительность компьютеров сравнивают именно по значениям тактовой частоты. Все данные внутри электронных устройств также передаются с помощью импульсов. Все наши интернет-пульты, проводные и беспроводные, сотовые и даже телевизионные пульты дистанционного управления используют импульсный сигнал. Попробуем выполнить несколько задач и разобраться в особенностях генерации электрических импульсов на собственном опыте.Начнем с знакомства с их важными характеристиками.

1. Период и скважность импульсного сигнала

Представим, что мы готовимся к Новому году и нам просто нужно сделать мигающую гирлянду. Так как самостоятельно заставить его мигать не знаем, сделаем гирлянду с пуговицей. Нажимаем кнопку сами, тем самым соединив цепь гирлянды с источником питания и заставив лампочки загореться. Принципиальная схема гирлянды с ручным управлением будет выглядеть так:

Внешний вид макет


Собираем схему и делаем небольшой тест.Попробуем управлять гирляндой по простому алгоритму:
  1. нажать кнопку;
  2. подождите 1 секунду;
  3. отпустить кнопку;
  4. подождите 2 секунды;
  5. перейти к шагу 1.
Это алгоритм пакетной обработки. Нажимая кнопку по алгоритму, мы тем самым генерируем реальный импульсный сигнал! Нарисуем его временную диаграмму на графике.
Для этого сигнала мы можем определить период и частоту повторения. Период повторения (T) – это промежуток времени, в течение которого гирлянда возвращается в исходное состояние.На рисунке отчетливо виден этот отрезок, он равен трем секундам. Обратная величина периода повторения называется частотой периодического сигнала (F) … Частота сигнала измеряется в герцах. В нашем случае: F = 1 / T = 1/3 = 0,33 Гц Период повторения можно разделить на две части: когда гирлянда горит и когда ее нет. Время, в течение которого гирлянда горит, называется длительностью импульса (t) … А теперь самое интересное! Отношение периода повторения (T) к длительности импульса (t) называется рабочим циклом . S = T / t Рабочий цикл нашего сигнала S = 3/1 = 3. Рабочий цикл безразмерен. В англоязычной литературе принят другой термин – рабочий цикл … Это инверсия рабочего цикла. D = 1 / S = t / T В случае нашей гирлянды коэффициент заполнения составляет: D = 1/3 = 0,33 (3) ≈ 33% Этот параметр является более описательным. D = 33% означает, что треть периода занята импульсом. И, например, при D = 50% длительность высокого уровня сигнала на выходе таймера будет равна длительности низкого уровня.

2. Формирование импульсного сигнала с помощью микросхемы 555

А теперь попробуем заменить лицо и кнопку, потому что мы не хотим включать и выключать гирлянду каждые 3 секунды на весь праздник. В качестве автоматического генератора импульсов мы используем очень известную микросхему семейства 555. Микросхема 555 представляет собой генератор одиночных или периодических импульсов с заданными характеристиками. По-другому этот класс микросхем называют таймерами. Существуют разные модификации таймера 555, разработанные разными компаниями: KR1006VI1, NE555, TLC555, TLC551, LMC555.Как правило, все они имеют одинаковый набор контактов.
Производители также различают два режима работы таймера: однократный и мультивибратор. Нам подходит второй режим, именно в нем таймер будет непрерывно генерировать импульсы с заданными параметрами. Например, подключим один светодиод к таймеру 555. Причем мы используем вариант, когда положительный вывод светодиода подключен к источнику питания, а земля – ​​к таймеру. Позже будет понятно, зачем мы это делаем.

Принципиальная схема

Внешний вид макета


Примечание. Конденсатор С2 можно не включать в схему. В этой схеме есть три неноминальных компонента: резисторы Ra и Rb и конденсатор C1 (далее просто C). Дело в том, что именно с помощью этих элементов настраиваются необходимые нам характеристики сформированного импульсного сигнала. Делается это по простым формулам, взятым из технической документации на микросхему. Т = 1 / F = 0,693 * (Ra + 2 * Rb) * C; (1) t = 0,693 * (Ra + Rb) * C; (2) Ra = Т * 1.44 * (2 * Д-1) / С; (3) Rb = T * 1,44 * (1-D) / C. (4) Здесь F – частота сигнала; Т – период импульса; t – его продолжительность; Ra и Rb – требуемые сопротивления. Исходя из этих формул, коэффициент заполнения не может быть меньше 50% (иначе мы получим отрицательное значение сопротивления). Вот это новость! Но что делать с гирляндой? Действительно, согласно нашему заявлению, скважность импульсного сигнала непременно должна составлять 33%. Есть два способа обойти это ограничение. Первый способ – использовать другую схему подключения таймера.Существуют более сложные схемы, позволяющие варьировать параметр D во всем диапазоне от 0 до 100%. Второй способ не требует переделки схемы. Мы просто инвертируем вывод таймера! Собственно, в предложенной выше схеме мы это уже сделали. Напомним, мы подключили катод светодиода к выводу таймера. В этой схеме светодиод будет гореть, когда на выходе таймера низкий уровень. Если это так, то нам необходимо отрегулировать сопротивления Ra и Rb цепи так, чтобы рабочий цикл D составлял 66,6%. Учитывая, что Т = 3 сек, а D = 0.66, получаем: Ra = 3 * 1,44 * (2 * 0,66 – 1) / 0,0001 = 13824 Ом Rb = 3 * 1,44 * (1-D) / 0,0001 = 14688 Ом At на самом деле, если использовать при более точных значениях D получаем Ra = Rb = 14400 Ом. Вряд ли мы найдем резистор с таким номиналом. Скорее всего, нам нужно поставить несколько резисторов последовательно, например: один резистор 10 кОм и 4 штуки по 1 кОм. Для большей точности можно добавить еще два резистора по 200 Ом. Результат должен выглядеть примерно так: В этой схеме используются резисторы 15 кОм.

3. Подключение группы светодиодов к таймеру 555

Теперь, когда мы научились выставлять нужный ритм, соберем небольшую гирлянду. В новой схеме пять светодиодов будут включаться на 0,5 секунды каждую секунду. Для такого ритма Ra = 0, Rb = 7,2 кОм. То есть вместо резистора Ra можно поставить перемычку. Мощность 555 слишком слабая, чтобы одновременно зажигать 5 светодиодов. Но в настоящей гирлянде их может быть 15, 20 и более. Для решения этой проблемы мы используем биполярный транзистор, работающий в режиме электронного ключа.Возьмем самый распространенный NPN-транзистор 2N2222. Также в этой схеме можно использовать полевой N-канальный транзистор, например 2N7000. Для наших светодиодов потребуется резистор, задающий ток. Суммарный ток пяти параллельно включенных светодиодов должен быть I = 20 мА * 5 = 100 мА. Напряжение питания всей схемы 9 Вольт. На красном светодиоде напряжение падает на 2 вольта. Таким образом, закон Ома на этом участке схемы: 100 мА = (9В-2В) / Р; следовательно R2 = 7В / 0,1А = 70 Ом.Округлим сопротивление до 100 Ом, что можно получить при параллельном включении двух резисторов по 200 Ом. Или можно даже оставить один резистор на 200 Ом, просто светодиоды будут гореть немного тусклее.

Принципиальная схема


Внешний вид макета


Примечание. Конденсатор С2 можно не включать в схему. Собираем схему, подключаем аккумулятор и наблюдаем результат. Если все работает как надо, давайте закрепим полученные знания, сделав несколько забавных устройств.

Задачи

  1. Звуковой генератор. В цепи гирлянды заменить группу светодиодов на пьезодинамический динамик. Увеличьте частоту звука, например, до 100 Гц. Если поднять частоту до 15 кГц, можно отпугнуть комаров!
  2. Железнодорожный светофор. Подключите два светодиода к таймеру так, чтобы один был подключен к таймеру катодом, а другой – анодом. Установите частоту импульсов – 1 Гц.

Заключение

Как уже упоминалось, таймер 555 – очень популярная ИС.Это связано с тем, что для большинства электронных устройств характерны периодические процессы. Любой звук – это периодический процесс. Сигнал ШИМ, который управляет скоростью двигателя, также является периодическим и с переменным рабочим циклом. И как уже было сказано, работа любого микроконтроллера и процессора основана на тактовом сигнале, который имеет очень точную частоту. В следующем уроке мы сделаем двоичные часы, используя таймер и двоичный счетчик. Будет немного сложнее, но интереснее!

Микросхема 555: приложение

Интегрированный таймер

NE555 – настоящий прорыв в области электроники.Он был создан в 1972 году сотрудником компании Signetics Хансом Р. Камензинд. Изобретение не утратило актуальности и по сей день. Позже устройство стало основой таймеров с дублированной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).

Вне всяких сомнений, детище электронщика позволило занять выдающуюся нишу в истории технических изобретений. По объему продаж это устройство превзошло все остальные с момента своего появления. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.

Лидерство сохранялось во все последующие годы. Микросхема 555, использование которой росло с каждым годом, продавалась очень хорошо. Например, в 2003 году было продано более 1 миллиарда экземпляров. Сама конфигурация агрегата за это время не изменилась. Он существует более 40 лет.

Внешний вид устройства стал неожиданностью для самого создателя. Камензинд преследовал цель сделать его гибким в использовании IP, но он не ожидал, что он окажется настолько многофункциональным. Изначально он использовался как таймер или генератор импульсов.Микросхема 555, применение которой быстро растет, теперь используется от детских игрушек до космических кораблей.

Устройство отличается выносливостью, поскольку построено на основе биполярной технологии, и ничего не требуется для его применения конкретно в космосе. Только тестовые работы проводятся с особой тщательностью. Итак, с тестовой схемой NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные тестовые спецификации. При изготовлении схем отличий нет, но подходы существенно различаются с выходным контролем.

Появление схемы в отечественной электронике

Первые упоминания о нововведении в советской радиотехнической литературе появились в 1975 году. Статья об изобретении опубликована в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого века, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

При производстве данного изделия использована сборка видеомагнитофона «Электроника ВМ12».Но это был не единственный аналог, ведь такое устройство создали многие производители по всему миру. Все агрегаты имеют шасси DIP8, а также корпус небольших габаритов SOIC8.

Технические характеристики схемы

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

Основные технические характеристики изделия:

  • напряжение питания 4.5-18В;
  • максимальный токовый выход 200 мА;
  • энергопотребление до 206 мА.

Если считать выходом, то это цифровое устройство. Он может быть в двух положениях – низком (0 В) и высоком (от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания индикатор может достигать 18 В.

Для чего предназначен прибор?

Микросхема NE 555 – унифицированное устройство с широким спектром применения. Его часто используют при сборке различных схем, и это только делает изделие популярным.Соответственно, растет потребительский спрос. Такая слава стала причиной падения цены на таймер, что радует многих мастеров.

Внутренняя структура таймера 555


Что заставляет это устройство работать? Каждый из выводов блока подключен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.

Двойной формат модели

Следует отметить, что NE 555 (микрочип) доступен в двойном формате под названием 556. Он содержит две свободные ИС.

Таймер 555 имеет 8 контактов, а 556 – 14 контактов.

Режимы работы устройства

Микросхема 555 имеет три режима работы:

  1. Микросхема 555 моностабильный режим. Работает как разово в одну сторону. Во время работы при нажатии кнопки в ответ на входной сигнал триггера излучается импульс заданной длины. Перед срабатыванием на выходе будет низкое напряжение. Отсюда он получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип работы удерживает устройство в неактивном состоянии до тех пор, пока оно не будет включено.Этот режим включает таймеры, переключатели, сенсорные переключатели, делители частоты и т. Д.
  2. Нестабильный режим является отдельной функцией устройства. Это позволяет схеме оставаться в генераторном режиме. Напряжение на выходе может меняться: высокое или низкое. Данная схема применима, когда необходимо задать импульсы прерывистого характера (при кратковременном включении и выключении агрегата). Режим используется при включении ламп со светодиодами, функциях в логической схеме часов и т. Д.
  3. Бистабильный режим или триггер Шмидта.Понятно, что он работает по триггерной системе в отсутствие конденсатора и имеет два стабильных состояния: высокое и низкое. Низкий спусковой крючок переходит в высокий. При падении низкого напряжения система переходит в низкое состояние. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.

Выводы таймера 555

Чип-генератор 555 включает восемь выводов:

  1. Вывод 1 (земля). Он подключается к отрицательной стороне источника питания (общий провод схемы).
  2. Вывод 2 (триггер). Он подает какое-то время высокое напряжение (все зависит от мощности резистора и конденсатора). Эта конфигурация является моностабильной. Контакт 2 управляет контактом 6. Если напряжение на обоих низкое, выход будет высоким. В противном случае при высоком напряжении на выводе 6 и низком уровне на выводе 2 на выходе таймера будет низкий уровень.
  3. Вывод 3 (вывод). Выходы 3 и 7 расположены синфазно. При приложении высокого напряжения приблизительно 2 В и низкого напряжения 0,5 В будет получено до 200 мА.
  4. Вывод 4 (сброс). Напряжение на этом выходе низкое, несмотря на рабочий режим таймера 555. Во избежание случайных падений этот выход должен быть подключен к положительной стороне во время использования.
  5. Заключение 5 (контроль). Он обеспечивает доступ к напряжению компаратора. Этот вывод не используется в российской электронике, но подключив его, можно добиться широких возможностей управления устройством 555.
  6. Вывод 6 (стоп). Включен в компаратор 1.Он противоположен контакту 2, используемому для остановки устройства. Это приводит к низкому напряжению. Этот выход может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
  7. Вывод 7 (выписка). Он подключен к коллектору транзистора Т6, а эмиттер последнего заземлен. Когда транзистор открыт, конденсатор разряжается до того, как он будет закрыт.
  8. Вывод 8 (плюсовое питание), которое составляет от 4,5 до 18 В.

Application Output

Output 3 (Output) может находиться в двух состояниях:

  1. Подключение цифрового выхода напрямую к входу другого драйвера на цифровая основа.Цифровой выход может управлять другими устройствами через несколько дополнительных компонентов (напряжение питания 0 В).
  2. Напряжение во втором состоянии высокое (Vcc на источнике питания).

Емкость устройства

  1. При падении напряжения на выходе ток направляется через устройство и подключает его. Это уменьшение, так как ток вырабатывается из Vcc и проходит через блок до 0 В.
  2. При увеличении Выходной ток, проходя через устройство, обеспечивает его включение.Этот процесс можно назвать источником тока. В этом случае электричество генерируется таймером и проходит через устройство до 0 В.

Увеличение и уменьшение могут работать вместе. Таким образом достигается попеременное включение и выключение устройства. Этот принцип касается работы ламп со светодиодами, реле, моторами, электромагнитами. К недостаткам этого свойства можно отнести то, что устройство необходимо подключать к выходу различными способами, поскольку выход 3 может выступать как потребителем, так и источником тока до 200 мА.Используемый блок питания должен иметь достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.

Микросхема LM555

Микросхема даташита 555 (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

Используется от прямоугольных генераторов импульсов с переменной скважностью и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций генераторов ШИМ. Распиновка микросхемы 555 и внутреннее устройство показаны на рисунке.

Уровень точности прибора равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным.На такой блок, как микросхема даташита NE 555, не влияют температурные условия окружающей среды.

Аналоги микросхемы NE555

Микросхема 555, аналог которой в России получил название КР1006ВИ1, является интегрированным устройством.

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), выходной каскад усилителя на основе двухтактной системы и комплементарный транзистор VT3. Назначение последнего – сбросить конденсатор установки времени при использовании блока в качестве генератора.Сброс триггера происходит, когда логическая единица (Jup / 2 … Jup) применяется к входам R.

При сбросе триггера на выходе устройства (вывод 3) будет наблюдаться низкое напряжение (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При функциональной схеме устройства очень сложно понять, в чем его необычность. Оригинальность устройства заключается в том, что оно имеет специальное триггерное управление, а именно формирует управляющие сигналы.Их создание происходит на компараторе DA1 и DA2 (на один из входов, на который подается опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггеров (выходах компараторов) должны быть получены сигналы высокого напряжения.

Как запустить устройство?

Для запуска таймера на выход 2 должно быть подано напряжение с индексом от 0 до 1/3 Юп. Этот сигнал помогает запустить триггер, и на выходе создается сигнал высокого напряжения. Сигнал выше предельного значения не вызовет никаких изменений в схеме, так как опорное напряжение для компаратора DA2 составляет 1/3 Юпитера.

Вы можете остановить таймер при отпускании спускового крючка. Для этого напряжение на выходе 6 должно превышать 2/3 Джуп (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3 Джуп). При сбросе устанавливается сигнал низкого напряжения и разряд конденсатора установки времени.

Опорное напряжение можно отрегулировать, подключив к выходу блока дополнительное сопротивление или источник питания.

Спидометр 555 Микросхема

В последнее время у автовладельцев стало модно наматывать пройденный километраж по спидометру.

Многих интересует, накрутить спидометр на микросхеме 555 возможно самостоятельно?

Эта процедура не представляет особой сложности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может выполнять функцию счетчика импульсов. Отдельные компоненты схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15% от расчетных значений.

p >> Микросхема

на 555 сА 3 схемы включения. Введение в электронику. Чипсы. Назначение выводов ИМС

Таймер NE555 Это, пожалуй, самая популярная интегральная микросхема своего времени.Несмотря на то, что он был разработан более 40 лет назад (в 1972 году), он до сих пор выпускается многими производителями. В этой статье мы постараемся осветить описания описания и применения таймера NE555.

Интеллектуальный компаратор, соединяющий разряженный триггер и инвертирующий усилитель в одной монолитной интегральной микросхеме, вместе с несколькими другими элементами сформировал практически бессмертные схемы устройств, которые сегодня используются многими радиолюбителями.

555 Таймер был разработан американской компанией Signetics в 1972 году и зарегистрирован на мировом рынке.Спустя два года эта же компания разработала микросхему с обозначением 556, которая объединила два отдельных Таймера NE555 только с общими выводами по питанию. Еще позже были разработаны микросхемы 557, 558 и 559 с использованием до четырех таймеров NE555 в одном корпусе. Но позже они были сняты с производства и почти забыты.

Интегральная микросхема NE555 была разработана как таймер и содержит комбинацию аналоговых и цифровых элементов в одном кристалле. Выпускается в различной конструкции, начиная от классического стандартного DIP-корпуса и корпуса SOIC для установки SMD и до миниатюрной версии SSOP или версии SOT23-5.(Цены на таймер NE555)

Таймер NE555, помимо стандартного исполнения, также выполнен в маломощном КМОП-варианте. Схема питания NE555 колеблется от 4,5 до 15 вольт (максимум 18 вольт), а CMOS использует питание от 3 вольт. Максимальная выходная нагрузка на выходе для NE555 200 мА, в версии маломощного таймера всего 20 мА при 9 вольт.

Стабильность стандартной версии 555 сильно зависит от качества блока питания. На столь простые схемы с использованием таймера это не влияет, однако в более сложных конструкциях желательно устанавливать в цепи питания буферный конденсатор емкостью 100 мкФ.

Основные характеристики интегрального таймера NE555

  • Максимальная частота более 500 кГц.
  • Длина одного импульса от 1 мс до часа.
  • Может работать в моностабильном мультиблокировочном режиме.
  • Высокий выходной ток (до 200 мА)
  • Регулируемая импульсная жидкость (отношение периода импульса к его длительности).
  • Совместимость с уровнями TTL.
  • Температурная стабильность 0,005% на 1 градус Цельсия.

Микросхема NE555 в своем составе содержит чуть более 20 транзисторов и 10 резисторов.На следующем рисунке представлена ​​структурная схема таймера от Philips Semiconductors.

В следующей таблице перечислены основные свойства NE555

.

NE555 выводы таймера

№2 – Ходовой (триггер)

Триггер срабатывает, если напряжение падает ниже 1/3 напряжения питания. Этот выход имеет высокое входное сопротивление, более 2 мОм. В нестабильном режиме он используется для управления напряжением на конденсаторе тока, в режиме Byscal к нему подключается переключающий элемент, например кнопка.

№4 – Сброс

Если напряжение на этом выходе ниже 0,7 В, внутренний компаратор сбрасывается. В случае неиспользования этот выход таймера NE555 необходим для подачи напряжения питания. Выходное сопротивление около 10 кОм.

№5 – контроль

Может использоваться для регулировки длительности импульса на выходе, подавая напряжение 2/3 напряжения питания. Если этот выход не используется, желательно подключить его к минусовой цепи питания через 0.Конденсатор 01 мкФ.

№6 – Стоп (компаратор)

Останавливает функцию таймера, если напряжение на этом выходе будет выше 2/3 напряжения питания. Выход имеет высокое входное сопротивление, более 10 МОм. Обычно он используется для измерения напряжения на конденсаторе тока.

№7 – слив

Выход через внутренний транзистор подключен к “земле”, когда внутренний триггер находится в активном состоянии. Выход (открытый коллектор) используется в основном для разряда конденсатора тока.

№3 – Выход

Микросхема NE555 имеет только один выход с током до 200 мА. Это намного больше, чем у обычных интегральных схем. Выход способен управлять, например, светодиодами (с токоограничивающим резистором), маленькими лампочками, пьезопреобразователем, динамиком (с конденсатором), электромагнитным реле (с защитным диодом) или даже маломощным. Двигатели постоянного тока. Если требуется более высокий выходной ток, вы можете подключить подходящий транзистор в качестве усилителя.

Таймер NE555 – схема включения

Возможность вывода 3 таймера NE555 для создания как высокого уровня напряжения, так и низкого (почти 0 вольт) позволяет управлять нагрузкой, подключенной как к минусовой мощности, так и к плюсу. Например, подключение светодиодов. Это, конечно, не обязательное требование, и нагрузку (светодиод) можно подключить либо к минусу, либо к плюсу питания.

Если таймер NE555 работает в нестабильном состоянии (режим генератора), то к выходу можно подключить динамик.Он подключается после разделительного конденсатора (например, 100 мкФ) и должен иметь сопротивление не менее 64 Ом из-за ограничения максимального выходного тока таймера. Конденсатор предназначен для разделения постоянной составляющей сигнала и проводит только аудиосигнал.

Акустическая система с сопротивлением катушки менее 64 Ом может быть подключена либо через конденсатор меньшей емкости (реактивное сопротивление), который является дополнительным сопротивлением, либо через усилитель.Усилитель также можно использовать для подключения более мощного динамика.

Как и все интегрированные микросхемы, выход таймера NE555, управляющего индуктивной нагрузкой (реле), должен быть защищен от скачков высокого напряжения, возникающих во время отключения. Диод (например, 1N4148) всегда подключается параллельно катушке катушки в обратном направлении.

Однако для микросхемы NE555 требуется второй диод последовательно с катушкой реле. Он ограничивает низкое напряжение, которое находится на выходе 3 таймера и предотвращает возбуждение реле малым током.

Таким диодом может быть, например, 1N4001 (диод 1N4148 не подходит) или светодиод.

(скачано: 3 774)

Очень долго думал, как простыми человеческими словами объяснить, что такое транзистор. Даже если вы говорите о транзисторе очень и очень поверхностно, мне придется написать как минимум пять листов, используя тупые термины.

Тут меня осенило: все-таки основная цель моего обзора не дать академических знаний (вы будете чувствовать себя университетом или хотя бы википедией для них), а научить начинающего радиолюбителя хотя бы различать транзистор из конденсатора и резистора, чтобы успешно собрать свои первые конструкции (например, наборы Master Kit).

Поэтому лучше всего сказать: транзисторы – это радиоактивные металлы с тремя выводами, предназначенными для усиления и преобразования сигналов. Так они могут выглядеть в жизни:

Так транзистор обозначен на схеме:

У транзистора, как мы уже поняли, три выхода: база (b), коллектор (C), эмиттер (E).
В базу обычно подается входной сигнал, с коллектора – усиленный сигнал снимается, а эмиттер – это провод общей схемы. Конечно, это очень примитивное описание принципов работы транзистора, да и нюансов в целом очень много, но мы уже договорились, что я не буду вас мучить чтением многогранного труда.

По самому радио способу выводы не размечены. Стандартного расположения выводов нет. Так как определить где какой вывод?
Надо будет воспользоваться справочной информацией: на каждый транзистор есть так называемый даташит, или, другими словами, паспортный радиокомпонент. Вся информация о транзисторе приведена в даташите: максимально допустимые ток и напряжение, коэффициент усиления, расположение выводов и многое другое. Даташиты проще всего искать в Интернете, также основные параметры транзисторов можно найти в радиолихорадке.

Взаимозаменяемость транзисторов

Поскольку транзистор имеет гораздо более сложное устройство и более значимые параметры, чем резистор, конденсатор или диод, выбрать допустимую замену недостающего компонента непросто. Как минимум, сменный транзистор должен иметь однотипный корпус и базу (расположение выводов). Новый транзистор должен иметь такую ​​же структуру: NPN или PNP. Кроме того, необходимо учитывать электрические параметры: допустимые токи, напряжения, в некоторых случаях – граничную частоту и т. Д.
Иногда разработчик схемы делает эту работу за вас, предлагая возможные аналоги транзистора. В Интернете и в любительской литературе также есть справочные таблицы с информацией о возможных аналогах транзисторов.
В наборах кит-мастер также иногда вкладывается вместо оригинальных (временно отсутствующих в наличии) транзисторов их аналогов, и такая замена не ухудшает качество работы готовой конструкции.

Установка транзистора на печатную плату

Вообще для успешной сборки набора мастер кит не обязательно знать где какой вывод с транзистора.Достаточно совместить «ключи» на транзисторе и на плате – и условные обозначения транзистора «автоматически» устанавливаются как положено.

Посмотрите на рисунок. У транзистора есть «ключик» – при взгляде на него хорошо видно, что корпус полукруглый. Такой же «ключик» имеется на печатной плате. Для правильной установки транзистора достаточно совместить «ключи» на транзисторе и на печатной плате:

Микросхема представляет собой практически готовое устройство, или, образно говоря, электронный полуфабрикат .

Микросхема содержит электронную схему, выполняющую определенную функцию: это может быть логическое устройство, преобразователь уровня, стабилизатор, усилитель. Внутри чипа могут находиться десятки (а иногда и сотни, миллионы и миллиарды) резисторов, диодов, транзисторов и конденсаторов.

Микросхемы выпускаются в разных корпусах и имеют разное количество выводов. Вот несколько примеров микросхем, с которыми может работать начинающий радиолюбитель:

ЦВЕТОВКА

Выводы пронумерованы против часовой стрелки, начиная с левого верхнего угла.Первый выход определяется с помощью «ключа» – насечки на краю корпуса или точки в виде выемки.

Взаимозаменяемость микросхемы

Микросхема – это узкая специализированная электронная схема, содержащая огромное количество элементов, и в общем случае каждая микросхема уникальна.
Но в некоторых случаях можно найти замену. Одинаковые чипы могут производить разные производители. Проблема только в том, что в названии нет унификации (иногда, но не обязательно, названия предметов могут совпадать).Например, MA709CH, MC1709G, LM 1709L SN72710L, K153UD1A / B – это одна и та же микросхема разных производителей.

В некоторых случаях в мастер-наборы KIT могут входить и аналоги микросхем. Это нормально и не ухудшает характеристик готовой схемы.

Микросхемы – стабилизаторы напряжения

Микросхемы стабилизаторов напряжения имеют три выхода, поэтому их легко спутать с транзисторами. Но в корпусе этого небольшого компонента могут быть десятки транзисторов, резисторов и диодов.Например, на рисунке ниже показана микросхема 78L05. Можно подать на его вход напряжение от 5 до 30В, на выходе микросхемы будет постоянное напряжение 5В, при нагрузочной способности микросхемы 100 мА. Выпускается такой стабилизатор и в более мощном исполнении – до 1А, он называется 7805 и имеет более крупный корпус.

Установка микросхемы на печатную плату

На микросхеме и на печатной плате есть «ключи», и при установке микросхемы на плату необходимо их совместить, как показано на рисунок ниже:

Доброго времени суток Уважаемые радиолюбители!
Приветствую Вас на сайте “”

Микросхемы

Микросхема (ИП – интегральная микросхема, ИС – интегральная микросхема , чип или микрочип от англ. Chip, Microchip) – целочисленное устройство, содержащее транзисторы, диоды, резисторы и другие, активные и пассивные элементы, общее количество которых может достигать нескольких десятков, сотен, тысяч, десятков тысяч и более.Многие разновидности чипсов – это довольно много. Самые используемые среди них – головоломка , операционные усилители , специализированные .

Большая часть микросхемы помещена в пластиковый корпус прямоугольной формы с гибкими пластинчатыми выводами (см. Рис. 1), расположенными по обеим сторонам корпуса. Сверху на корпусе имеется условная клавиша – круглая или другая форма метки, с которой ведется нумерация выводов. Если смотреть на фишку на фишке, то выводы следует считать против движения по часовой стрелке, а если снизу – по направлению движения по часовой стрелке.У микросхем может быть любое количество выводов.

В отечественной электронике (впрочем, и в зарубежной тоже) особенно популярны микросхемы -дразнилка, построена на основе биполярных транзисторов и резисторов. Их еще называют TTL chicircums (TTL – транзисторно-транзисторная логика) . Название транзисторный транзистор возник из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций, так и для усиления выходного сигнала. Весь их принцип работы построен на двух условных уровнях: низкий или высокий или, что эквивалентно, состояние логического 0 или логической 1.Так, для микросхем серии К155 для низкого уровня, соответствующего логическому 0, напряжение принимается от 0 до 0,4. B, то есть не более 0,4 В, а для высокой, соответствующей логической 1, не менее 2,4 В и не более напряжения питания – 5 В, а для микросхемы серии К176, рассчитанной на питание от источника, напряжение 9 B соответственно 0,02. ..05 и 8.6. ..8.8 V.

Маркировка чужой ТТЛ микросхемы начинается с номеров 74 , например 7400. Условные графические обозначения основных элементов логических микросхем показаны на рис.2. Также существуют таблицы истинности, дающие представление о логике этих элементов.


Обозначением логического элемента служит знак «&» (союз «и» на английском языке), стоящий внутри прямоугольника (см. Рис. 2). Слева – два (или более) Входных выхода, справа – один выходной выход. Логика действия этого пункта следующая: напряжение высокого уровня. Выход появится только тогда, когда на всех его входах будут поступать сигналы одного уровня. Тот же вывод можно сделать, глядя на таблицу истинности, которая характеризует электрическое состояние элемента и логическую связь между его выходными и входными сигналами.Например, для вывода (out. Во всех остальных случаях элемент будет в нулевом (0) состоянии, то есть на его выходе будет действовать напряжение низкого уровня.
Условный символ логического элемента OR – Номер 1 В прямоугольнике. У него, как и у предмета, может быть два и более входов. Выходной сигнал, соответствующий высокому уровню (логическая 1), появляется, когда сигнал одинакового уровня подается на вход 1 или вход 2 или одновременно на все входы. Проверьте эти логические взаимосвязи выходных и входных сигналов этого элемента по его таблице истинности.
Условное обозначение элемента НЕ – также число 1 Внутри прямоугольника. Но у него один вход и один выход. Маленький кружок, которым начинается линия выходного сигнала, символизирует логическое отрицание «не» на выходе элемента. На языке цифровой техники «не» означает, что элемент не инвертор, то есть электронный «кирпич», выходной сигнал противоположен входному. Другими словами: пока на его входе присутствует сигнал низкого уровня, на выходе будет сигнал высокого уровня, и наоборот.На это также указывают логические уровни в таблице истинности работы этого элемента.
Логический элемент И ерунда Это комбинация элементов И и НЕ , поэтому на его условном графическом обозначении стоит знак « &». “И маленький кружок на выходной линии, символизирующий логическое отрицание. Выведите один, два и более входов. Логика элемента следующая: сигнал высокого уровня на выходе появляется только при наличии сигналов низкого уровня. во всех входах.Если хотя бы на одном из входов присутствует сигнал низкого уровня, на выходе элемента и будет сигнал высокого уровня, то есть он будет в единственном состоянии, и если будет сигнал высокого уровня на всех входах – в нулевом состоянии. Элемент и не может выполнять функцию элемента, то есть не становится инвертором. Для этого необходимо только соединить все его входы вместе. Тогда при применении к такому объединенному входу сигнала низкого уровня на выходе элемента будет сигнал высокого уровня, и наоборот.Это свойство элемента не очень широко используется в цифровой технике.

Обозначение символов логических элементов (знаков «&» или «1») применяется только в отечественной схемотехнике.

Микросхемы

TTL обеспечивают построение разнообразных цифровых устройств, работающих на частотах до 80 МГц, но их существенный недостаток – большая потребляемая мощность.
В некоторых случаях, когда не требуется высокая скорость, а для требуется минимальное энергопотребление, в КМОП-микросхеме применяется , в котором используются полевые транзисторы, а не биполярные.Аббревиатура CMOS (CMOS Complemenary Metal-Oxide Semiconductor) Расшифровывается как дополнительный металл-оксидный полупроводник. Главная особенность КМОП микросхем – незначительное потребление тока в статическом режиме – 0,1 … 100 мкА. При работе на максимальной рабочей частоте энергопотребление увеличивается и приближается к мощности, потребляемой наименее мощными микросхемами TTL. К КМОП микросхемам относятся такие известные серии, как К176, К561, КР1561 и 564.

Аналоговые микросхемы класса Select Chuses S.Линейные характеристики – линейные микросхемы , к которым относятся ОУ Операционные усилители . НАИМЕНОВАНИЕ «Операционный усилитель » связано с тем, что, в первую очередь, такие усилители использовались для выполнения операций суммирования сигналов, их дифференцирования, интегрирования, инвертирования и т. Д. Аналоговые микросхемы выпускаются, как правило, функционально незаконченными, открывающий простор для любительского творчества.


Операционные усилители Имеют два входа – инвертирующий и непреобразовательный.Схема обозначена минусом и плюсом соответственно (см. Рис. 3). Подача сигнала на вход плюс – на выходе получается постоянный, но усиленный сигнал. После отправки в минус выход переключает выход, но тоже усиленный сигнал.

При производстве радиоэлектронной продукции Использование многофункциональных специализированных микросхем, требующих минимального количества внешних компонентов, позволяет значительно сократить время разработки конечного устройства и затраты на производство.В эту категорию входят микросхемы, предназначенные для чего-то определенного. Например, микросхемы усилителей мощности, стереоресивера, различных декодеров. Все они могут иметь совершенно разные виды. Если в одной из таких микросхем есть металлическая деталь с отверстием, значит, ее необходимо прикрутить к радиатору
.

Со специализированными микросхемами дело обстоит гораздо приятнее, чем с массой транзисторов и резисторов. Если раньше для сборки магнитолы было много деталей, то теперь можно сделать один микрокамер.

Одно из основных назначений микроконтроллеров – управление относительно простыми устройствами и системами, что, очевидно, требует обследования датчиков и выдачи управляющих сигналов исполнительным механизмам. Часто доступных портов микроконтроллера для таких целей может не хватить. Одним из способов увеличения количества подключаемых внешних устройств может служить сдвиговый регистр SN74HC595N. Данная микросхема покупается на RU.aliexpress.com по 0,6 $ за партию из 10 штук.

Он позволяет использовать три порта микроконтроллера для управления 8 выходами, что важно, этот регистр допускает каскадное соединение, таким образом получая 16 и более цифровых выходов, управляемых всеми теми же тремя портами микроконтроллера.Конструктивно эта микросхема в корпусе ДИП-16

Микросхема имеет 16 контактов, которые имеют следующее назначение: питание VCC и GND + 5В и суммарная шина соответственно. DS – Ввод данных, SHCP – вход синхронизации для записи состояния DS в регистровую память, STCP – управляющий сигнал, при низком уровне которого данные из регистровой памяти попадают на информационные выходы Q0-Q7, Q7 ‘- выход для передача данных в следующий регистр (требуется при совместной работе нескольких регистров), – управление включением / отключением выходов Q0-Q7 – обнуление регистра.


Например, вы можете взять код от производителей оборудования Arduino, иллюстрирующий работу этого регистра. Эта программа последовательно выдает на выходы двоичное число от 00000000 до 11111111. Подключено всего пять светодиодов, но в целом видно, что эта программа просто счетчик от 0 до 255.

Видео

В результате у нас есть простой и дешевый способ увеличить количество, но он должен платить меньше, чем их скорость. Однако для информационных выводов, таких как семисегментные индикаторы и линейные светодиодные шкалы, это не очень критично, так как скорость вывода информации все равно будет больше скорости восприятия ее органами чувств…

555 Схемы таймера и проекты

Мы перечисляем тщательно подобранную коллекцию схем и проектов таймера 555, , опубликованную на нашем сайте ранее. У нас есть большая коллекция простых и продвинутых проектов с использованием микросхемы таймера 555. В этой статье мы выбрали несколько действительно полезных схем таймера 555, которые будут интересны как студентам-электронщикам, так и любителям. Выбирая из большой коллекции, мы также позаботились о том, чтобы добавить 555 проектов таймеров, которые попадают в категорию игровых схем и развлечений, например, звуковой генератор Ding Dong.

Изучите Основы!

Если вы новичок в электронике, вы должны изучить основы работы с таймером 555 IC , прежде чем пытаться построить схему таймера 555 или полный проект таймера 555. Мы опубликовали полное руководство по таймеру 555, которое охватывает теорию, принцип работы, внутренние схемы и почти всю информацию, относящуюся к таймеру 555. После того, как вы закончите основы, изучите некоторые действительно основные схемы таймера 555, такие как моностабильная схема , нестабильный мультивибратор и схема осциллятора на основе таймера 555.

Загрузить лист данных LM 555 Лист данных

Список – 555 схем таймеров и проектов

Учебники, перечисленные выше, помогут любому новичку очень хорошо изучить основы работы с таймером. Любой, кто завершит эти учебные курсы, узнает, как работает микросхема таймера 555, что такое рабочий цикл, как изменить постоянные времени, как построить базовую схему таймера 555 и т. Д. Теперь давайте приступим к созданию более интересных и полезных приложений с использованием микросхемы 555.

Мы разделили этот тщательно подобранный список на два раздела – в первом – 555 Timer Circuits – перечислены все простые и базовые схемы, использующие микросхему таймера 555, что поможет студенту / любителю лучше понять концепции и основы.Во втором разделе – 555 Timer Projects – перечислены более продвинутые и реальные проекты, которые помогают студенту применить свои знания, полученные при реализации всех этих простых схем с использованием 555 IC.

Цепи таймера 555 – список

Как уже говорилось, давайте начнем наш первый раздел – схемы таймера 555 – в котором перечислены практические и простые схемы таймера 555, которые помогают студенту изучить основы построения схемы на основе микросхемы 555.

1. Схема 7-сегментного счетчика

Эта схема таймера устроена как нестабильный мультивибратор для отображения семисегментного счетчика с помощью счетчика IC CD 4033. Эта схема в основном добавляется к другим схемам, чтобы сделать ее более привлекательной за счет отображения счетчика. Схема таймера используется для запуска счетчика IC, который, в свою очередь, увеличивает каждый счет на семи сегментном индикаторе LED LT543. Полную информацию о схеме и ее принципиальной схеме можно найти в оригинальной статье.

2. Цепь мигалки с использованием NE 555

В схеме светодиодного мигающего устройства 555 используется нестабильный мультивибратор, который генерирует импульсы для мигания лампы. В цепи установлены два резистора для регулирования частоты мигания. Полупериодный выпрямитель, транзистор и симистор используются для управления нагрузкой. Схема, показанная в исходном сообщении, имела некоторые ошибки, и измененная схема также показана прямо под исходным сообщением. Также обратите внимание на специальные примечания, когда вы проверяете цепь под напряжением, так как это может вызвать потенциальную опасность поражения электрическим током.

3. Схема переключателя фото

Эта схема использует реле и датчик для определения и переключения, когда интенсивность света пересекает определенный предел. В качестве датчика используется светозависимый резистор . Таймер подключен к двум транзисторам для управления реле. Взгляните на полную работу схемы в исходной ссылке, приведенной выше. Также прочтите специальные примечания, приведенные в статье, чтобы убедиться, что процедуры, необходимые для работы схемы, выполнены правильно.

Мы рекомендуем 3 книги по основам микросхемы таймера 555, которые можно купить онлайн в нашем магазине. Эти книги принадлежат автору Форресту М Мимсу, чьи книги по электронике разошлись тиражом более миллиона экземпляров, и за ними следят во многих известных университетах по всему миру. Ознакомьтесь с их обзорами и купите их в нашем интернет-магазине: – 3 замечательные книги для изучения схем и проектов таймера 555.

4. Инфракрасный датчик / детектор

Эта схема может применяться как датчик приближения или датчик уровня жидкости.Он работает, определяя расстояние до цели по отражению инфракрасного луча. Выход таймера рассчитан на рабочий цикл 0,8 миллисекунды, частоту 120 Гц и пиковый ток 300 мА. Такой таймер управляет инфракрасным светодиодом. LM 358 IC также используется в схеме в качестве компаратора, так что он принимает сигнал от одного диода, как только он получает инфракрасный сигнал от другого диода, и передает его на инвертирующий вход IC. Подробное представление о схеме можно получить из основной статьи.

5. Цепь переключателя с дистанционным управлением

Эта схема используется для включения и выключения электроприбора с помощью пульта ДУ телевизора. Сигналы воспринимаются с помощью ИС датчика, называемого TSOP 1738. Выходной сигнал ИС будет высоким, если на него не будет воздействовать какой-либо сигнал. Это переводит транзистор в состояние ВЫКЛ. Если на ИС попадает сигнал с частотой около 38 килогерц, его выходная мощность становится низкой. Это заставляет транзистор проводить и, таким образом, отправлять отрицательный импульс на микросхему таймера, предназначенную для работы в качестве моностабильного мультивибратора.Взгляните на принципиальную схему и подробные сведения о работе над основной статьей.

6. Чувствительная цепь охранной сигнализации

Цепь используется для подачи сигнала тревоги, как только злоумышленник проходит рядом с цепью. Его можно установить в домашнем помещении из соображений безопасности. Схема использует LDR для определения изменения света из-за отражения злоумышленника. Этот выход подается на схему компаратора операционного усилителя.

7. Цепь инфракрасного датчика движения

Схема нестабильного мультивибратора разработана с помощью микросхемы таймера, а инфракрасный диод используется для создания инфракрасных лучей, которые воспринимаются фототранзистором, как только он срезается из-за движения злоумышленника.

8. Цепь сигнализации дождя

Эта схема используется для подачи сигнала тревоги, как только начинается дождь. Основными компонентами схемы являются два транзистора и микросхема таймера. Датчик используется для определения падения дождевой воды, и его выходной сигнал подается на переключатель и, следовательно, на два транзистора.

9. Цепь детектора отсутствия импульсов с использованием NE555

Эта схема используется для поиска пропущенного импульса или аномально длительного периода между двумя последовательными импульсами в последовательности импульсов.Такие схемы можно использовать для обнаружения прерывистого зажигания свечи зажигания автомобиля или для контроля сердечного ритма больного пациента.

555 Таймер проектов – Список

Поскольку первый раздел закончен, давайте перейдем к созданию более интересных проектов таймера 555, которые включают в себя сложные и простые проекты таймера 555. Студент / любитель может применить полученные знания, создав проекты, представленные в этом разделе.

10. Индикатор входящего мобильного вызова

Эту цепь можно использовать, чтобы избежать помех, вызванных звонками мобильного телефона, когда вы находитесь дома.Все, что вам нужно сделать, это разместить цепь рядом с мобильным телефоном, и она даст вам визуальную индикацию, даже если звонок отключен.

11. Схема музыкального рожка

Две микросхемы таймера 555 объединены для создания музыкального рожка. Выход первой микросхемы соединен с выводом разряда второй микросхемы. Оба они подключены к работе как нестабильные мультивибраторы.

12. Цепь 10-минутного таймера

Эта схема используется для подачи сигнала тревоги, который разбудит вас через десять минут.Здесь вместо зуммера в схеме используется светодиод. Схема может быть изменена по своему усмотрению. Схема состоит только из схемы таймера, выполненной в виде моностабильного мультивибратора.

13. Регулятор яркости маломощных ламп

Эта схема помогает уменьшать и увеличивать яркость ламп накаливания малой мощности. Микросхема таймера выполнена в виде нестабильного мультивибратора с переменной скважностью. Также используется транзистор, вход которого будет управляться схемой таймера.Выход транзистора управляет лампой. Рабочий цикл мультивибратора можно изменить с помощью потенциометра .

14. Блок мигающих светодиодов

Схема светодиодного мигающего устройства 555 используется для создания эффекта вращения, когда светодиоды расположены правильно. Схема имеет очень низкое потребление тока и может работать даже от кнопочных ячеек на 3 В. Схема нестабильного мультивибратора настраивается с помощью микросхемы таймера с рабочим циклом 50% и частотой 4 Гц.Другая микросхема таймера также используется в качестве инвертора импульсов запуска.

15. Звуковой генератор Ding-Dong

Cicuit состоит из двух таймеров SE 555, которые переключаются между двумя частотами для получения звука динг-донг. Первый подключен ко второму таким образом, что частота второй микросхемы NE555 модулируется выходным сигналом первой микросхемы.

Применение распиновки микросхем серии

555. Подробное описание, применение и схемы включения таймера NE555.Описание и область применения

Микросхема встроенного таймера 555 была разработана 44 года назад, в 1971 году, и пользуется популярностью до сих пор. Пожалуй, ни одна микросхема так долго не служила людям. Чего на нем не собрали, то даже говорят, что цифра 555 – это количество вариантов его использования 🙂 Одно из классических применений таймера 555 – регулируемый прямоугольный генератор.
В этом обзоре будет описание генератора, конкретное приложение будет в следующий раз.

Плата отправлена ​​запаянной в антистатическом пакете, но микросхема очень дубовая и статикой ее не так-то просто убить.

Красный светодиод подключен к выходу генератора и мигает с низкой выходной частотой.
По китайской традиции производитель забыл поставить ограничительный резистор последовательно с верхним подстроечным резистором. По спецификации оно должно быть не менее 1кОм, чтобы не перегружать внутренний ключ микросхемы, однако в реальности схема работает даже с меньшим сопротивлением – до 200 Ом, при котором генерация нарушается.Установить на плату ограничительный резистор сложно из-за особенностей компоновки печатной платы.
Диапазон рабочих частот выбирается установленной перемычкой в ​​одном из четырех положений.
Продавец неверно указал частоты.


Фактически измеренные частоты генератора при напряжении питания 12 В
1 – от 0,5 Гц до 50 Гц
2 – от 35 Гц до 3,5 кГц
3 – от 650 Гц до 65 кГц
4 – от 50 кГц до 600 кГц

нижний резистор (согласно схеме) задает длительность паузы импульсов, верхний резистор задает период следования импульсов.
Напряжение питания 4,5-16В, максимальная выходная нагрузка – 200мА

Стабильность выходных импульсов во 2-м и 3-м диапазонах невысока из-за использования конденсаторов из сегнетокерамики типа Y5V – частота расползается не только при температура меняется, но даже при изменении напряжения питания (причем в разы). Я не рисовал графику, просто поверьте мне на слово.
На других диапазонах стабильность импульса приемлема.

Вот что выдает на 1 диапазоне.
При максимальном сопротивлении подстроечных резисторов


В режиме минимальной скважности импульса (верхний подстроечный резистор на максимум, нижний на минимальный)

Для китайских производителей: добавить ограничивающий резистор 300-390 Ом, заменить 6.Керамический конденсатор емкостью 8 мкФ с электролитическим конденсатором 2.2 мкФ / 50 В, и замените конденсатор 0.1 мкФ Y5V на более подходящий 47 нФ X5R (X7R)
Вот готовая модифицированная схема.


Сам генератор не переделывался, т.к. указанные недостатки не критичны для моего приложения.

Вывод: полезность прибора выясняется тогда, когда какая-либо из ваших самоделок требует к себе импульсов 🙂
Продолжение следует…

Планирую купить +31 Добавить в избранное Обзор понравился +28 +58

Угадай слово по подсказке на Android и IOS (от Sayrex) – игра-головоломка от создателей «Составляй слова из слова», «Найди и угадай слово», «Угадай слово на фото» и «Составляй слова из букв».включает более 3500 интересных уровней. В игре стартовый капитал 500 кристаллов.
Как вы уже догадались, в этой игре вам нужно угадывать слово, используя ключевые слова, первое слово по умолчанию открыто бесплатно, а три оставшихся вы можете открыть только на игровые деньги.
Если вы любите развивать логическое мышление. Кроссворды, ребусы, ребусы – это то, что нельзя проводить свободное время без работы, или вы просто любите на досуге разгадывать головоломки, тогда отгадывать слово по подсказке – это именно то, что вам нужно.Она не сможет оставить равнодушным ни взрослого, ни ребенка.
Для того, чтобы играть в игру «Угадай слово по подсказке», вам просто нужно скачать ее на свое устройство на базе Android или IOS и наслаждаться игровым процессом. Если у вас возникнут вопросы с прохождением, то наш сайт вам в этом поможет. Как обычно, мы публикуем полное прохождение игры, если вашего еще нет, они скоро появятся.

Игра Угадай слово по подсказке. Ответы на уровни 551-560

Ответы к игре Угадай слово по уровням подсказки: 551, 552, 553, 554, 555:

Ответы к игре Угадай слово по уровням подсказки: 556, 557, 558, 559, 560:

Уровень 558:

Каждый радиолюбитель не раз встречал микросхему NE555.Этот маленький восьминогий таймер приобрел огромную популярность благодаря своей функциональности, практичности и простоте использования. На таймере 555 можно собирать схемы самого разного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, на котором висит всего пара элементов, до многоступенчатого кодового замка с использованием большого количества дополнительных компонентов.

В этой статье мы подробнее рассмотрим микросхему NE555, которая, несмотря на солидный возраст, все еще пользуется спросом. Следует отметить, что, в первую очередь, это требование связано с использованием ИС в схемах с использованием светодиодов.

Описание и сфера применения

NE555 – разработка американской компании Signetics, специалисты которой не сдались в условиях экономического кризиса и смогли реализовать наработки Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году смог доказать важность своего изобретения, не имевшего на тот момент аналогов. Микросхема NE555 имела высокую плотность упаковки при невысокой стоимости, что обеспечило ей особый статус.

Впоследствии его стали копировать конкурирующие производители со всего мира.Так появился отечественный КР1006ВИ1, который так и остался уникальным в этом семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 стоп-вход (6) имеет приоритет перед пусковым входом (2). В импортных аналогах других фирм эта особенность отсутствует. Этот факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.

Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на производительность устройства. В целях снижения энергопотребления еще в 70-х годах прошлого века был запущен выпуск таймера серии CMOS.В России микросхема на полевом транзисторе получила название КР1441ВИ1.

Таймер 555 наиболее широко используется при построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции устранения дребезга контактов, ШИМ, восстановления цифрового сигнала и так далее.

Особенности и недостатки

Таймер оснащен внутренним делителем напряжения, который устанавливает фиксированные верхний и нижний порог для двух компараторов.Поскольку нельзя исключить делитель напряжения и нельзя контролировать пороговое напряжение, возможности NE555 сужаются.

Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не требуют установки внешних конденсаторов.

Основные параметры микросхемы серии 555

Внутри NE555 есть пять функциональных блоков, которые можно увидеть на логической схеме. На входе расположен резистивный делитель напряжения, который генерирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов.Выходные контакты компараторов переходят к следующему блоку – триггеру RS с внешним выходом на сброс, а затем к усилителю мощности. Последний узел представляет собой транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций в зависимости от поставленной задачи.

Рекомендуемое напряжение питания для микросхем типа NA, NE, SA лежит в диапазоне от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18 В. В этом случае ток потребления при минимальном Usup составляет 2-5 мА, при максимальном Usup – 10-15 мА. Некоторые ИС серии 555 CMOS потребляют менее 1 мА.Максимальный выходной ток импортной микросхемы может достигать 200 мА. Для КР1006ВИ1 не более 100 мА.

Качество сборки и производитель очень сильно влияют на условия работы таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70 ° C, а SE555 – от -55 до + 125 ° C, что важно знать при проектировании устройств для работы в открытой среде … Подробнее Подробнее об электрических параметрах вы можете узнать типичные значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES и TRIG в таблице данных на микросхему серии XX555.

Расположение и назначение штифтов

NE555 и его аналоги выпускаются преимущественно в восьмиконтактном корпусе PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов, независимо от корпуса, стандартное. Условное графическое обозначение таймера – прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).

  1. Общий (GND). Первый вывод по ключу. Подключается к минусу блока питания устройства.
  2. Триггер (TRIG).Импульс низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и C. Возможные вариации входного сигнала описаны в разделе «Одновибратор».
  3. Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала (Upit-1.5V), а низкий уровень около 0,25V. Переключение занимает около 0,1 мкс.
  4. Сброс (RESET). Эта запись имеет наивысший приоритет и может управлять таймером независимо от напряжения на других контактах.Для включения запуска необходимо, чтобы на нем был потенциал более 0,7 вольт. По этой причине он подключен через резистор к источнику питания схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт препятствует работе NE555.
  5. Управление (CTRL). Как видно из внутреннего устройства, микросхема напрямую подключена к делителю напряжения и при отсутствии внешних воздействий выдает 2/3 Usup. Подав управляющий сигнал на CTRL, вы можете получить на выходе модулированный сигнал.В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
  6. Остановка (THR). Это вход первого компаратора, появление напряжения, при котором более 2 / 3Upit останавливает срабатывание триггера и устанавливает выход таймера на низкий уровень. В этом случае на выводе 2 не должно быть триггерного сигнала, поскольку TRIG имеет приоритет над THR (кроме KR1006VI1).
  7. Разряд (DIS). Он подключен непосредственно к внутреннему транзистору, который включен в общую коллекторную цепь.Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключается синхронизирующий конденсатор, который разряжается, когда транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для увеличения грузоподъемности таймера.
  8. Источник питания (VCC). Подключается к плюсу блока питания 4.5-16В.

Режимы работы NE555

Таймер серии 555 работает в одном из трех режимов, рассмотрим их подробнее на примере микросхемы NE555.

Моновибратор

Принципиальная электрическая схема однозарядного устройства представлена ​​на рисунке.Для формирования одиночных импульсов помимо микросхемы NE555 понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подается одиночный импульс низкого уровня, что приводит к переключению микросхемы и появлению высокого уровня сигнала на выходе (3). Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:

По истечении заданного времени (t) на выходе генерируется сигнал низкого уровня (начальное состояние). По умолчанию вывод 4 совмещен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.

При разработке схем нужно учитывать 2 нюанса:

  1. Напряжение питания не влияет на длительность импульса. Чем выше напряжение питания, тем выше скорость заряда синхронизирующего конденсатора и больше амплитуда выходного сигнала.
  2. Дополнительный импульс, который может быть подан на вход после основного, не повлияет на работу таймера до истечения времени t.

На работу генератора одиночных импульсов можно воздействовать извне двумя способами:

  • отправить сигнал низкого уровня в Reset, который вернет таймер в исходное состояние;
  • , пока на входе 2 низкий уровень, на выходе будет высокий уровень.

Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров временной цепи можно получить на выходе прямоугольные импульсы с четко заданной длительностью.

Мультивибратор

Мультивибратор – это генератор периодических прямоугольных импульсов с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одноразового устройства в том, что нет внешнего мешающего воздействия на нормальное функционирование устройства.Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 представлена ​​на рисунке.

Резисторы R 1, R 2 и конденсатор С 1 участвуют в формировании повторяющихся импульсов. Время импульса (t 1), время паузы (t 2), период (T) и частота (f) рассчитываются с использованием следующих формул: Из этих формул легко увидеть, что время паузы не может превышать время импульса, т.е. То есть невозможно будет достичь рабочего цикла (S = T / t 1) более 2 единиц. Для решения проблемы в схему добавлен диод, катод которого подключен к выводу 6, а анод – к выводу 7.

В даташите микросхемы часто работают со значением обратной скважности – Duty cycle (D = 1 / S), которое отображается в процентах.

Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор C 1 разряжается, что переводит выходной сигнал таймера на высокий уровень. Затем C 1 начинает зарядку, набирая емкость до верхнего порогового значения 2/3 U PIT. Достигнув порога, ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала.Начинается процесс разряда конденсатора (t 1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 U PIT. При его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.

Прецизионный триггер Шмитта с триггером RS

Внутри таймера NE555 есть встроенный двухпороговый компаратор и триггер RS, что позволяет реализовать прецизионный триггер Шмитта с триггером RS на аппаратном уровне.Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из них происходит следующее переключение. В этом случае значение гистерезиса (обратное переключение) равно 1/3 U PIT. Возможность использования NE555 в качестве прецизионного триггера востребована при построении систем автоматического управления.

3 самые популярные схемы на базе NE555

Моновибратор

Практический вариант схемы одиночного импульса на TTL NE555 показан на рисунке.Схема питается от униполярного напряжения от 5 до 15 В. Элементами синхронизации здесь являются: резистор R 1 – 200 кОм-0,125 Вт и электролитический конденсатор C 1 – 4,7 мкФ-16 В. R 2 поддерживает высокий потенциал на входе до тех пор, пока какое-либо внешнее устройство не снизит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С 2 защищает цепь от сквозных токов в моменты переключения.

Активация однократного включения происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта.В этом случае на выходе формируется высокий уровень длительностью:

t = 1,1 * R 1 * C 1 = 1,1 * 200000 * 0,0000047 = 1,03 с.

Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.

Мигающий светодиод на мультивибраторе

На основе схемы мультивибратора, рассмотренной выше, можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находится по формуле:

R = (U OUT -U светодиод) / I светодиод,

U OUT – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.

Количество подключаемых светодиодов зависит от типа используемой микросхемы NE555, ее нагрузочной способности (CMOS или TTL). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого будет светодиод.

Реле времени

Схема регулируемого таймера (электронного реле времени) показана на рисунке.
С его помощью можно вручную установить длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором 10 кОм устанавливается переменная номиналом 250 кОм.Емкость синхронизирующего конденсатора увеличена до 100 мкФ.

Схема работает следующим образом. Первоначально на контакте 2 высокий уровень (от источника питания), а на контакте 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи положительного импульса на базу VT1 по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. При этом на выходе ИМС появляется положительный импульс, открывающий VT2. В результате ток эмиттера VT2 запускает реле.Пользователь может прервать выполнение задачи в любой момент, замкнув СБРОС на массу.

Транзисторы SS8050, показанные на схеме, можно заменить на КТ3102.

В одной статье невозможно рассмотреть все популярные схемы на базе NE555. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за все время существования таймера. Надеемся, что предоставленная информация послужит ориентиром при сборке схем, в том числе нагрузкой на светодиоды.

Читать то же

Часть первая. Теоретический.

Наверное, нет такого радиолюбителя, который не использовал бы эту чудесную микросхему в своей практике. Что ж, о ней уже все слышали.

Его история началась в 1971 году, когда Signetics Corporation выпустила микросхему SE555 / NE555 под названием «Интегральный таймер» ( The ic time machine ).
На тот момент это была единственная микросхема «таймера», доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема приобрела широкую популярность как среди любителей, так и среди профессионалов.Появилось куча статей, описаний, схем с использованием данного устройства.

За последние 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал своим долгом выпустить собственную версию этой микросхемы, в том числе с использованием более современных технических процессов. Например, Motorola выпускает CMOS-версию MC1455. Но при этом отличий в функциональности и расположении контактов для всех этих версий нет. Все они являются полными аналогами друг друга.

Наши отечественные производители также не остались в стороне и выпустили эту микросхему под названием КР1006ВИ1.

А вот список зарубежных производителей, которые делают таймер 555, и их коммерческое обозначение:

Производитель

Название микросхемы

Техасские инструменты

В некоторых случаях указываются два имени.Это означает, что существует две версии микросхемы – гражданская, коммерческая и военная. Военная версия более точна, имеет широкий диапазон рабочих температур и доступна в металлическом или керамическом корпусе. Ну и дороже, конечно.

Начнем с корпуса и контактов.

Микросхема выпускается в двух типах корпусов – пластиковый DIP и круглый металлический. Правда, он все-таки выпускался в металлическом корпусе – сейчас только корпуса DIP.Но на случай, если вдруг получится такое счастье, вот оба рисунка футляра. Назначение контактов одинаково в обоих корпусах. Помимо стандартных, выпускается еще два типа микросхем – 556 и 558. 556 – сдвоенный вариант таймера, 558 – счетверенный.

Функциональная схема таймера показана на рисунке непосредственно над этим предложением.
Микросхема содержит около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Состав и количество компонентов могут незначительно отличаться в зависимости от производителя.Выходной ток может достигать 200 мА, потребляемый ток на 3-6 мА больше. Напряжение питания может варьироваться 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 составляет 0,005% / C.

Теперь посмотрим на принципиальную схему таймера и помоем его кости, а точнее ноги – какой вывод нужен для чего и что все это значит.

Итак выводы:

1.Земля. Комментировать особо нечего – вывод, который подключен к минусу питания и к общему проводу схемы.

2. Запуск. Вход компаратора №2. Когда на этот вход подается импульс низкого уровня (не более 1/3 Vpit), запускается таймер и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивление R (Ra + Rb, см. функциональную схему) и конденсатор C – это так называемый режим моностабильного мультивибратора.Входной импульс может быть прямоугольным или синусоидальным. Главное, чтобы он был короче по длительности, чем время зарядки конденсатора С. Если входной импульс по длительности все же превышает это время, то выход микросхемы будет оставаться на высоком уровне до тех пор, пока не установится высокий уровень на вход снова. Ток, потребляемый входом, не превышает 500 нА.

3. Выход. Выходное напряжение изменяется в зависимости от напряжения питания и равно Vpit-1.7В (высокий уровень на выходе). На низком уровне выходное напряжение составляет примерно 0,25 В (при напряжении питания +5 В). Переключение между состояниями low-high происходит примерно за 100 нс.

4. Сброс. Когда на этот выход подается напряжение низкого уровня (не более 0,7 В), выход сбрасывается в состояние низкого уровня, независимо от того, в каком режиме включен таймер. этот момент и что он делает. Сброс, понимаете, в Африке тоже сбрасывается. Входное напряжение не зависит от напряжения питания – это TTL-совместимый вход.Чтобы предотвратить случайный сброс, настоятельно рекомендуется подключать этот вывод к положительному источнику питания, когда он не нужен.

5. Контроль. Этот вывод обеспечивает доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое составляет 2 / 3Vpit. Обычно этот штифт не используется. Однако его использование может значительно расширить возможности управления таймером. Дело в том, что подавая напряжение на этот вывод, можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и тем самым забивать цепь синхронизации на RC.Напряжение, подаваемое 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. В этом случае мы получаем на выходе модулированный сигнал FM (FM). Если этот вывод по-прежнему не используется, рекомендуется подключить его к общему проводу через конденсатор 0,01 мкФ (10 нФ), чтобы снизить уровень помех и любых других проблем.

6. Стоп. Этот вывод является одним из входов компаратора №1.Он используется как своего рода антипод пина 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние ( Meow! Silent panic?! ) низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания) таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Как и на вывод 2, на этот вывод могут подаваться как прямоугольные, так и синусоидальные импульсы.

7. Разрядка. Этот вывод подключен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей.Таким образом, когда транзистор открыт, конденсатор C разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии до закрытия транзистора. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть имеет высокий уровень. Этот вывод также можно использовать как вспомогательный выход. Его грузоподъемность примерно такая же, как у обычного выхода таймера.

8. Плюс питание. Как и в случае с пином 1, сказать особо нечего.Напряжение питания таймера может быть в пределах 4,5-16 вольт. Для армейских версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт.

Итак, предположим, что мы подали питание на микросхему. На входе высокий уровень, на выходе низкий, и конденсатор C разряжен. Все спокойно, все спят. А потом БАМ – на вход таймера подаем серию прямоугольных импульсов. Что творится?

Самый первый импульс низкого уровня переключает выход таймера в состояние высокого уровня.Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резистор R. Все время, пока конденсатор заряжается, выход таймера остается включенным – он поддерживает высокий уровень напряжения. Как только конденсатор заряжается до 2/3 питающего напряжения, выход микросхемы отключается и на нем появляется низкий уровень. Транзистор T6 включается и конденсатор C разряжается.
Однако есть два нюанса, которые показаны на графике пунктирными линиями.

Первый – если после окончания заряда конденсатора входное напряжение остается низким – в этом случае выход остается активным – оно остается на высоком уровне до тех пор, пока на входе не появится высокий уровень.Второй – если мы активируем вход сброса по низкому напряжению. В этом случае выход немедленно отключится, даже если конденсатор все еще заряжается.
Итак, лирическая часть закончена – перейдем к суровым числам и расчетам. Как мы можем определить время, в которое таймер включится, и значения цепочки RC, необходимые для установки этого времени? Время, необходимое конденсатору для зарядки до 63,2% (2/3) напряжения питания, называется постоянной времени, мы обозначаем его буквой t.Это время рассчитывается по удивительной по своей сложности формуле. Вот она: t = R * C , где R – сопротивление резистора в МегаОм-омах, C – емкость конденсатора в мкФ. Время указывается в секундах.

Вернемся к формуле, когда подробно рассмотрим режимы работы таймера. А пока давайте посмотрим на простой тестер для этой микросхемы, который легко подскажет, работает ваш экземпляр таймера или нет.

Если после включения питания оба светодиода мигают, то все в порядке и микросхема полностью исправна. Если хотя бы один из диодов не горит, или наоборот – горит постоянно, то такую ​​микросхему можно с чистой совестью опустить в унитаз или вернуть обратно продавцу, если вы только что купили. Напряжение питания 9 вольт. Например, от батареи Крона.

Теперь рассмотрим режимы работы данной микросхемы.
По сути, у него два режима. Первый – мультивибратор моностабильный … Моностабильный – потому что стабильное состояние такого мультивибратора – разовое. И переводим его временно во включенное состояние, посылая сигнал на вход таймера. Как отмечалось выше, время, на которое мультивибратор переходит в активное состояние, определяется цепочкой RC. Эти свойства можно использовать в самых разных схемах. Запустить что-то на определенное время или наоборот – сформировать паузу на указанное время.

Второй режим – генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которой определяет одна и та же RC-цепь.

Начнем сначала, то есть с первого режима.

Схема включения микросхемы представлена ​​на рисунке. RC-цепь подключена между плюсом и минусом источника питания. Вывод 6 – Стоп подключен к месту соединения резистора и конденсатора.Это вход компаратора №1. Сюда же подключается контакт 7 – разряд. Входной импульс подается на вывод 2 – Start. Это вход компаратора №2. Совершенно простая схема – один резистор и один конденсатор – насколько это проще? Чтобы улучшить помехоустойчивость, вы можете подключить вывод 5 к общему проводу через конденсатор 10 нФ.
Итак, в исходном состоянии на выходе таймера низкий – около нуля вольт, конденсатор разряжен и не хочет заряжаться, так как транзистор Т6 открыт.Это состояние стабильное, может продолжаться бесконечно. Когда на вход поступает импульс низкого уровня, срабатывает компаратор №2 и включает внутренний триггер таймера. В результате на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор T6 закрывается, и конденсатор C начинает заряжаться через резистор R. Все время, пока он заряжается, выход таймера остается высоким. Таймер не реагирует на какие-либо внешние стимулы, если они отправлены на вывод 2. То есть после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не влияют на состояние таймера – это очень важно.Итак, что там происходит? Ах да – конденсатор заряжается. Когда он заряжен до напряжения 2 / 3Vpit, компаратор №1 будет работать и, в свою очередь, переключит внутренний триггер. Это установит выход на низкий уровень напряжения, и схема вернется в исходное стабильное состояние. Транзистор Т6 откроется и разрядит конденсатор С.

Время, на которое таймер, так сказать, «выходит из себя», может составлять от одной миллисекунды до сотен секунд.
Считается так: T = 1.1 * R * C
Теоретически ограничений по длительности импульса нет – как по минимальной длительности, так и по максимальной. Однако есть некоторые практические ограничения, которые можно обойти, но сначала следует подумать, нужно ли это делать и не проще ли выбрать другое схемное решение.

Перейдем ко второму режиму.

В эту схему был добавлен еще один резистор. Входы обоих компараторов подключены и подключены к месту соединения резистора R2 и конденсатора.Вывод 7 подключен между резисторами. Конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.

Теперь посмотрим, что происходит, когда мы подаем питание на схему. В исходном состоянии конденсатор разряжен и на входах обоих компараторов имеется низкий уровень напряжения, близкий к нулю. Компаратор № 2 переключает внутренний триггер и устанавливает высокий выходной сигнал таймера. 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, включает триггер и выключает выход таймера – выходное напряжение становится близким к нулю.Транзистор Т6 открывается и конденсатор начинает разряжаться через резистор R2. Как только напряжение на конденсаторе упадет до 1/3 напряжения питания, компаратор №2 снова переключит триггер и на выходе микросхемы появится высокий уровень. Транзистор Т6 закроется и конденсатор снова начнет заряжаться …

Короче на выходе получаем последовательность прямоугольных импульсов. Частота импульсов, как вы, наверное, уже догадались, зависит от значений C, R1 и R2.Определяется по формуле:

Значения R1 и R2 подставляются в Ом, C – в фарадах, частота получается в Герцах.
Время между началом каждого следующего импульса называется периодом и обозначается буквой t. Он состоит из длительности самого импульса – t1 и интервала между импульсами – t2. t = t1 + t2 .
Частота и период – это противоположные понятия, и взаимосвязь между ними следующая:
f = 1 / t .
t1 и t2, конечно, тоже можно и нужно вычислить. Вот так:
t1 = 0,693 (R1 + R2) C ;
t2 = 0,693R2C ;

Что ж, теоретическая часть вроде бы сделана. В следующей части мы рассмотрим конкретные примеры включения таймера 555 в различных схемах и для самых разных целей.

Путь к радиолюбительству начинается, как правило, с попытки собрать простые схемы. Если сразу после сборки схема начинает подавать признаки жизни – моргать, пищать, щелкать или говорить, то путь к радиолюбительству практически открыт.Что касается «разговора», то, скорее всего, сразу не выйдет, для этого придется читать много книг, паять и настраивать ряд схем, может быть, сжечь большую или небольшую кучу деталей (желательно небольшую). ).

А вот прошивальщики и пищалки получаются практически у всех сразу. И лучшего элемента, чем найти для этих экспериментов, просто нет. Для начала рассмотрим схемы генератора, но перед этим обратимся к фирменной документации – DATA SHEET.Прежде всего, обратим внимание на графическое изображение таймера, которое показано на рисунке 1.

А на рисунке 2 показано изображение таймера из отечественного справочника. Здесь это дано просто для сравнения обозначений сигналов для них и для нас, кроме того, более подробно и наглядно показана «наша» функциональная схема.

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Один вибратор на основе 555

На рисунке 3 показана диаграмма одиночного выстрела.Нет, это не половинка мультивибратора, хотя сам по себе не может генерировать вибрации. Ему нужна помощь извне, пусть даже небольшая.

Рисунок 3. Схема одиночного импульса

Логика одноразового действия довольно проста. На триггерный вход 2 подается кратковременный импульс низкого уровня, как показано на рисунке. В результате на выходе 3 получается прямоугольный импульс длительностью ΔT = 1,1 * R * C. Если в формуле подставить R в омах, а C в фарадах, то время T окажется в секундах.Соответственно с килоомами и микрофарадами результат будет в миллисекундах.

А на рисунке 4 показано, как формировать пусковой импульс с помощью простой механической кнопки, хотя это вполне может быть полупроводниковый элемент – микросхема или транзистор.

Рисунок 4.

В целом одновибратор (иногда его называют моновибратором, а храбрые военные использовали слово кипп-реле) работает следующим образом. Когда кнопка нажата, низкий импульс на контакте 2 заставляет выходной сигнал таймера 3 повышаться.Недаром этот сигнал (вывод 2) в отечественных справочниках называется запуском.

Транзистор, подключенный к выводу 7 (РАЗРЯД), в этом состоянии закрыт. Следовательно, ничто не мешает зарядке синхронизирующего конденсатора C. Во времена кипп-реле, конечно, не было 555, все делалось на лампах, в лучшем случае на дискретных транзисторах, но алгоритм был тот же.

Пока конденсатор заряжается, на выходе поддерживается высокое напряжение. Если в это время на вход 2 будет подан другой импульс, состояние выхода не изменится, длительность выходного импульса не может быть уменьшена или увеличена таким образом, и однократный цикл не будет перезапущен.

Другое дело, если вы подадите импульс сброса (низкий уровень) на контакт 4. Выход 3 немедленно станет низким. Сигнал сброса имеет наивысший приоритет и поэтому может быть подан в любое время.

По мере прохождения заряда напряжение на конденсаторе повышается и в конечном итоге достигает уровня 2 / 3U. Как описано в предыдущей статье, это уровень срабатывания, порог, верхнего компаратора, который приводит к сбросу таймера, который является концом выходного импульса.

На выводе 3 появляется низкий уровень и в этот же момент открывается транзистор VT3, который разряжает конденсатор C.На этом формирование пульса завершено. Если после окончания выходного импульса, но не ранее будет подан еще один запускающий импульс, то на выходе будет сформирован выходной импульс, такой же, как и первый.

Конечно, для правильной работы моностабильного устройства импульс запуска должен быть короче, чем импульс на выходе.

На рисунке 5 показан график одиночного выстрела.

Рисунок 5. График работы одноразового

Как можно использовать одиночный выстрел?

Или, как говаривал кот Матроскин: «А что толку от этого одновибратора?» Вы можете ответить, что он достаточно большой.Дело в том, что диапазон временных задержек, которые можно получить из этого однократного кадра, может достигать не только нескольких миллисекунд, но и нескольких часов. Все зависит от параметров цепи ГРМ RC.

Вот и готово, почти готовое решение для подсветки длинного коридора. Достаточно дополнить таймер исполнительным реле или простой тиристорной схемой, а в концах коридора поставить пару кнопок! Я нажал кнопку, прошел по коридору, и не нужно было беспокоиться о том, чтобы выключить лампочку.Все произойдет автоматически по истечении времени задержки. Что ж, это просто пища для размышлений. Освещение в длинном коридоре, конечно, не единственный вариант использования одиночного кадра.

Как проверить 555?

Самый простой способ – спаять простую схему, для этого почти не требуются дополнительные приспособления, кроме одного переменного резистора и светодиода для индикации состояния выхода.

Микросхема должна соединить выводы 2 и 6 и подать на них напряжение, которое изменяется переменным резистором.К выходу таймера можно подключить вольтметр или светодиод, конечно, с ограничивающим резистором.

Но можно ничего не паять, более того, проводить эксперименты даже при отсутствии самой микросхемы. Аналогичные исследования можно провести с помощью программы-симулятора Multisim. Конечно, такая проработка очень примитивна, но, тем не менее, позволяет познакомиться с логикой таймера 555. Результаты «лабораторной работы» показаны на рисунках 6, 7 и 8.

Рисунок 6.

На этом рисунке видно, что входное напряжение регулируется переменным резистором R1. Рядом с ним можно увидеть надпись «Key = A», которая говорит о том, что номинал резистора можно изменить, нажав клавишу A. ».

На этом рисунке резистор «отведен» до самой «земли», напряжение на его ползунке близко к нулю (для наглядности измеряется мультиметром). В этом положении ползунка выходной сигнал таймера высокий, поэтому выходной транзистор закрыт, а светодиод LED1 не загорается, на что указывают его белые стрелки.

На следующем рисунке показано, что напряжение немного увеличилось.

Рисунок 7.

Но повышение произошло не просто так, а с соблюдением определенных лимитов, а именно пороговых значений компараторов. Дело в том, что 1/3 и 2/3, если выразить десятичной дробью, процент будет 33,33 … и 66,66 … соответственно. Именно в процентах введенная часть переменного резистора отображается в программе Multisim. При напряжении питания 12В это получится 4 и 8 вольт, что для исследования довольно удобно.

Итак, на рисунке 6 показано, что резистор вставлен на 65%, а напряжение на нем составляет 7,8 В, что немного меньше расчетных 8 вольт. В этом случае светодиод выхода не горит, т.е. выход таймера все еще высокий.

Рисунок 8.

Дальнейшее незначительное повышение напряжения на входах 2 и 6 всего на 1 процент (меньшее для программы невозможно) приводит к зажиганию светодиода LED1, который показан на рисунке 8 – стрелки возле светодиода приобрели красный оттенок.Такое поведение схемы указывает на то, что симулятор Multisim достаточно точен.

Если вы продолжите увеличивать напряжение на клеммах 2 и 6, то на выходе таймера не произойдет никаких изменений.

Генераторы на таймере 555

Частотный диапазон, генерируемый таймером, достаточно широк: от минимальной частоты, период которой может достигать нескольких часов, до частот в несколько десятков килогерц. Все зависит от элементов цепи ГРМ.

Если сигнал строго прямоугольной формы не требуется, можно генерировать частоты до нескольких мегагерц. Иногда это вполне допустимо – не важна форма, а импульсы присутствуют. Чаще всего такое пренебрежение формой импульсов допускается в цифровой технике. Например, счетчик импульсов реагирует на нарастающий или спадающий фронт импульса. Согласитесь, в данном случае «прямоугольность» импульса значения не имеет.

Генератор прямоугольных импульсов

Один из возможных вариантов генератора прямоугольных импульсов показан на рисунке 9.

Рисунок 9. Схема генераторов меандровых импульсов

Временные диаграммы генератора показаны на рисунке 10.

Рисунок 10. Временные диаграммы работы генератора

Верхний график показывает сигнал на выходе (вывод 3) таймера. На нижнем графике показано, как изменяется напряжение на конденсаторе синхронизации.

Все происходит точно так же, как это уже было рассмотрено в одноразовой схеме, показанной на рисунке 3, только запускающий одиночный импульс на выводе 2 не используется.

Дело в том, что при включении цепи на конденсаторе C1 напряжение равно нулю, и именно это напряжение переведет выход таймера на высокий уровень, как показано на рисунке 10. Конденсатор C1 начинает заряжаться через резистор R1.

Напряжение на конденсаторе увеличивается экспоненциально, пока не достигнет верхнего порога 2/3 * U. В результате таймер переходит в нулевое состояние, поэтому конденсатор С1 начинает разряжаться до нижнего порога срабатывания 1/3 * U.Когда этот порог достигнут, выход таймера устанавливается на высокий уровень, и все начинается заново. Формируется новый период колебаний.

Здесь следует обратить внимание на то, что конденсатор С1 заряжается и разряжается через один и тот же резистор R1. Следовательно, времена зарядки и разрядки равны, а, следовательно, форма колебаний на выходе такого генератора близка к меандру.

Частота колебаний такого генератора описывается очень сложной формулой f = 0.722 / (R1 * C1). Если сопротивление резистора R1 в расчетах указано в Ом, а емкость конденсатора С1 в Фарадах, то частота будет в Герцах. Если в этой формуле сопротивление выражено в килоомах (кОм), а емкость конденсатора – в микрофарадах (мкФ), результат будет в килогерцах (кГц). Чтобы получить генератор с регулируемой частотой, достаточно заменить резистор R1 на переменный.

Генератор импульсов с регулируемым рабочим циклом

Меандр, конечно, хорош, но иногда возникают ситуации, требующие регулирования скважности.Так регулируется частота вращения двигателя. постоянного тока (ШИМ-регуляторы), которые бывают с постоянным магнитом.

Прямоугольные импульсы называются прямоугольными импульсами, в которых время импульса (высокий уровень t1) равно времени паузы (низкий уровень t2). Это название пришло в электронику из архитектуры, где меандром называют узор кирпичной кладки. Общее время импульса и паузы называется периодом импульса (T = t1 + t2).

Рабочий цикл и рабочий цикл

Отношение периода импульса к его длительности S = ​​T / t1 называется скважностью.Эта величина безразмерна. Для меандра этот показатель равен 2, так как t1 = t2 = 0,5 * T. В англоязычной литературе вместо скважности часто используется обратное значение – скважность D = 1 / S, выражаемая как процент.

Путем небольшого улучшения генератора, показанного на рисунке 9, можно получить генератор с переменной скважностью. Схема такого генератора представлена ​​на рисунке 11.

Рисунок 11.

В этой схеме заряд конденсатора С1 происходит по цепи R1, RP1, VD1.Когда напряжение на конденсаторе достигает верхнего порога 2/3 * U, таймер переключается на низкий уровень и конденсатор C1 разряжается по цепи VD2, RP1, R1 до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не упадет до нижнего порога 1/3 * U, после чего цикл повторяется.

Изменение положения ползунка RP1 позволяет регулировать продолжительность заряда и разряда: если продолжительность заряда увеличивается, время разряда уменьшается. В этом случае период повторения импульсов остается неизменным, изменяется только рабочий цикл или рабочий цикл.Ну кому-то удобнее.

На основе таймера 555 можно спроектировать не только генераторы, но и множество других полезных устройств, о которых пойдет речь в следующей статье. Кстати, есть программы-калькуляторы для расчета частоты генераторов на таймере 555, а в программе-симуляторе Multisim для этих целей есть специальная вкладка.

Бориса Аладышкина,

Продолжение статьи:

Таймер на ne555 запускается при включении.Таймер на микросхеме NE555 (включение и выключение)

В этой статье я расскажу, как сделать простой таймер на микросхеме NE 555P, в сборке которого нам поможет комплект-кит, заказать который можно по ссылке в конце статьи. На основе этого комплекта можно сделать, например, мигалку или периодически включать любое устройство.

Комплект подойдет начинающим радиолюбителям, осваивающим работу с паяльником, так как не требует специальных навыков.

Перед тем, как приступить к чтению статьи, предлагаю посмотреть видео с полным процессом сборки, а также проверить готовый комплект.

Для изготовления таймера на NE 555P вам понадобятся:
* Набор
* Паяльник, припой, флюс
* Боковые кусачки
* Паяльная насадка для третьей руки
* Отвертка с плоской головкой
* Электропитание поставка для проверки готового устройства

Шаг первый.
Для начала рассмотрим комплект поставки радиоконструктора.

В комплекте идет печатная плата, она сделана неплохо и имеет контакты с обеих сторон со всеми подписанными компонентами, чтобы не ошибиться, так как инструкции для радиодизайнера нет.



Таймер построен на микросхеме NE 555P, также в комплекте есть два переменных резистора для регулировки времени срабатывания таймера.


Таймер имеет на своей плате разъемы, с помощью которых при перестановке перемычки будут меняться конденсаторы разной емкости, что повлияет на время работы таймера.


Шаг второй.
Первым делом установите плату в специальный паяльный зажим “третьи руки”.


Приступаем к расстановке компонентов. У нас в комплекте всего один резистор, поэтому измерять его номинальное сопротивление не нужно.


При необходимости сопротивление можно измерить мультиметром или обозначить цветом на корпусе.
Шаг третий.
Устанавливаем неполярные керамические конденсаторы, на их корпусе есть номер, они же указаны на плате.


Вставляем компоненты и загибаем их выводы, чтобы они не выпали при пайке.


Далее вставляем полярные конденсаторы, их у нас в схеме три и разные ёмкости. На их корпусе белая полоса, напротив нее отрицательная клемма, плюс конденсатор – длинная ножка. На плате минус обозначен штриховкой, вставляем конденсаторы согласно номиналам на корпусе и плате.


Шаг четвертый.
Теперь установим сердце таймера, а именно микросхему NE 555P, установим ее по ключу на корпусе, выполненном в виде круглой выемки, которая повторяется на маркировке печатной платы.


Ставим красный светодиод на место, длинная ножка плюс, короткая минус. На плате прочерк – минусовой контакт, треугольник – плюс. Далее вставляем два переменных резистора и выводы для подключения блока питания и перемычки для изменения времени работы таймера.

Шаг пятый.
Все компоненты на плате установлены. Наносим флюс для лучшей пайки и припаиваем выводы к контактам платы.


После пайки удалите остатки выводов боковыми ножами. Будьте осторожны, откусывая провода боковыми ножами, так как вы можете случайно оторвать гусеницу от доски.

Шаг шестой.
Пора потестить таймер. Подключаем блок питания к контактам на плате и устанавливаем перемычку в любое из четырех положений.Светодиод мигает, значит, комплект исправен, время отклика можно менять отверткой, вращая винт переменных резисторов, а также переставляя перемычку в другое положение, переключая тем самым емкость в зависимости от подключенного конденсатора.

На протяжении всей жизни мы считаем промежутки времени, которые один за другим определяют определенные события в нашей жизни. В общем, в нашей жизни не обойтись без тайминга. В конце концов, мы распределяем свой распорядок по часам и минутам, а в эти дни складываются недели, месяцы и годы.Можно сказать, что без времени мы потеряли бы какой-то определенный смысл в своих действиях, а точнее, в нашу жизнь обязательно ворвался бы хаос. Я даже не буду говорить о деловых людях, которые ходят на собрания каждый день по часам …
Однако сегодняшняя статья вовсе не о фантастических реалиях возможного отключения всех часов в мире, даже не о гипотетически невероятное, но все же о действительно доступном! Ведь если нам нужно, если так нужно то, к чему мы привыкли, зачем отказываться от удобного !? На самом деле речь пойдет как раз о таймере, который тоже каким-то образом участвует в распределении нашего времени.Самодельным таймером измерять время не всегда удобно, ведь сегодня они доступны даже первоклассникам! Прогресс зашел так далеко, что многофункциональные часы можно купить в Китае за пару баксов. Однако это не всегда панацея.
Например, если необходимо запустить или выключить какое-то электронное устройство, то лучше всего это реализовать на электронном таймере. Именно он возьмет на себя ответственность за включение и выключение устройства путем автоматического электронного переключения управления устройством.Именно о таком таймере на микросхеме NE 555 я вам и расскажу.

Схема таймера на микросхеме NE555

Взгляните на картинку. Как это ни банально звучит, но микросхема NE555 в этой схеме работает в штатном режиме, то есть по прямому назначению. Хотя на самом деле его можно использовать как мультивибратор, как преобразователь аналого-цифрового сигнала, как микросхему, обеспечивающую питание нагрузки от светового датчика, как генератор частоты, как модулятор для ШИМ.В общем то, чего с ним не изобретали за время его существования, которое уже перевалило за 45 лет. Ведь впервые микросхема вышла еще в 1971 году …

А теперь все же вкратце еще раз пройдемся по подключению микросхемы и принципу работы схемы.

После нажатия кнопки «сброс» обнуляем потенциал на входе микросхемы, так как по сути мы заземляем вход. В этом случае конденсатор 150 мкФ разряжается.Теперь, в зависимости от емкости, подключенной к ножке 6,7 и земле (150 мкФ), будет зависеть период задержки таймера. Обратите внимание, что сюда также подключаются серии резисторов 500 кОм и 2,2 мОм, то есть эти резисторы также участвуют в формировании удержания задержки.

Регулировать задержку можно с помощью переменного резистора 2,2 МОм (на схеме он постоянный, может быть заменен сам собой на переменный). Также время можно изменить, заменив конденсатор на 150 мкФ.

То есть при сопротивлении цепи резисторов около 1 мОм задержка будет около 5 минут. Соответственно, если открутить резистор на максимум и сделать заряд конденсатора как можно медленнее, то можно добиться задержки в 10 минут. Здесь нужно сказать, что когда таймер начинает обратный отсчет, загорается зеленый светодиод, при срабатывании таймера на выходе появляется отрицательный потенциал и из-за этого зеленый светодиод гаснет, а красный загорается.То есть, в зависимости от того, что вам нужно, таймер для включения или выключения, вы можете использовать соответствующее подключение, к красному или зеленому светодиоду. Схема простая и при правильном подключении всех элементов настраивать не требует.

P / S Когда я нашел эту схему в Интернете, у нее все еще было соединение между контактами 2 и 4, но с этим подключением схема не работала !!! Может это косяк какого-то конкретного экземпляра, может что-то было не так у меня или луна в небе в ту ночь, но потом я сломал 4, подключил вывод 2 к выводу 6, такой вывод был сделан на основании других подобных схемы в инете и все заработало !! !

Если вам нужно управлять таймером с силовой нагрузкой, вы можете использовать сигнал после резистора 330 Ом.Эта точка обозначена красным и зеленым крестом. Мы используем обычный транзистор, скажем КТ815 и реле. Реле можно использовать на 12 вольт. Пример такой реализации управления питанием приведен в статье о датчике освещенности, см. Ссылку выше. В этом случае можно будет выключить и включить мощную нагрузку.

Паспорт таймера NE555

В общем, при желании можно посмотреть номинальные параметры и внутреннее устройство таймера, хотя бы в виде принципиальной схемы работы по блокам.Кстати, даже в этом даташите будет приведена схема подключения. Datasheet от компании ST, это компания с названием, что означает, что есть мнение, что характеристики здесь могут быть завышены. Если брать китайский аналог, то вполне возможно, что параметры будут немного другими. Обратите внимание, что данная микросхема может быть с индексом SA555 или SE555.

Подведение итогов таймера на микросхеме NE555

Схема, показанная здесь, хотя и работает от 9 вольт, вполне способна питаться от 12 вольт.Это означает, что такую ​​схему можно использовать не только для домашних проектов, но и для автомобиля, когда схему можно напрямую подключить к бортовой сети автомобиля. Хотя, для верности лучше поставить LM 7508 или КРЕНКА на 5-9 вольт.
В этом случае такой таймер можно использовать для отсрочки включения или выключения камеры. Есть возможность использовать таймер для «ленивых» указателей поворота, для обогрева заднего стекла и т. Д. Вариантов действительно много.

Осталось только подвести итог, что время аналоговой техники все еще идет, потому что в этом таймере используются дорогие конденсаторы, особенно это актуально для таймера со значительной задержкой, когда емкости большие.Это и деньги, и габариты в устройстве таймера. Поэтому, если остро стоит вопрос об объеме производства, о стабильности работы, то, пожалуй, победит даже самый простой микроконтроллер.

Единственное препятствие в том, что микроконтроллеры все еще должны уметь программировать и применять знания не только об электрической части, соединениях, но и языках, методах программирования, это тоже чье-то время, удобство и в конечном итоге деньги.

Видео о работе таймера на микросхеме NE555

Микросхема NE555 (аналог КР1006ВИ1) – универсальный таймер, предназначенный для генерации одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками.Он недорогой и широко используется в различных радиолюбительских схемах. С его помощью можно собирать различные генераторы, модуляторы, преобразователи, реле времени, пороговые устройства и другие компоненты электронного оборудования …


Микросхема работает при напряжении питания от 5 В до 15 В. При напряжении питания 5 В уровни напряжения на выходах совместимы с уровнями TTL.

Размеры для разных типов шкафов

КОРПУС – РАЗМЕРЫ
PDIP (8) – 9.81 мм × 6,35 мм
SOP – (8) – 6,20 мм × 5,30 мм
TSSOP (8) – 3,00 мм × 4,40 мм
SOIC (8) – 4,90 мм × 3,91 мм

Блок-схема NE555

Электрические характеристики

ПАРАМЕТР УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ SE555 NA555
NE555
SA555
ЗАМЕНА ЕДИНИЦ
МИН ТИП МАКС МИН ТИП МАКС
Уровень напряжения на выводе THRES В CC = 15 В 9.4 10 10,6 8,8 10 11,2 В
В CC = 5 В 2,7 3,3 4 2,4 3,3 4,2
Ток (1) через вывод THRES 30 250 30 250 нА
Уровень напряжения на выводе TRIG В CC = 15 В 4.8 5 5,2 4,5 5 5,6 В
T A = от -55 ° C до 125 ° C 3 6
В CC = 5 В 1,45 1,67 1,9 1,1 1,67 2,2
T A = от -55 ° C до 125 ° C 1.9
Ток через вывод TRIG при 0 В на TRIG 0,5 0,9 0,5 2 мкА
Уровень напряжения на контакте RESET 0,3 0,7 1 0,3 0,7 1 В
T A = от -55 ° C до 125 ° C 1.1
СБРОС тока при V CC при RESET 0,1 0,4 0,1 0,4 мА
при 0 В при СБРОСЕ –0,4 –1 –0,4 –1,5
Коммутационный ток в выключенном состоянии DISCH 20 100 20 100 нА
Напряжение переключения на ДИСК в открытом состоянии В CC = 5 В, I O = 8 мА 0.15 0,4 В
Напряжение при КОНТ. В CC = 15 В 9,6 10 10,4 9 10 11 В
T A = от -55 ° C до 125 ° C 9,6 10,4
В CC = 5 В 2,9 3,3 3.8 2,6 3,3 4
T A = от -55 ° C до 125 ° C 2,9 3,8
Низкое выходное напряжение В CC = 15 В, I OL = 10 мА 0,1 0,15 0,1 0,25 В
T A = от -55 ° C до 125 ° C 0.2
В CC = 15 В, I OL = 50 мА 0,4 0,5 0,4 0,75
T A = от -55 ° C до 125 ° C 1
В CC = 15 В, I OL = 100 мА 2 2,2 2 2.5
T A = от -55 ° C до 125 ° C 2,7
В CC = 15 В, I OL = 200 мА 2,5 2,5
В CC = 5 В, I OL = 3,5 мА T A = от -55 ° C до 125 ° C 0,35
В CC = 5 В, I OL = 5 мА 0.1 0,2 0,1 0,35
T A = от -55 ° C до 125 ° C 0,8
В CC = 5 В, I OL = 8 мА 0,15 0,25 0,15 0,4
Высокое выходное напряжение В CC = 15 В, I OH = –100 мА 13 13.3 12,75 13,3 В
T A = от -55 ° C до 125 ° C 12
В CC = 15 В, I OH = –200 мА 12,5 12,5
В CC = 5 В, I OH = –100 мА 3 3.3 2,75 3,3
T A = от -55 ° C до 125 ° C 2
Потребляемая мощность В CC = 15 В 10 12 10 15 мА
В CC = 5 В 3 5 3 6
Низкий выходной уровень, без нагрузки В CC = 15 В 9 10 9 13
В CC = 5 В 2 4 2 5

(1) Этот параметр влияет на максимальные значения резисторов синхронизации R A и R B в цепи.12. Например, когда V CC = 5 V R = R A + R B 3,4 МОм, а для V CC = 15 В максимальное значение составляет 10 мОм.

Тактико-технические характеристики

ПАРАМЕТР УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ (2) SE555 NA555
NE555
SA555
ЗАМЕНА ЕДИНИЦ
МИН. ТИП. МАКС. МИН. ТИП. МАКС.
Начальная ошибка

интервалы времени (3)

T A = 25 ° C 0.5 1,5 (1) 1 3 %
1,5 2,25
Температурный коэффициент временного интервала Каждый таймер, моностабильный (4) T A = от MIN до MAX 30 100 (1) 50 частей на миллион /
° C
Каждый таймер, нестабильный (5) 90 150
Изменение временного интервала от напряжения питания Каждый таймер, моностабильный (4) T A = 25 ° C 0.05 0,2 (1) 0,1 0,5 % / В
Каждый таймер, нестабильный (5) 0,15 0,3
Время нарастания выходного импульса C L = 15 пФ,
T A = 25 ° C
100 200 (1) 100 300 NS
Время затухания выходного импульса C L = 15 пФ,
T A = 25 ° C
100 200 (1) 100 300 NS

(1) Соответствует стандарту MIL-PRF-38535 и не проходил заводских испытаний.

(2) Для условий, указанных как Мин. и Макс. используйте соответствующее значение, указанное в рекомендуемых условиях эксплуатации.

(3) Ошибка временного интервала определяется как разница между измеренным значением и средней случайной выборкой для каждого процесса.

(4) Показанные значения относятся к моностабильной цепи со следующими значениями компонентов: R A = от 2 кОм до 100 кОм, C = 0,1 мкФ.

(5) Показанные значения относятся к нестабильной цепи со следующими значениями компонентов: R A = от 1 кОм до 100 кОм, C = 0.1 мкФ.

Металлоискатель на одной микросхеме

Катушка диаметром 70-90 мм, 250-290 витков провода в лаковой изоляции (ПЭЛ, ПЭВ …), диаметром 0,2-0,4 мм.

Вместо динамика можно использовать наушники или пьезоизлучатель.

Видео этого металлоискателя

Преобразователь напряжения с 12В на 24В

Анимация игрушек

Вместе со счетчиками 4017 и 555 можно сделать «бегущий огонь» для анимации какой-нибудь игрушки или сувенира.При включении питания генератор запускается 555 всего на несколько минут, затем отключается. В этом случае падает потребление тока – батарейки хватит надолго. Время выставляется переменным резистором 500 кОм.

Генератор с легким приводом

Детектор темноты с LM555. Эта схема будет генерировать звук при попадании света на фотодатчик компакт-диска. Света. Датчик при воздействии света замыкает цепь, и 555 генерирует колебания около 1 кГц через открытый транзистор BC158.

Музыкальная клавиатура

С помощью микросхемы 555 можно сделать очень простой музыкальный инструмент (клавишный) для воспроизведения музыки. На фото выше вы можете собрать оригинальный музыкальный инструмент. Графит используется в качестве клавиатуры, а лист бумаги с примечаниями представлен в виде отверстий в бумаге.

Та же схема, но с обычными резисторами и кнопками.

Таймер на 10 минут

Таймер запускается кнопкой S1 через 10 минут.LED1 и LED2 мигают попеременно. Время устанавливается резистором 550 кОм и конденсатором 150 мкФ.

Симулятор автосигнализации

Светодиод мигает, как будто в автомобиле установлена ​​сигнализация. Установите светодиод на видном месте. Вор увидит, что машина находится под сигнализацией, и объедет ее

Симулятор простой полицейской сирены

Схема собрана на макетной плате.

Из двух NE555 можно сделать простой генератор полицейской сирены.Рекомендуется установить следующие параметры таймера: R1 = 68 кОм (таймер №1) установлен в режим медленной генерации, а таймер с R4 = 10 кОм (таймер №2) установлен в режим быстрой генерации. . M Вы можете изменить характеристики таймера. Выходная частота изменяется с помощью цепи резисторов R1, R2 и C1 для таймера №1 и R4, R5 и C3 для таймера №2.

Аналогичная схема ниже с транзистором на выходе:

Звуковой генератор уровня жидкости

Вы можете использовать этот контур управления уровнем воды для подачи сигналов тревоги в любом месте, например, указателя уровня воды, например, в резервуарах, резервуарах, плавательных бассейнах или где-либо еще.

Это далеко не все возможности микросхемы таймера. Смотрите также видео микросхемы.

Каждый радиолюбитель не раз встречал микросхему NE555. Этот маленький восьминогий таймер приобрел огромную популярность благодаря своей функциональности, практичности и простоте использования. На таймере 555 можно собирать схемы самого разного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, состоящего всего из пары элементов, до многоступенчатого кодового замка с использованием большого количества дополнительных компонентов.

В этой статье мы подробнее рассмотрим микросхему NE555, которая, несмотря на солидный возраст, все еще пользуется спросом. Следует отметить, что, в первую очередь, это требование связано с использованием ИС в схемах с использованием светодиодов.

Описание и сфера применения

NE555 – разработка американской компании Signetics, специалисты которой не сдались в условиях экономического кризиса и смогли реализовать наработки Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году смог доказать важность своего изобретения, не имевшего на тот момент аналогов.Микросхема NE555 имела высокую плотность упаковки при невысокой стоимости, что обеспечило ей особый статус.

Впоследствии его стали копировать конкурирующие производители со всего мира. Так появился отечественный КР1006ВИ1, который так и остался уникальным в этом семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 стоп-вход (6) имеет приоритет перед пусковым входом (2). В импортных аналогах других фирм эта особенность отсутствует. Этот факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.

Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на производительность устройства. В целях снижения энергопотребления еще в 70-х годах прошлого века был запущен выпуск таймера серии CMOS. В России микросхема на полевом транзисторе получила название КР1441ВИ1.

Таймер 555 наиболее широко используется при построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции устранения дребезга контактов, ШИМ, восстановления цифрового сигнала и так далее.

Особенности и недостатки

Таймер оснащен внутренним делителем напряжения, который устанавливает фиксированные верхний и нижний порог для двух компараторов. Поскольку нельзя исключить делитель напряжения и нельзя контролировать пороговое напряжение, возможности NE555 сужаются.

Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не требуют установки внешних конденсаторов.

Основные параметры микросхемы серии 555

Внутри NE555 есть пять функциональных блоков, которые можно увидеть на логической схеме.На входе расположен резистивный делитель напряжения, который генерирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов переходят к следующему блоку – RS-триггеру с внешним выходом для сброса, а затем к усилителю мощности. Последний узел представляет собой транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций в зависимости от поставленной задачи.

Рекомендуемое напряжение питания для микросхем типа NA, NE, SA лежит в диапазоне от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18 В.В этом случае ток потребления при минимальном Usup составляет 2-5 мА, при максимальном Usup – 10-15 мА. Некоторые ИС серии 555 CMOS потребляют менее 1 мА. Максимальный выходной ток импортной микросхемы может достигать 200 мА. Для КР1006ВИ1 не более 100 мА.

Качество сборки и производитель очень сильно влияют на условия работы таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70 ° C, а SE555 – от -55 до + 125 ° C, что важно знать при разработке устройств для работы в открытой среде.Для получения более подробной информации об электрических параметрах вы можете найти типичные значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES и TRIG в таблице данных на ИС серии XX555.

Расположение и назначение штифтов

NE555 и его аналоги выпускаются преимущественно в восьмиконтактном корпусе PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов, независимо от корпуса, стандартное. Условное графическое обозначение таймера – прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).

  1. Общий (GND). Первый вывод по ключу. Подключается к минусу блока питания устройства.
  2. Триггер (TRIG). Подача на вход второго компаратора импульса низкого уровня приводит к срабатыванию и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и C. входной сигнал описан в разделе «Один вибратор».
  3. Выход (OUT).Высокий уровень выходного сигнала (Upit-1.5V), а низкий уровень около 0,25V. Переключение занимает около 0,1 мкс.
  4. Сброс (RESET). Этот вход имеет наивысший приоритет и может управлять работой таймера независимо от напряжения на других контактах. Для включения запуска необходимо, чтобы на нем был потенциал более 0,7 вольт. По этой причине он подключен через резистор к источнику питания схемы. Появление пульса менее 0.7 вольт препятствуют работе NE555.
  5. Управление (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС, он напрямую подключен к делителю напряжения и при отсутствии внешнего воздействия выдает 2/3 Usup. Подав управляющий сигнал на CTRL, вы можете получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
  6. Остановка (THR). Это вход первого компаратора, появление напряжения на котором более 2 / 3Upit останавливает триггер и переводит выход таймера на низкий уровень… В этом случае на выводе 2 не должно быть триггерного сигнала, поскольку TRIG имеет приоритет над THR (кроме KR1006VI1).
  7. Разряд (DIS). Он подключен непосредственно к внутреннему транзистору, который включен в общую коллекторную цепь. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключается синхронизирующий конденсатор, который разряжается, когда транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для увеличения грузоподъемности таймера.
  8. Источник питания (VCC). Он подключен к плюсу 4.Источник питания 5-16В.

Режимы работы NE555

Таймер серии 555 работает в одном из трех режимов, рассмотрим их подробнее на примере микросхемы NE555.

Моновибратор

Принципиальная электрическая схема однозарядного устройства показана на рисунке. Для формирования одиночных импульсов помимо микросхемы NE555 понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подается одиночный импульс низкого уровня, что приводит к переключению микросхемы и появлению высокого уровня сигнала на выходе (3).Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:

По истечении заданного времени (t) на выходе генерируется сигнал низкого уровня (начальное состояние). По умолчанию вывод 4 совмещен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.

При разработке схем нужно учитывать 2 нюанса:

  1. Напряжение питания не влияет на длительность импульса. Чем выше напряжение питания, тем выше скорость заряда синхронизирующего конденсатора и больше амплитуда выходного сигнала.
  2. Дополнительный импульс, который может быть подан на вход после основного, не повлияет на работу таймера до истечения времени t.

На работу генератора одиночных импульсов можно воздействовать извне двумя способами:

  • посылает сигнал низкого уровня в Reset, который сбрасывает таймер;
  • , пока на входе 2 низкий уровень, на выходе будет высокий уровень.

Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров временной цепи можно получить на выходе прямоугольные импульсы с четко заданной длительностью.

Мультивибратор

Мультивибратор – это генератор периодических прямоугольных импульсов с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одноразового устройства в том, что нет внешнего мешающего воздействия на нормальное функционирование устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 представлена ​​на рисунке.

Резисторы R 1, R 2 и конденсатор С 1 участвуют в формировании повторяющихся импульсов. Время импульса (t 1), время паузы (t 2), период (T) и частота (f) рассчитываются с использованием следующих формул: Из этих формул легко увидеть, что время паузы не может превышать время импульса, т.е. То есть невозможно будет достичь рабочего цикла (S = T / t 1) более 2 единиц.Для решения проблемы в схему добавлен диод, катод которого подключен к выводу 6, а анод – к выводу 7.

В даташите микросхемы часто работают со значением обратной скважности – Duty cycle (D = 1 / S), которое отображается в процентах.

Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор C 1 разряжается, что переводит выходной сигнал таймера на высокий уровень. Затем C 1 начинает зарядку, набирая емкость до верхнего порогового значения 2/3 U PIT.Достигнув порога, ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t 1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 U PIT. При его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.

Прецизионный триггер Шмитта с триггером RS

Внутри таймера NE555 есть встроенный двухпороговый компаратор и триггер RS, что позволяет реализовать прецизионный триггер Шмитта с триггером RS на аппаратном уровне.Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из них происходит следующее переключение. В этом случае значение гистерезиса (обратное переключение) равно 1/3 U PIT. Возможность использования NE555 в качестве прецизионного триггера востребована при построении систем автоматического управления.

3 самые популярные схемы на базе NE555

Моновибратор

Практический вариант схемы одиночного импульса на TTL NE555 показан на рисунке.Схема питается от униполярного напряжения от 5 до 15 В. Элементами синхронизации здесь являются: резистор R 1 – 200 кОм-0,125 Вт и электролитический конденсатор C 1 – 4,7 мкФ-16 В. R 2 поддерживает высокий потенциал на входе до тех пор, пока какое-либо внешнее устройство не снизит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С 2 защищает цепь от сквозных токов в моменты переключения.

Активация однократного включения происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта.При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:

t = 1,1 * R 1 * C 1 = 1,1 * 200000 * 0,0000047 = 1,03 с.

Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.

Мигающий светодиод на мультивибраторе

На основе схемы мультивибратора, рассмотренной выше, можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находится по формуле:

R = (U OUT -U светодиод) / I светодиод,

U OUT – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.

Количество подключаемых светодиодов зависит от типа используемой микросхемы NE555, ее нагрузочной способности (CMOS или TTL). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого будет светодиод.

Реле времени

Схема регулируемого таймера (электронного реле времени) показана на рисунке.
С его помощью можно вручную установить длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором 10 кОм устанавливается переменная номиналом 250 кОм.Емкость синхронизирующего конденсатора увеличена до 100 мкФ.

Схема работает следующим образом. Первоначально на контакте 2 высокий уровень (от источника питания), а на контакте 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи положительного импульса на базу VT1 по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. При этом на выходе ИМС появляется положительный импульс, открывающий VT2. В результате ток эмиттера VT2 запускает реле.Пользователь может прервать выполнение задачи в любой момент, замкнув СБРОС на массу.

Транзисторы SS8050, показанные на схеме, можно заменить на КТ3102.

В одной статье невозможно рассмотреть все популярные схемы на базе NE555. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за все время существования таймера. Надеемся, что предоставленная информация послужит ориентиром при сборке схем, в том числе нагрузкой на светодиоды.

Читать то же

При современном развитии электроники в Китае кажется, что можно купить все, что душе угодно: от домашних кинотеатров и компьютеров до таких простых товаров, как электрические розетки и вилки.

Где-то между ними мигают елочные гирлянды, часы с термометрами, регуляторы мощности, термостаты, фотореле и многое другое. Как сказал в монологе о дефиците великий сатирик Аркадий Райкин: «Пусть все будет, а чего-то не будет!» В общем, чего не хватает, так это того, что входит в «репертуар» простых радиолюбительских конструкций.

Несмотря на такую ​​конкуренцию со стороны китайской промышленности, интерес дизайнеров-любителей к этим простым конструкциям не утерян и по сей день. Они продолжают развиваться и в некоторых случаях находят достойное применение в небольших устройствах домашней автоматизации. Многие из этих устройств родились благодаря (отечественный аналог КР1006ВИ1).

Это уже упомянутые фотореле, различные простые системы сигнализации, преобразователи напряжения, ШИМ – контроллеры двигателей постоянного тока и многое другое. Ниже будут описаны несколько практических конструкций, доступных для ознакомления в домашних условиях.

Фотореле на таймере 555

Фотореле, показанное на рисунке 1, предназначено для управления освещением.

Рисунок 1.

Алгоритм управления традиционный: вечером при уменьшении освещенности лампа включается. Свет выключают утром, когда освещенность достигает нормального уровня. Схема состоит из трех блоков: измерителя освещенности, блока переключения нагрузки и блока питания. Описание работы схемы лучше начинать задом наперед – впереди – блок питания, блок коммутации нагрузки и измеритель освещенности.

Блок питания

В таких конструкциях это тот самый случай, когда с нарушением всех рекомендаций по безопасности целесообразно использовать источник питания, не имеющий гальванической развязки от сети. На вопрос, почему это возможно, ответ будет такой: после настройки устройства в него никто не лезет, все будет в изоляционном футляре.

Внешних регулировок тоже не предвидится, после регулировки остается только закрыть крышку и повесить готовую на место, пусть работает.Конечно, при необходимости единственную настройку «чувствительности» можно вывести с помощью длинной пластиковой трубки.

В процессе настройки безопасности можно добиться двумя способами. Либо используйте изолирующий трансформатор (), либо запитайте устройство от лабораторного источника питания. В этом случае сетевое напряжение и лампочка могут быть отключены, а работу фотоэлемента можно контролировать с помощью светодиода LED1.

Схема блока питания довольно проста. Он представляет собой мостовой выпрямитель Br1 с гасящим конденсатором С2 на напряжение не менее 400 В переменного тока.Резистор R5 предназначен для сглаживания пускового тока через конденсатор С14 (500,0 мкФ * 50 В) при включении устройства, а также служит предохранителем.

Стабилитрон D1 предназначен для стабилизации напряжения на С14. В качестве стабилитрона подойдет 1N4467 или 1N5022A. Для выпрямителя Br1 вполне подойдут диоды 1N4407 или любой маломощный мост, с обратным напряжением 400В и выпрямленным током не менее 500мА.

Конденсатор C2 следует зашунтировать резистором около 1 МОм (на схеме не показан), чтобы после выключения устройства он не «щелкал» током: он точно не убьет, но все равно довольно чувствителен и неприятен. .

Блок переключения нагрузки

Изготовлен с использованием специализированной микросхемы КР1182ПМ1А, что позволяет изготавливать множество полезных устройств. В данном случае он используется для управления симистором КУ208Г. Наилучшие результаты дает импортный «аналог» БТ139-600: ток нагрузки 16А при обратном напряжении 600В, а ток управляющего электрода намного меньше, чем у КУ208Г (иногда КУ208Г приходится выбирать по этот индикатор). BT139 способен выдерживать импульсные перегрузки до 240 А, что делает его чрезвычайно надежным в различных приложениях.

Если BT139 установлен на радиаторе, то коммутируемая мощность может достигать 1кВт, без радиатора допустимо регулирование нагрузки до 400Вт. В случае, когда мощность лампочки не превышает 150Вт, можно полностью обойтись без симистора. Для этого правый вывод лампы Ла1 по схеме следует подключить непосредственно к выводам 14, 15 микросхемы, а резистор R3 и симистор Т1 исключить из схемы.

Поехали дальше.Управление микросхемой КР1182ПМ1А осуществляется через выводы 5 и 6: при их замыкании лампа гаснет. Может быть и обычный контактный выключатель, но работающий наоборот – выключатель замкнут, а лампа не горит. Так запомнить эту «логику» намного проще.

Если этот контакт разомкнут, то конденсатор C13 начинает заряжаться, и по мере увеличения напряжения на нем яркость лампы постепенно увеличивается. Для ламп накаливания это очень важно, так как увеличивает срок их службы.

Подбирая резистор R4, можно регулировать степень заряда конденсатора C13 и яркость лампы. В случае использования энергосберегающих ламп конденсатор С13 можно не устанавливать, как и сам КР1182ПМ1А. Но об этом мы поговорим ниже.

Теперь мы подходим к главному. Вместо реле просто из желания избавиться от контактов управление было возложено на транзисторную оптопару АОТ128, которую можно успешно заменить на импортный «аналог» 4N35, однако при такой замене значение резистор R6 следует увеличить до 800кОм… 1МОм, так как при 100кОм импортный 4N35 работать не будет. Проверено практикой!

Если транзистор оптопары открыт, то его переход К-Е, как и контакт, замкнет выводы 5 и 6 микросхемы КР1182ПМ1А и лампа погаснет. Чтобы открыть этот транзистор, нужно зажечь светодиод оптопары. В общем, получается наоборот: светодиод не горит, а лампа горит.

На основе 555 получается очень просто. Для этого достаточно подключить последовательно к входам таймера фоторезистор LDR1 и подстроечный резистор R7, с его помощью регулируется порог срабатывания фотореле.Гистерезис переключения (темный – светлый) обеспечивается самим таймером, его. Помните эти «волшебные» числа 1 / 3U и 2 / 3U?

Если фотодатчик находится в темноте, его сопротивление высокое, поэтому напряжение на резисторе R7 низкое, что приводит к тому, что выход таймера (вывод 3) устанавливается на высокий уровень, а светодиод оптопары не горит, и транзистор закрыт. Следовательно, свет будет включен, как было написано ранее в подзаголовке «Узел переключения нагрузки».

При включении фотодатчика его сопротивление становится небольшим, порядка нескольких кОм, поэтому напряжение на резисторе R7 повышается до 2 / 3U, и на выходе таймера появляется низкий уровень напряжения, – горит светодиод оптопары. вверх, и лампа нагрузки погаснет.

Тут кто-то может сказать: “Будет сложно!” Но практически всегда все можно упростить до предела. Если предполагается зажигание энергосберегающих ламп, то мягкий пуск не требуется, и можно использовать обычное реле. А кто сказал, что только лампы и только включаются?

Если реле имеет несколько контактов, то можно делать все, что душе угодно, и не только включать, но и выключать. Такая схема изображена на рисунке 2 и в особых комментариях не нуждается.Реле подбирается так, чтобы ток катушки был не более 200мА при рабочем напряжении 12В.

Рисунок 2.

Схема перед установкой

В некоторых случаях требуется включить что-либо с некоторой задержкой по отношению к включению устройства. Например, сначала подать напряжение на логические микросхемы, а через некоторое время – на питание выходных каскадов.

Эти задержки легко реализовать на таймере 555. Схемы таких задержек и временные диаграммы работы показаны на рисунках 3 и 4.Пунктирной линией показано напряжение источника питания, а сплошной линией на выходе микросхемы.

Рис. 3. После включения выход с задержкой высокий.

Рис. 4. После включения выход имеет низкий уровень задержки.

Чаще всего эти «установщики» используются в составе более сложных схем.

Устройства сигнализации по таймеру 555

Схема сигнализатора есть, с которой мы уже давно встречались.

Рисунок 5.

В емкость с водой, например бассейн, погружены два электрода. Пока они находятся в воде, сопротивление между ними невелико (вода – хороший проводник), поэтому конденсатор C1 зашунтирован, напряжение на нем близко к нулю. Также на входе таймера (пины 2 и 6) есть нулевое напряжение, следовательно, на выходе (пин 3) будет выставлен высокий уровень, генератор не работает.

Если уровень воды по какой-то причине упадет и электроды окажутся в воздухе, сопротивление между ними увеличится, в идеале просто разрыв, и конденсатор C1 не будет шунтироваться.Следовательно, наш мультивибратор заработает – на выходе будут появляться импульсы.

Частота этих импульсов зависит от нашего воображения и параметров RC-цепи: это будет либо мигающий свет, либо неприятный писк динамика. Попутно с этим вы можете включить долив воды. Чтобы избежать перелива и вовремя выключить помпу к прибору, необходимо добавить еще один электрод и аналогичную схему. Здесь читатель уже может экспериментировать.

Рисунок 6.

При нажатии концевого выключателя S2 на выходе таймера появляется напряжение высокого уровня, которое остается таковым, даже если S2 отпускается и больше не удерживается. Вывести устройство из этого состояния можно только нажав кнопку «Сброс».

Пока мы на этом остановимся, может, кому-то понадобится время, чтобы взять паяльник и попробовать спаять рассматриваемые устройства, исследовать, как они работают, хотя бы поэкспериментировать с параметрами RC-цепей. Послушайте, как пищит динамик или мигает светодиод, сравните, что дают расчеты, сильно ли отличаются практические результаты от расчетных.

555 ИС таймера | Electronics Club

555 Микросхема таймера | Клуб электроники

Символ | Поставка | Входы | Выход | 556

Также смотрите эти 555 страниц таймера: Astable | Моностабильный | Бистабильный | Буфер

Введение

8-контактный таймер 555 должен быть одной 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.Версии с низким энергопотреблением, такие как ICM7555, доступны с то же расположение контактов, но их максимальный выходной ток намного ниже и их следует использовать только по назначению (для увеличения срока службы батареи).

Модуль 555 можно использовать в нескольких цепях:

  • Astable – производит прямоугольную волну для мигания светодиодов, издающие звуки, счетчики движения и т. д.
  • Моностабильный – генерирует одиночный импульс при срабатывании триггера, может использоваться для измерения времени.
  • Bistable – простая память с двумя состояниями.
  • Buffer – инвертирующий буфер (НЕ вентиль).
555 ИС таймера

Rapid Electronics: таймер NE555 (стандартный)

Rapid Electronics: ICM7555 (маломощный)


Рекомендуемая книга: IC 555 Проекты
Он подробно объясняет работу 555 и использует
со многими принципиальными схемами проектов, отлично
для новичков и полезный справочник для всех.


555 условное обозначение

Контакты символа схемы расположены в соответствии со схемой: например, контакт 8 вверху для питания + Vs вывод 3 справа.

Обычно используются только номера контактов, и на них не указывается их функция.



Питание 555 (контакты 1 и 8)

Таймер 555 можно использовать с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 В до 15 В (18 В – абсолютный максимум).

Контакт 1 подключается к 0 В.
Контакт 8 подключается к положительному источнику питания + Vs.

Помните, что 555 создает значительный «сбой» в питании при изменении его выхода. штат. Это редко является проблемой в простых схемах без других ИС, но в более сложных схемах может потребоваться сглаживающий конденсатор.

Расположение контактов 555


555 триггерный вход (контакт 2)

Если значение меньше 1 / 3 Vs («активный низкий уровень»), выходной сигнал становится высоким (+ Vs). Он имеет высокое входное сопротивление не менее 2 МОм. Он контролирует разряд синхронизирующего конденсатора в нестабильной цепи.

555 пороговый вход (контакт 6)

Когда больше 2 / 3 Vs («активный высокий»), выходной сигнал становится низким (0 В) *.Он имеет высокое входное сопротивление около 10 МОм. Он контролирует заряд синхронизирующего конденсатора в нестабильных и моностабильных цепях.
* при условии, что вход триггера больше, чем 1 / 3 Вс, в противном случае вход триггера переопределит вход порога и будет удерживать выход на высоком уровне (+ Vs).

Вход сброса 555 (контакт 4)

Когда меньше 0,7 В (активный низкий уровень), выходной сигнал становится низким (0 В), подавляя другие входы. Когда он не требуется, его следует подключить к + Vs.Он имеет входное сопротивление около 10 кОм.

Вход управления 555 (контакт 5)

Может использоваться для регулировки порогового напряжения (используется пороговым входом, контакт 6), которое устанавливается внутри быть 2 / 3 Вс. Обычно эта функция не требуется, и вход часто остается неподключенным. Если электрический шум может быть проблемой, конденсатор емкостью 0,01 мкФ может быть подключен между управляющим входом и 0 В для обеспечения некоторой защиты.

555 разряд (вывод 7)

Когда на выходе 555 (контакт 3) низкий уровень, разрядный контакт внутренне подключен к 0 В.Его функция – разрядить конденсатор синхронизации в нестабильных и моностабильных цепях.


Выход 555 (контакт 3)

Выход стандартного 555 может потреблять и истощать ток. Это означает, что к выходу могут быть подключены два устройства, так что одно будет включено, когда выход низкий, и другой горит, когда выходной сигнал высокий, на схеме показаны два подключенных таким образом светодиода.

Максимальный выходной ток составляет 200 мА , это больше, чем у большинства микросхем, и этого достаточно для поставлять множество выходных преобразователей напрямую, включая светодиоды (с последовательным резистором), слаботочные лампы, пьезопреобразователи, громкоговорители (с последовательным конденсатором), катушки реле (с диодной защитой) и некоторые небольшие двигатели (с диодной защитой).Выходное напряжение не совсем достигает 0 В и + В, особенно при большом ток течет.

Для переключения больших токов можно подключить транзистор.

Максимальный выходной ток маломощных версий 555 (например, ICM7555) намного выше. нижний: около 20 мА при напряжении питания 9 В.

Подключение 555 к громкоговорителю

А громкоговоритель (минимальное сопротивление 64) может быть подключен к выходу нестабильной цепи 555, но конденсатор (около 100 мкФ) должны быть подключены последовательно.Нестабильный выход 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 последовательного подключения конденсатора.

Подключение 555 к катушкам реле и другим индуктивным нагрузкам

Как и все микросхемы, 555 должен быть защищен 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 требует 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, поскольку катушка выключен! Ток катушки проходит через дополнительный диод, поэтому он должен быть 1N4001 или аналогичный выпрямительный диод, способный пропускать достаточный ток, сигнальный диод, такой как 1N4148 обычно не подходит .



556 ИС с двойным таймером

Модель 556 – это двойная версия таймера 555, размещенная в 14-выводном корпусе. два таймера (A и B) используют одни и те же контакты источника питания. На схемах на этом веб-сайте показан 555-й, но все они могут быть адаптированы для использования половины 556.

Модель 556 менее популярна и может стоить более двух таймеров 555, поэтому вы можете предпочесть использовать два таймера 555.

Rapid Electronics: Двойной таймер NE556


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *