Мікросхема 555: застосування

Мікросхема інтегрального таймера NE555 - це справжній прорив в області електроніки. Вона була створена в 1972 році співробітником компанії Signetics Гансом Р. Камензіндом. Винахід не втратило своєї актуальності і по сьогоднішній день. Пізніше пристрій стало основою таймерів з подвоєною (IN556N) і зчетвереної конфігурацією (IN558N).

Без сумніву, дітище електронщика дозволило зайняти йому свою значну нішу в історії технічних винаходів. За рівнем продажів даний пристрій з моменту своєї появи перевершило будь-яке інше. На другий рік існування мікросхема 555 стала купується деталлю.

Лідерство зберігалося і в усі наступні роки. Мікросхема 555, застосування якої зростала з кожним роком, продавалася дуже добре. Приміром, у 2003 році було реалізовано більше ніж 1 мільярд екземплярів. Конфігурація самого агрегату за цей час не змінилася. Вона існує понад 40 років.

Поява пристрою стало несподіванкою для самого творця. Камензінд мав на меті створити гнучку в використанні ІС, але, що вона виявиться настільки багатофункціональною, він не очікував. Спочатку вона вживалася як таймер або ж генератор імпульсів. Мікросхема 555, застосування якої збільшувалася швидкими темпами, сьогодні використовується від іграшок для дітей до космічних кораблів.

Пристрій відрізняє витривалість, оскільки воно побудовано на основі біполярної технології, і для застосування його в космосі спеціально робити нічого не потрібно. Тільки випробувальні роботи проводяться з особливою суворістю. Так, при тесті схеми NE 555 для ряду додатків створюються індивідуальні пробні специфікації. При виробництві схем не існує ніяких відмінностей, але підходи при вихідному контролі помітно різняться.

Поява схеми у вітчизняній електроніці

Перша згадка про інновації в радянській літературі з радіотехніки з`явилося в 1975 році. Статтю про винахід опублікували в журналі «Електроніка». Мікросхема 555, аналог якої був створений радянськими електронники в кінці 80-х років минулого століття, в вітчизняної радіоелектроніки отримала назву КР1006ВІ1.

У виробництві цю деталь вживали при складанні відеомагнітофонів «Електроніка ВМ12». Але це був не єдиний аналог, так як багато виробників в усьому світі створювали подібний пристрій. Всі агрегати мають обячно корпус DIP8, а також корпус малих розмірів SOIC8.

Технічні характеристики схеми

Мікросхема 555, графічне зображення якої представлено нижче, включає в себе 20 транзисторів. На блок-схемі пристрою знаходяться 3 резистора з опором 5кОм. Звідси і назва приладу «555».

Основними технічними характеристиками вироби є:

• напруга живлення 4,5-18В;
• максимальний показник струму на виході 200 мА;
• споживана енергія становить до 206 мА.

Якщо його розглянути на вихід, то це цифровий пристрій. Він може знаходитися в двох положеннях - низькому (0В) і високому (від 4,5 до 15 В). Залежно від блоку живлення може показник досягати і 18 В.

Для чого потрібно пристрій?

NE 555 мікросхема - уніфіковане пристрій з широким спектром застосування. Його часто використовують при складанні різних схем, і це тільки додає виробу популярність. Відповідно, підвищується рівень попиту споживача. Така популярність викликала падіння ціни на таймер, що радує багатьох майстрів.

Внутрішня будова таймера 555

Що ж змушує цей пристрій функціонувати? Кожен з висновків агрегату приєднаний до ланцюга, що містить 20 транзисторів, 2 діода і 15 резисторів.

Подвоєний формат моделі

Слід зазначити, що NE 555 (мікросхема) випускається в подвійній форматі під назвою 556. Вона містить два вільних IC.

Таймер 555 оснащений 8 контактами, тоді як модель 556 містить 14 контактів.

Режими роботи пристрою

Мікросхема 555 володіє трьома режимами роботи:

1. Моностабільний режим мікросхеми 555. Він працює як одноразовий односторонній. Під час функціонування викидається імпульс заданої довжини як відповідь на вхід тригера при натисканні кнопки. Вихід перебуває в низькій напрузі до включення тригера. Звідси він і одержав назву чекає (моностабільний). Такий принцип функціонування зберігає пристрій в бездіяльності до включення. Режим забезпечує включення таймерів, перемикачів, сенсорних перемикачів, подільників частоти і ін.
2. Нестабільний режим є автономною функцією пристрою. Він дозволяє схемою перебувати в генераторному режимі. Напруга в виході мінливе: то низька, то висока. Ця схема може бути застосована при потребі здавна пристрою поштовхів переривчастого характеру (при недовготривалим включенні і виключенні агрегату). Режим використовується при включенні ламп на світлодіодах, функціонує в логічній схемі годин і ін.
3. Бістабільний режим, або ж тригер Шмідта. Зрозуміло, що він працює по системі тригера при відсутності конденсатора і володіє двома стійкими станами, високим і низьким. Низький показник тригера переходить в високий. При скиданні низької напруги система спрямовується до низького стану. Ця схема може бути застосована в сфері залізничного будівництва.

Висновки таймера 555

Генератор мікросхема 555 включає вісім висновків:

1. Висновок 1 (земля). Він приєднаний до мінусової стороні харчування (загальний провід схеми).
2. Висновок 2 (тригер). Він подає високу напругу на час (все залежить від потужності резистора і конденсатора). Ця конфігурація і є моностабільний. Висновок 2 контролює висновок 6. Якщо напруга в обох низька, то на виході воно буде високим. В іншому випадку, при високій напрузі в виведення 6 і низькому в виводі 2, вихід на таймері буде низьким.
3. Висновок 3 (вихід). Виходи 3 і 7 розташовуються в фазі. Подаючи висока напруга з показником приблизно 2 В і низьке з 0,5 В виходитиме до 200 мА.
4. Висновок 4 (скидання). Подача напруги на цей вихід низька, незважаючи на режим роботи таймера 555. Щоб уникнути випадкових скидів, слід проводити підключення цього виходу до плюсової стороні при використанні.
5. Висновок 5 (контроль). Він відкриває доступ до напруги компаратора. Це висновок в російській електроніці не застосовується, але при його підключенні можна досягти широких можливостей управління пристроєм 555.
6. Висновок 6 (зупинка). Входить в компаратор 1. Він протилежний висновку 2, застосуємо для зупинки пристрою. При цьому виходить низька напруга. Це висновок може приймати синусоїдальні і прямокутні імпульси.
7. Висновок 7 (розряд). Він приєднується до транзисторного колектору Т6, а емітер останнього заземлений. При відкритому транзисторі конденсатор розряджається до його закриття.
8. Висновок 8 (плюсова сторона харчування), яка становить від 4,5 до 18 В.

Застосування виходу Output

Вихід 3 (Output) може перебувати в двох станах:

1. Здійснюється підключення цифрового виходу прямо до входу іншого драйвера на цифровій основі. Цифровий вихід може здійснювати управління іншими пристроями за допомогою декількох додаткових складових (напруга джерела живлення дорівнює 0 В).
2. Показник напруги в другому стані високий (Vcc на джерелі живлення).

можливості агрегату

1. При зниженні напруги в Output ток направляється через пристрій і здійснює його підключення. Це і є зниження, так як струм виробляється з Vcc і проходить крізь агрегат до 0 В.
2. При зростанні Output струм, проходячи через прилад, забезпечує його включення. Цей процес можна назвати джерелом поточних. Електроенергія в цьому випадку проводиться від таймера і йде через прилад до 0 В.

Зростання і зниження можуть функціонувати разом. Таким чином досягається почергове включення і виключення приладу. Такий принцип можна застосувати при функціонуванні ламп на світлодіодах, реле, двигунів, електромагнітів. До мінусів такої властивості можна віднести те, що прилад треба підключати до Output різними способами, так як вихід 3 може виступати як в ролі споживача, так і в ролі джерела струму до 200 мА. Використовуваний блок живлення дожжен подати достатній струм для обох пристроїв і таймера 555.

мікросхема LM555

Мікросхема 555 даташіте (LM555) має широкі функціональні можливості.

Вона використовується від генераторів прямокутних імпульсів із змінним показником скважности і реле і затримкою спрацьовування до складних конфігурацій ШІМ генераторів. Мікросхема 555 цоколевка і внутрішню будову відображені на малюнку.

Рівень точності пристосування дорівнює 1% від розрахункового показника, що є оптимальним. На такий агрегат, як NE 555 мікросхема даташит, що не впливають температурні умови навколишнього середовища.

Аналоги мікросхеми NE555

Мікросхема 555, аналог якої в Росії був названий КР1006ВІ1, представляє інтегральне пристрій.

Серед робочих блоків слід виділити RS-тригер (DD1), компаратори (DA1 і DA2), підсилювальний каскад на виході, заснований на двухтактной системі і доповнює транзистор VT3. Призначення останнього полягає в скиданні задає час конденсатора при використанні агрегату в ролі генератора. Скидання тригера відбувається при подачі логічної одиниці (ЮПІТІ / 2 ... ЮПІТІ) на входи R.

У разі скидання тригера на виході пристрою (висновок 3) буде спостерігатися низький показник напруги (транзистор VT2 відкритий).

Унікальність схеми 555

при функціональної схемою пристрою дуже важко зрозуміти, в чому ж полягає її незвичайність. Оригінальність пристрою полягає в тому, що воно має особливий управлінням тригера, а саме формує керуючі сигнали. Їх створення відбувається на компараторах DA1 і DA2 (на один з входів, на який подано опорна напруга). Для формування керуючих сигналів на входах тригера (виходах компараторів) слід отримати сигнали з високою напругою.

Як провести запуск пристрою?

Щоб запустити таймер, на вихід 2 треба подати напругу з показником від 0 до 1/3 ЮПІТІ. Цей сигнал сприяє спрацьовування тригера, і при виході створюється сигнал з високою напругою. Сигнал вище граничного показника не викличе будь-яких змін у схемі, так як опорна напруга для компаратора одно DA2 і становить 1/3 ЮПІТІ.

Зупинити таймер можна при скиданні тригера. З цією метою напруга на виході 6 повинно перевищувати показник 2/3 ЮПІТІ (опорна напруга для компаратора DA1 становить 2/3 ЮПІТІ). При скиданні встановиться сигнал з низькою напругою і розряд конденсатора, що задає час.

Регулювати опорна напруга можна за допомогою підключення додаткового опору або джерела живлення до висновку агрегату.

Підмотка спідометра на 555 мікросхемі

Останнім часом серед власників автомобілів стало модним змотувати на спідометрі пройдений машиною кілометраж.

Багато хто цікавиться, підмотка спідометра на 555 мікросхемі чи здійсненна самостійно?

Ця процедура не становить особливих труднощів. Для його виготовлення використовується мікросхема 555, яка може функціонувати в якості лічильника імпульсів. Окремі складові схеми можна брати з показниками, що відхиляються на 10-15% від розрахункових значень.

Статті схожі на "Мікросхема 555: застосування"

Бестрансформаторним блок живлення: призначення, особливості, принцип роботи пристрою

Лабораторний блок живлення: опис, переваги і недостакі пристрої

D-тригер: принцип роботи, таблиця істинності

Jk-тригер. Принцип роботи, фунцкціональние схеми, таблиці істинності