Интегрираният таймер NE555 е истински пробив в електрониката. Създаден е през 1972 г. от Ханс Р. Камензинд от Signetics. Изобретението не е загубило своята актуалност и до днес. Устройството по-късно стана основа на двойните (IN556N) и четворните (IN558N) таймери.
Без съмнение идеята на инженер по електроника му позволи да заеме своята важна ниша в историята на техническите изобретения. По отношение на продажбите това устройство надмина всички други от самото си създаване. През втората година от съществуването си, чипът 555 стана най-купуваната част.
Лидерството остава през всички следващи години. Чипът 555, чието използване се увеличаваше всяка година, се продаваше много добре. Например през 2003 г. са продадени повече от 1 милиард копия. Конфигурацията на самото устройство не се е променила през това време. Съществува повече от 40 години.
Появата на устройството беше изненада за самия създател. Kamenzind преследва целта да направи IP гъвкав при употреба,но че ще бъде толкова универсален, той не очакваше. Първоначално се използва като таймер или генератор на импулси. Чипът 555, който бързо се разраства в употреба, сега се използва от играчки за деца до космически кораби.
Устройството е издръжливо, защото е изградено на базата на биполярна технология и не се изисква нищо специално, за да се използва в космоса. Само тестовата работа се извършва с особена строгост. Така че при тестване на веригата NE 555 се създават индивидуални пробни спецификации за редица приложения. Няма разлики в производството на вериги, но подходите към крайния контрол се различават значително.
Появата на веригата в домашната електроника
Първото споменаване на иновациите в съветската литература по радиотехника се появява през 1975 г. Статия за изобретението е публикувана в списание "Електроника". Чип 555, чийто аналог е създаден от съветските инженери по електроника в края на 80-те години на миналия век, се нарича KR1006VI1 в домашната радиоелектроника.
В производството тази част е използвана при монтажа на видеорекордери "Electronics BM12". Но това не беше единственият аналог, тъй като много производители по света създадоха подобно устройство. Всички модули имат стандартен DIP8 пакет, както и малък размер SOIC8 пакет.
Спецификации на веригата
Чипът 555, чието графично представяне е показано по-долу, включва 20 транзистора. На блоковата схема на устройствотоима 3 резистора със съпротивление 5 kOhm. Оттук и името на устройството "555".
Основните спецификации на продукта са:
- захранващо напрежение 4,5-18V;
- максимален изходен ток 200mA;
- консумацията на енергия е до 206 mA.
Ако погледнете изхода, тогава това е цифрово устройство. Може да бъде в две позиции - ниско (0V) и високо (4,5 до 15 V). В зависимост от захранването индикаторът може да достигне 18 V.
За какво е устройството?
NE 555 чип - унифицирано устройство с широк спектър от приложения. Често се използва при сглобяването на различни схеми и това само прави продукта популярен. В резултат на това потребителското търсене нараства. Такава слава доведе до спад на цената на таймера, което радва много майстори.
Вътрешна структура на таймера 555
Какво прави това устройство да функционира? Всеки от изходите на модула е свързан към верига, съдържаща 20 транзистора, 2 диода и 15 резистора.
Формат на двоен модел
Трябва да се отбележи, че NE 555 (чипът) се предлага в двоен формат, наречен 556. Той съдържа две безплатни IC.
Таймерът 555 има 8 пина, докато 556 има 14 пина.
Режими на устройството
Чипът 555 има три режима на работа:
- Моностабилен режим на чипа 555. Работи като еднопосочен еднопосочен. По време на работапри натискане на бутона се излъчва импулс с определена дължина като отговор на входа на тригера. Изходът остава нисък, докато спусъкът не бъде включен. Оттук получи и името чакащ (моностабилен). Този принцип на действие поддържа устройството неактивно, докато не бъде включено. Режимът осигурява включване на таймери, превключватели, сензорни превключватели, честотни делители и др.
- Нестабилният режим е самостоятелна функция на устройството. Позволява веригата да остане в генераторен режим. Изходното напрежение е променливо: понякога ниско, понякога високо. Тази схема е приложима, когато е необходимо да се настрои устройството за прекъсвания (с краткотрайно включване и изключване на уреда). Режимът се използва при включване на LED лампи, функции в логиката на часовника и др.
- Бистабилен режим или задействане на Шмид. Ясно е, че работи по системата за задействане при липса на кондензатор и има две стабилни състояния, високо и ниско. Ниската стойност на задействане преминава към висока. Когато ниското напрежение се освободи, системата преминава към ниско състояние. Тази схема е приложима в областта на железопътното строителство.
Таймер извежда 555
Чипът на генератора 555 включва осем щифта:
- Пин 1 (земен). Свързва се към отрицателната страна на захранването (общ проводник на веригата).
- Изход 2 (спусък). Той доставя високо напрежение за известно време (всичко зависи от мощността на резистора и кондензатора). Тази конфигурация е моностабилна. Заключение 2управлява щифт 6. Ако напрежението и в двете е ниско, тогава изходът ще бъде висок. В противен случай, ако пин 6 е висок и пин 2 е нисък, изходът на таймера ще бъде нисък.
- Пин 3 (изход). Изходи 3 и 7 са във фаза. Прилагането на високо напрежение от приблизително 2 V и ниско напрежение от 0,5 V ще произведе до 200 mA.
- Пин 4 (нулиране). Напрежението към този изход е ниско въпреки режима на таймера 555. За да се избегне случайно нулиране, този изход трябва да бъде свързан към положителната страна, когато се използва.
- Заключение 5 (контрол). Отваря достъп до напрежението на компаратора. Този изход не се използва в руската електроника, но когато е свързан, можете да постигнете широк спектър от опции за управление на устройството 555.
- Заключение 6 (стоп). Включен в компаратор 1. Той е противоположен на щифт 2, приложим за спиране на устройството. Това води до ниско напрежение. Този изход може да приема импулси с синусоида и квадратна вълна.
- Пин 7 (цифра). Той е свързан към транзисторния колектор T6, а емитерът на последния е заземен. При отворен транзистор кондензаторът се разрежда, преди да се затвори.
- Пин 8 (положителна страна на захранването), което е от 4,5 до 18V.
Използване на изход
Изход 3 (Изход) може да бъде в две състояния:
- Свързване на цифров изход директно към входа на друг драйвер на цифрова основа. Цифровият изход може да управлява други устройства с няколко допълнителни компонента(захранващото напрежение е 0 V).
- Отчитането на напрежението във второто състояние е високо (Vcc при захранване).
Възможности на машината
- Когато напрежението в Output спадне, токът се насочва през устройството и го свързва. Това е падането, тъй като токът се изтегля от Vcc и преминава през модула до 0V.
- Когато изходът се увеличи, токът, преминаващ през устройството, осигурява включването му. Този процес може да се нарече източник на ток. Електричеството в този случай се произвежда от таймера и преминава през устройството до 0 V.
Увеличаването и намаляването могат да функционират заедно. По този начин устройството се включва и изключва последователно. Този принцип е приложим за работата на LED лампи, релета, двигатели, електромагнити. Недостатъците на това свойство включват факта, че устройството трябва да бъде свързано към изхода по различни начини, тъй като изход 3 може да действа както като консуматор, така и като източник на ток до 200 mA. Използваното захранване трябва да осигурява достатъчен ток и за двете устройства и за таймера 555.
LM555 чип
Microcircuit 555 Datasheet (LM555) има широка функционалност.
Използва се от генератори на квадратни вълни с променлив работен цикъл и релета със забавяне на реакцията към сложни конфигурации на PWM генератори. Разположението и вътрешната структура на чип 555 са показани на фигурата.
Нивото на точност на приспособлението е 1% от изчисления индикатор,което е оптимално. Един модул като чипа с листа с данни NE 555 не се влияе от условията на околната температура.
Аналози на чипа NE555
Микросхема 555, чийто аналог в Русия се наричаше KR1006VI1, е интегрирано устройство.
Сред работните блокове трябва да подчертаем RS тригера (DD1), компараторите (DA1 и DA2), изходно усилващо стъпало, базирано на push-pull система и допълващо транзистора VT3. Целта на последното е да нулира кондензатора за настройка на времето при използване на уреда като генератор. Тригерът се нулира, когато логическа единица (Jupit/2…Jupit) се приложи към входовете R.
Ако спусъкът се нулира, изходът на устройството (пин 3) ще има индикатор за ниско напрежение (транзистор VT2 е отворен).
Уникалността на схемата 555
С функционалната схема на устройството е много трудно да се разбере каква е неговата необичайност. Оригиналността на устройството се крие във факта, че има специален контрол на спусъка, а именно генерира контролни сигнали. Създаването им става на компараторите DA1 и DA2 (към един от входовете, към който се подава еталонното напрежение). За генериране на управляващи сигнали на входовете на тригера (изходите на компаратора), трябва да се получат сигнали с високо напрежение.
Как да стартирам устройството?
За да стартирате таймера, изход 2 трябва да бъде захранван от 0 до 1/3 Юпитер. Този сигнал допринася за задействането и при извеждане се генерира сигнал с високо напрежение. Сигнал над границата няма да причини никаква промяна във веригата, тъй като референтното напрежение за компаратора е DA2 и е 1/3 Юпитер.
Можете да спрете таймера, когато спусъкът се нулира. За тази цел напрежението на изход 6 трябва да надвишава 2/3 Jupit (референтното напрежение за компаратора DA1 е 2/3 Jupit). Нулирането ще зададе сигнал за ниско напрежение и ще разреди синхронизиращия кондензатор.
Можете да регулирате еталонното напрежение, като свържете допълнително съпротивление или източник на захранване към изхода на уреда.
Навиване на скоростомер на 555 чип
Напоследък стана модерно сред собствениците на автомобили да навиват изминатия от автомобила пробег на скоростомера.
Много хора се чудят дали е възможно навиването на скоростомер на микросхема 555?
Тази процедура не е особено трудна. За производството му се използва микросхема 555, която може да функционира като импулсен брояч. Отделни компоненти на схемата могат да се вземат с показатели, отклоняващи се с 10-15% от изчислените стойности.