Að kanna NE555 Timer IC: Lykilatriði, hönnunarreglur og raunveruleg forrit

NE555 er monolithic samþætt hringrásartímastill sem getur búið til ýmsar gerðir tímasetningar.Það er mikið notað í ýmsum rafeindatækjum á svæðum eins og rafrænum klukkum, rafmagnsstjórnun, reiknivélum og LED skjám.Tilgangur þessarar greinar er að veita ítarlegar upplýsingar um NE555, þar með talið fæðingargrunn hennar, hönnun, innri uppbyggingu, lýsingu á pinna, rekstrarstillingum og meginreglu, svo og forritum, til að hjálpa þér að nota flísina betur.

Vörulisti

Fæðingargrunnur NE555

NE555 IC Timer Timer Chip aftur til snemma á áttunda áratugnum var hann hannaður af Hans Camenzind, verkfræðingi hjá Signetics Corporation (nú hluti af NXP Semiconductors, Inc.Affordable og öflug tímamælirlausn.Bakgrunnur sköpunar hennar er aðallega tengdur eftirfarandi þáttum:

Hönnun Hans Camenzind: Hans Camenzind var rafmagnsverkfræðingur frá Sviss sem sérhæfði sig í að þróa nýstárlega samþætta hringrásarhönnun.Hönnunarheimspeki hans er að búa til flís sem er fjölhæfur, auðveldur í notkun og á víða við.Byggt á þessari hugmyndafræði hannaði hann NE555 með góðum árangri og færði hana á markað.

Þróun samþættra hringrásartækni: Á sjöunda og áttunda áratugnum var tímabil hraðrar þróunar á samþættri hringrásartækni.Með framgangi tækni og endurbóta á framleiðsluferli höfðu flísarhönnuðir getu til að samþætta fleiri aðgerðir í einn flís og veita þannig fleiri forrit og lausnir.

Tilkoma eftirspurnar: Í rafeindatækniiðnaðinum á þeim tíma léku tímamælar mikilvægu hlutverki í öllum gerðum hringrásar og kerfa.Hins vegar höfðu snemma tímamælir lausnir yfirleitt nokkrar takmarkanir, svo sem mikill kostnaður, stór stærð eða virkni takmarkanir.Þess vegna er brýn þörf fyrir hagkvæman og öflugan tímamælir á markaðnum.

Kynning á NE555

NE555 er ein af líkönunum í 555 röð tímasetningar ICS.PIN-aðgerðirnar og forritin í þessari röð af ICS eru samhæfð hvort öðru, en stöðugleiki, afköst orkusparnaðar og sveiflutíðni mismunandi líkana af flísinni vegna verðmismunur geta einnig verið mismunandi.555 er mikið notað og afar algeng tímasetning IC, aðeins lítill fjöldi viðnáms og þétta, getur framleitt ýmis mismunandi tíðnispúlsmerki sem þarf fyrir stafrænar hringrásir.555 er meginhlutverk NE555 er að nota innri tímastillingu sína til að mynda tímabólgu til að veita tímasetningarpúls fyrir aðrar hringrásir.Meginhlutverk NE555 er að nýta innri tímastillingu sína til að mynda tímabólgu til að veita tímasetningarpúls fyrir aðrar hringrásir.NE555 Time Base Circuit er fáanlegur í tveimur aðalpakkningum: annar er dýfa tvöfaldur í lína 8-pinna pakka og hinn er SOP-8 lítill pakki.

Val og jafngildi

• BL5372

• NA555

• KR3225Y

Hönnun NE555 tímamælir

555 tímamælirinn var hannaður af Hans R. Camenzind árið 1971 fyrir Sigognitik.Sigognitik var í kjölfarið keyptur af Philips.555 franskarnir, sem framleiddir eru af mismunandi framleiðendum, eru mismunandi í smíði, þar sem venjulegur 555 flís samþættir 25 smára, 2 díóða og 15 viðnám, sem eru leidd út í 8 pinna (í DIP-8 pakka.) Afleiður 555 eru 556(A DIP-14 flís sem samþættir tvö 555s) sem og 558 og 559.

NE555 er með hitastigshitastig 0 ° C til 70 ° C, en SE555 hernaðarstig er fær um að starfa við mikinn hitastig frá -55 ° C til 125 ° C.Umbúðirnar 555 innihalda málm umbúðir með mikla áreiðanleika (táknaðar með T) og lágmarkskostnaðar epoxý plastefni umbúðum (táknaðar með V).Þess vegna eru heildarmerkin 555 NE555V, NE555T, SE555V og SE555T osfrv. Þrátt fyrir að það sé sameiginleg trú að nafn 555 flísarinnar komi frá þremur 5KQ viðnámunum inni í því, þá neitaði Hans Camenzind sjálfur og fullyrti að hann hafi valiðÞrjár tölurnar af handahófi.

Það eru einnig lágmarksaflsútgáfur af 555, þar á meðal 7555 og TLC555 með CMOS hringrásum.Í samanburði við venjulega 555 hefur 7555 minni orkunotkun.Að auki heldur framleiðandinn því fram að 7555 stjórnunarpinninn þurfi ekki jarðþétti eins og aðrar 555 flísar og það sé engin þörf á galli sem fellur niður aftengingarþétta milli aflgjafa og jarðar.

Innri samsetning NE555

NE555 er klassísk samþætt hringrás.Innri hringrás uppbygging þess felur í sér þrjár helstu virkar einingar: spennu samanburðar- og úttakstig, samanburður og RS flip-flop.Eftirfarandi mun veita ítarlega greiningu á innri hringrás NE555:

Spenna samanburður

Það er spennandi samanburður inni í NE555 til að greina aflgjafa spennuna.Framleiðsla þessa spennu samanburðar er tengdur við RS flip-flop.

Framleiðsla stig

Framleiðslustigið er tengt við RS flip-flopið og ber ábyrgð á því að stjórna ástandi framleiðslupinnans (þ.e.a.s. pinna 3).Framleiðsluarkitektúr NE555 er opinn tæmandi hönnun, sem þýðir að hún getur ekki beint gefið upp á háu stigi merki, en getur aðeins dregið framleiðsla pinnann lágt.Þess vegna er venjulega nauðsynlegt að nota ytri uppdráttarviðnám til að draga framleiðsla pinna í hátt stigsástand.

Samanburður

Það eru tveir samanburðaraðilar inni í NE555, nefnilega þröskuldarsamanburðinum og samanburðinum.Þröskuldinn samanburður er tengdur við pinna 6 (Thr) og samanburðurinn er tengdur við pinna 2 (trig).Þessir tveir samanburðaraðilar eru notaðir til að greina breytingar á þröskuldspennu og kveikjuspennu.

Þröskuldur samanburður: Þegar spenna hækkar við þröskuldinn (pinna 6) mun þessi samanburður framleiða hátt stig.Þegar þröskuldspenna fer yfir kveikjunarspennuna mun framleiðsla samanburðarins breytast.

Kveikja samanburður: Þegar spennan lækkar við kveikjupinna (pinna 2) mun þessi samanburður framleiða lágt stig merki.Þegar kveikjunarspennan er lægri en þröskuldarspenna mun framleiðsla samanburðarins breytast.

RS kveikja

NE555 inniheldur RS flip-flop innvortis til að geyma ástand framleiðslupinna (pinna 3).Inntak RS flip-flopsins er stjórnað af framleiðsla þröskuldarsamanburðarins og kveikju samanburðarins.

R Inntak: Það er tengt við framleiðsla þröskuldarsamanburðarins og stjórnar endurstillingu RS flip-flop.

Inntak: Það er tengt við framleiðsla á kveikjara og stjórnar stillingu RS flip-flop.

Rekstrarstillingar NE555

NE555 tímamælirinn getur unnið í þremur aðgerðum:

Óstöðugur háttur: Það vísar til ekkert stöðugt ástand.Óstöðug stilling NE555 er oft notuð í strobe ljósum, tónframleiðendum, púls merkisrafstöðvum, röksemdafærslum eins og klukkum og öðrum hringrásum.

Bi-stöðugur háttur: Þessi háttur er eins og reiðhjólakrappi, sem hægt er að koma á stöðugleika í lyftu ástandi sem og í lækkuðu ástandi, og mun aðeins breytast þegar það er beitt utanaðkomandi krafti.Það er kallað bistable vegna þess að það hefur tvö stöðug ríki.

Monostable Mode: Þessi háttur er eins og hurð búin hurð nær, sem hægt er að koma á stöðugleika í lokuðu ástandi og geta aðeins náð opnu ástandi þegar utanaðkomandi afl er beitt.Þegar ytri krafturinn er dreginn út mun hurðin sjálfkrafa snúa aftur í lokað ástand.Þar sem það hefur aðeins eitt stöðugt ástand er það kallað monostable og hægt er að nota einlita stillingu NE555 fyrir forrit eins og tímamæla, flick rofa og þéttni mælingar.

Vinnuregla NE555

Þegar kveikt er á aflgjafa spennu VCC byrjar hringrásin að virka og þétti C byrjar að hlaða strax.Þegar spenna þéttar C nær 2/3 af VCC mun framleiðsla innri samanburðarins breytast í hátt stig og framleiðsla út mun einnig breytast frá lágu stigi í hátt stig.Í kjölfarið, þegar spenna þéttar C lækkar í 1/3 af VCC, mun framleiðsla innri samanburðarins verða lágt stig og á þessum tíma mun framleiðslan einnig breytast frá háu stigi aftur í lágt stig.Eftir það byrjar þétti C að hlaða aftur og hringrásin fer í nýja vinnuhring.

Tímabilið t (sekúndur) er ákvarðað með gildum ytri þéttarins C og tveggja ytri viðnámanna R1 og R2.Formúlan er: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × c.Skylduhringinn D lýsir hlutfalli hás tíma í ferningsbylgjulotunni og formúlan hennar er: D = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Þess vegna, með því að stilla gildi þéttar C og viðnám R1 og R2, getum við breytt tímabili og skylduhringrás ferningsbylgjubylgjulögunarinnar.

Í stuttu máli er vinnureglan í NE555 byggð á smíði röðarrásar.Með því að stilla gildi ytri þétta og viðnáms getum við stjórnað tímabilinu og skylduhringnum til að búa til ýmsar nauðsynlegar púlsbylgjulög.

Notkun NE555

NE555 Innrautt fjarstýringartímaljós

Nútímaleg heimili eru almennt búin innrauða fjarstýringum og við getum notað þessar núverandi fjarstýringar til að stjórna innrauða tímabundnum tíma seinkunarlampa.Í myndskreytingunni táknar H samþættan innrauða móttakarahöfuð en C1 er síuþéttinn.Þegar fjarstýringin gefur frá sér streng af stafrænum púlsmerki, eftir C1 síu, mun það fá neikvæðan púls, getur þessi púls kallað á 555 einhliða hringrásina til að byrja að vinna.

NE555 Vatnssjóðs viðvörun

Vatnsviðvörunin samanstendur aðallega af þremur hlutum: hitastýringarrás, sveiflurás með lágum tíðni og há tíðni sveiflurás.Meðal þeirra mynda RP, RT og VT1 saman hitastýringarrás.Lítil tíðni sveiflurásin samanstendur af IC1, R2, R3, C1 og öðrum íhlutum og neyddir endurstillingarstöðin ④ pinna er stjórnað af VT1.Hátíðni sveiflan er samsett úr IC2, R4, R5, C2 og öðrum íhlutum og neyddir endurstillingarstöð hans ④ fótur er stjórnað af IC1.Þegar hitastig vatnsins nær forstilltu hitastiginu verður viðnámsgildi RT minni, sem veldur því að VT1 skorar af.Á þessum tíma verður PIN ④ af IC1 hátt og IC1 byrjar að sveiflast og framleiðir lág tíðni púls.Þessar púlsar móta hátíðni sveifluna sem samanstendur af IC2 þannig að hann byrjar að virka og gefur frá sér merkandi hljóð.

NE555 Touch Timer Switch

IC1 er stykki af 555 tímasetningarrás sem er stillt hér sem einhliða hringrás.Venjulega, þar sem það er engin framkölluð spenna við P -skautið á snertispúðanum, verður þétti C1 algjörlega útskrifaður í gegnum pinna 7 af 555, sem veldur því að pinna 3 framleiðir lágt stig og gengi KS í losnu ástandi, þannig að þeirLjós mun ekki koma.

Þegar við þurfum að kveikja á ljósinu, snertu bara málmplötuna P með hendinni, villtu merkisspennan sem myndast við örvun mannslíkamans verður bætt við kveikjunarstöðina 555 í gegnum C2, sem gerir framleiðsluna 555 breytingu frá lágu stigi tilhátt stig.Á þessum tíma verður gengi KS frásogast og lampinn er síðan kveiktur.Á sama tíma er pinna 7 af 555 afskorinn innbyrðis og aflgjafinn hleðst C1 í gegnum R1, sem markar upphaf tímasetningar.Þegar spenna á þétti C1 hækkar í 2/3 af framboðsspennunni mun pinna 7 af 555 leiða, losar C1, sem veldur því að framleiðsla pinna 3 breytist úr háu í lágt.Á þessum tímapunkti verður gengi sleppt, ljósið slokknar og tímasetningunni lýkur.Tímasetningartími er aðallega ákvarðaður af gildi R1 og C1, formúlan er: T1 = 1.1R1 * C1.Samkvæmt gildunum sem merkt er á myndinni er tímasetningartíminn um það bil 4 mínútur.Fyrir D1 getum við valið 1N4148 eða 1N4001 þessar tvær gerðir.

Fimm klassískar hringrásir NE555

NE555 Basic Timer Circuit

Þetta er ein algengasta hringrásin, sem samanstendur af íhlutum eins og NE555 flísinni, viðnámum og þéttum.Með því að stilla gildi viðnáms og þétta getur notandinn stillt mismunandi tímasetningartíma.Þessi hringrás er oft notuð til að búa til millisekúndu tímasetningarmerki, svo sem púlsmerki og fermetra bylgjumerki.Hringrásin einkennist af einföldum uppbyggingu, auðvelt að hrinda í framkvæmd og getur framleitt nákvæmari tímasetningarmerki.

NE555 Monostable Trigger Circuit

Þetta er hringrás sem getur myndað eitt púlsmerki.Hringrásin samanstendur aðallega af NE555 og nokkrum viðnámum og þéttum og öðrum íhlutum.Með því að stilla gildi viðnáms og þétta getur notandinn breytt breidd og seinkað púls.Þessi hringrás er almennt notuð til að búa til stakar púlsmerki eins og kveikjumerki og samstillingarmerki.Hringrásin einkennist af getu hans til að búa til eitt púlsmerki og hægt er að stilla breidd og seinkunartíma púlsins.

NE555 Bistable Flip-flop hringrás

Þetta er hringrás sem gerir sér grein fyrir röksemdafærsluaðgerðinni.Með því að stilla gildi viðnáms og þétta getur notandinn breytt flip-flop tíma og þröskuldspennu hringrásarinnar.Þessi hringrás er oft notuð til að innleiða forrit eins og rökfræði flip-flops og spennu samanburð.Hringrásin einkennist af getu hans til að útfæra aðgerðina Flip-Flop og hægt er að stilla flip-flop tíma og þröskuldspennu, svo það hentar fyrir margvíslegar atburðarásar um rökfræði.

NE555 fermetra bylgju rafall

Þetta er hringrás sem býr til ferningsbylgjumerki.Með því að stilla viðnám og þétti gildi getur notandinn breytt tíðni og skylduhring ferningsbylgjunnar.Þessi hringrás er almennt notuð til að búa til ferningsbylgjumerki eins og stafræn merki og mótuð merki.Hringrásin einkennist af getu hans til að búa til ferningsbylgjumerki og hægt er að stilla tíðni og skylduhring ferningsbylgjunnar, þannig að það hentar fyrir margs konar stafræn og mótunarumsóknir.

NE555 Fjöl-Harmonic sveiflulaga hringrás

Þetta er hringrás sem býr til rétthyrnd bylgjumerki.Hringrásin samanstendur aðallega af tveimur NE555 flögum og nokkrum íhlutum eins og viðnámum og þéttum.Notandinn getur breyst á sveigjanleika og skylduferli sveiflunnar með því að stilla gildi þessara viðnáms og þétta.Fyrir vikið er hægt að nota þessa hringrás til að búa til hljóðmerki eða mótuð merki, til dæmis.Hringrásin einkennist af getu hans til að búa til rétthyrnd bylgjumerki með stillanlegri tíðni og skylduferli.

Algengar spurningar [FAQ]

1. Hver er hlutverk NE555?

SE 555 tímamælirinn IC vinnur á milli hitastigs á bilinu -55 ° C til 125 ° C í SE og IC NE 555 er notað þar sem hitastigið er frá 0 ° C til 70 ° C.Það hefur breitt svið notkunar á rafrænu sviði sem tímamælir, seinkun, púlsframleiðsla, sveiflur osfrv.

2. Er NE555 og IC 555 sama?

Já, NE555 Tímamælir IC og 555 Tímamælir IC eru eins.NE555 er hlutanúmerið að tímamælinum IC.Almennt er NE555 IC kallað með nafninu 555 Timer IC.

3. Hver er vinnureglan í NE555?

555 tímamælir getur virkað sem virkur-lág SR klemmur (þó án öfugs Q framleiðsla) með því að tengja endurstillingarmerki við endurstillingarpinnann og tengja stillt inntaksmerki við TR pinnann.Þannig að draga sett augnablik sem er lágt sem „sett“ og breytir framleiðslunni yfir í High State (VCC).