A NE555 időzítő IC feltárása: kulcsfontosságú jellemzők, tervezési alapelvek és valós alkalmazások
NE555 egy monolit integrált áramköri időzítő, amely különféle típusú időzítési jeleket generálhat.Széles körben használják különféle elektronikus eszközökön olyan területeken, mint az elektronikus órák, az energiagazdálkodás, a számológépek és a LED kijelzők.Ennek a cikknek az a célja, hogy részletes információkat nyújtson a NE555 -ről, beleértve annak születési hátterét, kialakítását, belső szerkezetét, PIN -es leírását, működési módjait és alapelveit, valamint alkalmazásokat, hogy segítsen a chip jobb használatában.Katalógus
A NE555 születési háttere
Az 1970 -es évek elején nyúlik vissza. A NE555 IC Timer chipet Hans Camenzind, a Signatics Corporation (ma az NXP Semiconductors, Inc. része) mérnöke tervezte az Egyesült Államokban, és 1971 -ben engedték szabadon.Megfizethető és erőteljes időzítő megoldás.A teremtés háttere elsősorban a következő szempontokhoz kapcsolódik:
Hans Camenzind terve: Hans Camenzind egy svájci villamosmérnök volt, aki az innovatív integrált áramköri tervek fejlesztésére szakosodott.Tervezési filozófiája az, hogy sokoldalú, könnyen használható és széles körben alkalmazható chipet hozzon létre.Ezen filozófia alapján sikeresen megtervezte a NE555 -et, és forgalomba hozta.
Az integrált áramköri technológia fejlesztése: Az 1960 -as és 1970 -es évek az integrált áramköri technológia gyors fejlesztésének időszaka volt.A technológia fejlődésével és a gyártási folyamat fejlesztésével a chip -tervezők képesek voltak több funkciót integrálni egyetlen chipbe, ezáltal további alkalmazásokat és megoldásokat nyújtva.
A kereslet kialakulása: Az elektronikai iparban akkoriban az időzítők létfontosságú szerepet játszottak minden típusú áramkörben és rendszerben.A korai időzítői megoldások azonban általában korlátozottak voltak, mint például a magas költségek, a nagy méret vagy a funkcionális korlátozások.Ezért sürgősen szükség van egy megfizethető és erőteljes időzítő chipre a piacon.
Bevezetés a NE555 -be
A NE555 az egyik modell az ICS 555 sorozatában.Az IC-k ezen sorozatának PIN-kódjai és alkalmazásai kompatibilisek egymással, de a chip különböző modelljeinek stabilitása, energiatakarékos teljesítménye és oszcillációs gyakorisága szintén változhat.Az 555 egy széles körben használt és rendkívül gyakori IC, csak kevés ellenállás és kondenzátor, különféle különféle frekvencia impulzusjeleket tud előállítani a digitális áramkörökhöz.A NE555 555 fő szerepe az, hogy a belső időzítőt használja egy időbázis -áramkör létrehozására, hogy időzítési impulzusokat biztosítson más áramkörök számára.A NE555 fő funkciója a belső időzítő felhasználása egy időbázis -áramkör kialakításához, hogy időzítési impulzusokat biztosítson más áramkörök számára.A NE555 időtartam-áramkör két fő csomagban kapható: az egyik egy dupla dupla in-line 8 tűs csomag, a másik pedig egy SOP-8 kis csomag.
Alternatívák és ekvivalensek
• BL5372
• NA555
• KR3225Y
NE555 időzítő tervezése
Az 555 időzítőt Hans R. Camenzind 1971 -ben tervezte Sigognitik számára.Sigognitikot később a Philips szerezte meg.A különböző gyártók által gyártott 555 chipek építésükben eltérőek, a standard 555 chip 25 tranzisztort, 2 diódát és 15 ellenállást integrálva, amelyeket 8 csapon keresztül vezetnek ki (egy DIP-8 csomagban.) Az 555-ös származékok tartalmazzák az 556-at.(A DIP-14 chip két 555-et integrálva), valamint az 558 és 559.
A NE555 működési hőmérsékleti tartománya 0 ° C és 70 ° C, míg a katonai minőségű SE555 szélsőséges hőmérsékleten képes -55 ° C és 125 ° C közötti hőmérsékleten működni.Az 555 csomagolási formái magukban foglalják a nagy megbízható fémcsomagolást (a T képviseli) és az olcsó epoxi gyanta csomagolást (V képviseli).Ezért az 555 -es teljes címkék NE555V, NE555T, SE555V és SE555T stb.A három szám véletlenszerűen.
Vannak az 555-ös alacsony teljesítményű verziói is, beleértve a 7555-et és a TLC555-et CMOS áramkörökkel.A standard 555 -hez képest a 7555 alacsonyabb energiafogyasztással rendelkezik.Ezenkívül a gyártó azt állítja, hogy a 7555 vezérlőcsap nem igényel földi kondenzátort, mint más 555 chips, és nincs szükség az áramellátás és a talaj közötti hibás kikapcsoló kondenzátorok kiküszöbölésére.
A NE555 belső összetétele
A NE555 egy klasszikus integrált áramkör.Belső áramköri struktúrája három fő funkcionális modult tartalmaz: a feszültség-összehasonlító és a kimeneti szakasz, az összehasonlító és az RS flip-flop.Az alábbiakban részletes elemzést nyújt a NE555 belső áramköréről:
Feszültség -összehasonlító
A NE555 -ben van egy feszültség -komparátor a tápegység feszültségének kimutatására.Ennek a feszültség-összehasonlítónak a kimenete az RS flip-flop-hoz van csatlakoztatva.
Kimeneti szakasz
A kimeneti szakasz az RS flip-flop-hoz van csatlakoztatva, és felelős a kimeneti csap (azaz a 3. érintkező) állapotának ellenőrzéséért.A NE555 kimeneti architektúrája egy nyílt csatornás kialakítás, ami azt jelenti, hogy nem tud közvetlenül megadni a magas szintű jelet, de csak a kimeneti csapot tudja alacsonyan húzni.Ezért, ha egy magas szintű jelet ki kell adni, akkor általában egy külső húzó ellenállást kell használni, hogy a kimeneti csapot magas szintű állapotba húzza.
Összehasonlító
A NE555 -en belül két összehasonlító van, nevezetesen a küszöbök komparátora és az indítók összehasonlítója.A küszöbök összehasonlítója a 6. érintkezőhöz (Thr) csatlakoztatva van, és a trigger -komparátor csatlakozik a 2. érintkezőhöz (TRIG).Ezt a két összehasonlítóval a küszöbfeszültség és a kiváltó feszültség változásainak észlelésére szolgál.
Küszöb -összehasonlító: Amikor a feszültség emelkedik a küszöbcsapnál (6. érintkező), ez az összehasonlító magas szintű jelet ad ki.Amikor a küszöbfeszültség meghaladja a trigger feszültségét, az összehasonlító kimenete megváltozik.
Trigger -összehasonlító: Ha a feszültség csökken a trigger csapnál (2. tű), ez az összehasonlító alacsony szintű jelet ad ki.Ha a trigger feszültsége alacsonyabb, mint a küszöbfeszültség, az összehasonlító kimenete megváltozik.
RS trigger
A NE555 belsőleg RS flip-flop-ot tartalmaz a kimeneti csap állapotának tárolására (3. tű).Az RS flip-flop bemenetét a küszöb-összehasonlító kimenetei és a Trigger Comparator vezérli.
R bemenet: csatlakozik a küszöb összehasonlító kimenetéhez, és vezérli az RS flip-flop visszaállítását.
Bemenet: Csatlakozik a Trigger Commonorátor kimenetéhez, és vezérli az RS flip-flop beállítását.
A NE555 működési módjai
A NE555 időzítő három működési módban működhet:
Instabil mód: nem utal stabil állapotra.A NE555 instabil üzemmódját gyakran használják a villogó lámpákban, a hanggenerátorokban, az impulzusjel -generátorokban, a logikai áramkörökben, például az órákban és más áramkörökben.
BI-stabil mód: Ez az üzemmód olyan, mint egy kerékpáros tartó, amely stabilizálható az emelt állapotban és az alacsonyabb állapotban, és csak akkor változik, ha külső erőnek vetik alá.Bistable -nak hívják, mert két stabilizált állapota van.
Monostable mód: Ez az üzemmód olyan, mint egy ajtó, amely közelebb van egy ajtóval, amely stabilizálható zárt állapotban, és csak a nyílt állapotot érheti el, ha külső erőt alkalmaznak.Miután a külső erőt visszavonják, az ajtó automatikusan visszatér a zárt állapotba.Mivel csak egy stabil állapota van, monostable -nek hívják, és a NE555 monostable módja olyan alkalmazásokhoz használható, mint az időzítők, a kavicskapcsolók és a kapacitási mérések.
A NE555 működési alapelve
Amikor a VCC tápegység feszültségét be van kapcsolva, az áramkör működni kezd, és a C kondenzátor azonnal elkezdi tölteni.Amikor a C kondenzátor feszültsége eléri a VCC 2/3 -at, a belső összehasonlító kimenete magas szintre változik, és a kimenet alacsony szintről magas szintre változik.Ezt követően, amikor a C kondenzátor feszültsége a VCC 1/3 -ra csökken, a belső komparátor kimenete alacsony szintű lesz, és ebben az időben a kimenet szintén a magas szintről alacsony szintre változik.Ezt követően a C kondenzátor újból elkezdi tölteni, és az áramkör új munkakiklusba lép.
A t periódust (másodperc) a C kondenzátor C -értéke, valamint a két R1 és R2 külső ellenállás határozza meg.A képlet: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C.A D vámciklus leírja a magas szintű idő arányát a négyzethullám -ciklusban, és képlete: d = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Ezért a C kondenzátor és az R1 és R2 ellenállások értékeinek beállításával megváltoztathatjuk a négyzethullám -hullámforma periódusát és üzemi ciklusát.
Röviden: a NE555 működési elve egy szekvenciális áramkör felépítésén alapul.A külső kondenzátorok és ellenállók értékeinek beállításával ellenőrizhetjük az időszakot és a vámciklust, hogy különféle szükséges impulzushullámokat generáljunk.
NE555 alkalmazása
NE555 infravörös távirányító idő késleltetési fény
A modern házak általában infravörös távirányítóval vannak felszerelve, és ezeket a meglévő távirányítókat felhasználhatjuk az infravörös távirányító idő késleltetési lámpájának vezérlésére.Az ábrán H az integrált infravörös vevőfejet képviseli, míg a C1 a szűrő kondenzátor.Mivel a távirányító digitális impulzusjelek sorozatát bocsátja ki, a C1 szűrő után negatív impulzust kap, ez az impulzus kiválthatja az 555 monostable áramkört a működés megkezdéséhez.
NE555 vízforraló riasztás
A víz riasztás elsősorban három részből áll: hőmérséklet -szabályozó áramkör, alacsony frekvenciájú oszcillációs áramkör és magas frekvenciájú oszcillációs áramkör.Közülük az RP, az RT és a VT1 együttesen képződik egy hőmérséklet -szabályozó áramkört.Az alacsony frekvenciájú oszcillációs áramkör IC1, R2, R3, C1 és más alkatrészekből áll, és annak kényszerített reset-terminál ④ tűjét a VT1 vezérli.A magas frekvenciájú oszcillátor IC2, R4, R5, C2 és más komponensekből áll, és annak kényszer-visszaállítási terminál ④ lábát az IC1 vezérli.Amikor a vízhőmérséklet eléri az előre beállított hőmérsékletet, az RT ellenállási értéke kisebb lesz, ami a VT1 levágását okozza.Ebben az időben az IC1 csapja magas lesz, és az IC1 oszcillálódik és alacsony frekvenciájú impulzusokat eredményez.Ezek az impulzusok modulálják az IC2-ből álló magas frekvenciájú oszcillátort, hogy működjön, és ketyegő hangot bocsát ki.
NE555 érintse meg az időzítő kapcsolóját
Az IC1 egy 555 időzítő áramkör darabja, amelyet itt monostable áramkörként konfigurálnak.Általában, mivel az érintőpad P terminálján nincs indukált feszültség, a C1 kondenzátor teljes mértékben kiürül az 555 -ös 7. érintkezőn, ami a 3. érintkező alacsony szintet ad ki, és a KS relé a felszabadult állapotban van, tehát aA fény nem fog bekapcsolni.
Amikor be kell kapcsolnunk a fényt, csak érintse meg a P fémlemezt a kezével, az emberi test indukciója által generált kóbor jelfeszültség hozzáadódik az 555 - C2 indító terminálhoz, így az 555 kimenet alacsony szintről változik.magas szint.Ebben az időben a KS relé felszívódik, és a lámpát ezután megvilágítják.Ugyanakkor az 555 -ből a 7. érintkező belsőleg levágják, és az áramellátás a C1 -ről R1 -ig tölti fel, ami az időzítés kezdetét jelöli.Amikor a C1 kondenzátor feszültsége az ellátási feszültség 2/3 -ra emelkedik, az 555 -ös 7. érintkező 7. érintkezője a C1 kibocsátását eredményezi, ami a 3. érintkező kimenete magasról alacsonyra változik.Ezen a ponton a relé felszabadul, a fény kialszik, és az időzítés véget ér.Az időzítési időt elsősorban az R1 és C1 értéke határozza meg, a képlet: T1 = 1,1R1 * C1.Az ábrán szereplő értékek szerint az időzítési idő körülbelül 4 perc.A D1 esetében választhatjuk az 1N4148 vagy az 1N4001 e két modellt.
A NE555 öt klasszikus áramköre
NE555 alapvető időzítő áramkör
Ez az egyik leggyakoribb áramkör, amely olyan komponensekből áll, mint a NE555 chip, ellenállók és kondenzátorok.Az ellenállók és a kondenzátorok értékeinek beállításával a felhasználó beállíthatja a különböző időzítési időket.Ezt az áramkört gyakran milliszekundum szintű időzítési jelek, például impulzusjelek és négyszöghullám jelek előállításához használják.Az áramkört az egyszerű szerkezete jellemzi, könnyen megvalósítható, és pontosabb időzítési jeleket tud előállítani.
NE555 monostable indító áramkör
Ez egy olyan áramkör, amely egyetlen impulzusjelet generálhat.Az áramkör elsősorban a NE555 -ből, valamint számos ellenállásból, kondenzátorokból és más alkatrészekből áll.Az ellenállók és a kondenzátorok értékeinek beállításával a felhasználó megváltoztathatja az impulzus szélességét és késleltetési idejét.Ezt az áramkört általában egy impulzusos jelek, például indítójelek és szinkronizációs jelek előállításához használják.Az áramkört az a képessége jellemzi, hogy egyetlen impulzusjelet generáljon, és az impulzus szélességét és késleltetési idejét beállítható.
NE555 Bistable flip-flop áramkör
Ez egy olyan áramkör, amely megvalósítja a logikai flip-flop funkciót.Az ellenállások és a kondenzátorok értékeinek beállításával a felhasználó megváltoztathatja az áramkör flip-flop idő- és küszöbfeszültségét.Ezt az áramkört általában olyan alkalmazások megvalósításához használják, mint például a logikai flip-flopok és a feszültség-összehasonlítások.Az áramkört jellemzi a logikai flip-flop funkció megvalósításának képessége, és a flip-flop idő- és küszöbérték-feszültség beállítható, tehát különféle logikai alkalmazások forgatókönyveihez alkalmas.
NE555 négyzethullámú áramkör
Ez egy olyan áramkör, amely négyszöghullámú jelet generál.Az ellenállás és a kondenzátor értékeinek beállításával a felhasználó megváltoztathatja a négyzethullám frekvencia- és üzemi ciklusát.Ezt az áramkört általában négyszöghullámú jelek, például digitális jelek és modulált jelek generálására használják.Az áramkört jellemzi, hogy képes -e négyszöghullám -jeleket generálni, és a négyzethullám frekvencia- és üzemi ciklusát beállítható, tehát különféle digitális és modulációs alkalmazás forgatókönyveihez alkalmas.
NE555 multi-harmonikus oszcillátor áramkör
Ez egy olyan áramkör, amely téglalap alakú hullámjeleket generál.Az áramkör elsősorban két NE555 chipből és több alkatrészből áll, például ellenállók és kondenzátorok.A felhasználó rugalmasan megváltoztathatja az oszcilláció frekvencia- és vámciklusát az ellenállók és a kondenzátorok értékeinek beállításával.Ennek eredményeként ez az áramkör felhasználható például audio jelek vagy modulált jelek előállítására.Az áramkört jellemzi annak képessége, hogy téglalap alakú hullámjeleket állítson elő állítható frekvencia- és üzemi ciklussal.
Gyakran feltett kérdések [GYIK]
1. Mi a NE555 funkciója?
Az SE 555 időzítő IC az SE -ben -55 ° C és 125 ° C közötti hőmérsékleti tartomány között működik, és az IC NE 555 -et használják, ahol a hőmérséklet 0 ° C és 70 ° C között mozog.Az elektronikus mezőben széles körű felhasználási tartományban van időzítő, késleltetés, impulzusgeneráció, oszcillátor stb.
2. A NE555 és az IC 555 ugyanaz?
Igen, a NE555 időzítő IC és az 555 időzítő IC azonosak.A NE555 az időzítő IC cikkszáma.Általában a NE555 IC -t az 555 időzítő IC néven hívják.
3. Mi a NE555 működési elve?
Az 555-es időzítő aktív-alacsony SR reteszként (bár fordított Q kimenet nélkül) működhet, ha egy reset bemeneti jelet csatlakoztat a Reset PIN-hez, és egy beállított bemeneti jelet csatlakoztat a TR-csaphoz.Így a húzás egy pillanatra alacsonyan "halmazként" működik, és a kimenetet a High State -re (VCC) átadja.