Istraživanje Timera NE555 IC: Ključne značajke, Načela dizajna i aplikacije u stvarnom svijetu
NE555 je monolitni integrirani tajmer kruga koji može generirati različite vrste vremenskih signala.Široko se koristi u raznim elektroničkim uređajima na područjima kao što su elektronički satovi, upravljanje napajanjem, kalkulatori i LED zasloni.Svrha ovog članka je pružiti detaljne informacije o NE555, uključujući njegovu pozadinu rođenja, dizajn, unutarnju strukturu, opis PIN -a, načine rada i princip, kao i aplikacije, kako bi vam pomogli da bolje koristite čip.Katalog
Pozadina rođenja NE555
Od ranih 1970 -ih, Chip za Timer Chip iz NE555 IC dizajnirao je Hans Camenzind, inženjer iz Signetics Corporation (sada dio NXP Semiconductors, Inc.) u SAD -u, a objavljen je 1971. godine. NE555 je prvotno osmišljen za pružanjePristupačno i moćno rješenje tajmera.Pozadina njegovog stvaranja uglavnom je povezana sa sljedećim aspektima:
Hans Camenzind's dizajn: Hans Camenzind bio je inženjer elektrotehnike iz Švicarske koji se specijalizirao za razvoj inovativnih dizajna integriranih krugova.Njegova filozofija dizajna je stvoriti čip koji je svestran, jednostavan za upotrebu i široko primjenjiv.Na temelju ove filozofije, uspješno je dizajnirao NE555 i donio ga na tržište.
Razvoj tehnologije integriranog kruga: 1960 -ih i 1970 -ih bilo je razdoblje brzog razvoja tehnologije integriranog kruga.S napretkom tehnologije i poboljšanjem proizvodnog procesa, dizajneri čipova imali su mogućnost integrirati više funkcija u jedan čip, pružajući na taj način više aplikacija i rješenja.
Pojava potražnje: U to vrijeme u industriji elektronike, timeri su igrali vitalnu ulogu u svim vrstama krugova i sustava.Međutim, rana rješenja timera uglavnom su imala određena ograničenja, poput visokih troškova, velike veličine ili funkcionalnih ograničenja.Stoga je na tržištu hitna potreba za pristupačnim i moćnim čipom timera.
Uvod u NE555
NE555 je jedan od modela u seriji 555 vremenskih IC -ova.Funkcije PIN-a i primjene ove serije IC-a kompatibilne su jedna s drugom, ali stabilnost, performanse uštede snage i frekvencija oscilacije različitih modela čipa zbog razlika u cijenama također mogu varirati.555 je široko korišteni i izuzetno uobičajeni vremenski vremenski IC, samo mali broj otpornika i kondenzatora, može proizvesti mnoštvo različitih frekvencijskih impulsnih signala potrebnih za digitalne krugove.555 je glavna uloga NE555 je korištenje svog unutarnjeg vremena za stvaranje vremenskog baznog kruga za pružanje vremena impulsa za druge krugove.Glavna funkcija NE555 je korištenje svog unutarnjeg vremena za stvaranje vremenskog baznog kruga za pružanje vremenskih impulsa za druge krugove.Vremenski bazni krug NE555 dostupan je u dva glavna paketa: jedan je DIP dvostruko ugrađeni 8-pinski paket, a drugi je SOP-8 mali paket.
Alternative i ekvivalenti
• BL5372
• NA555
• KR3225y
Dizajn Timera NE555
Timer 555 dizajnirao je Hans R. Camenzind 1971. godine za Sigonitika.Sigonitika je naknadno kupio Philips.555 čipova koje proizvode različiti proizvođači razlikuju se u konstrukciji, s tim da je standardni 555 čip integrirao 25 tranzistora, 2 diode i 15 otpornika, koji se vode kroz 8 pinova (u paketu DIP-8), derivati od 555 uključuju 556(DIP-14 čip koji integrira dva 555) kao i 558 i 559.
NE555 ima radni temperaturni raspon od 0 ° C do 70 ° C, dok je vojni stupanj SE555 sposoban raditi u ekstremnim temperaturama od -55 ° C do 125 ° C.Oblici pakiranja od 555 uključuju metalnu ambalažu visoke pouzdanosti (predstavljeno s T) i jeftino pakiranje epoksidne smole (predstavljeno V).Stoga su kompletne etikete od 555 ne555v, ne555t, se555v i se555t, itd. Iako postoji uobičajeno uvjerenje da ime 555 čipa dolazi od tri otpornika od 5 kq unutar njega, Hans Camenzind je to negirao i tvrdio da je on odabrao da je on odabraotri broja nasumično.
Postoje i verzije male snage 555, uključujući 7555 i TLC555 pomoću CMOS krugova.U usporedbi sa standardnim 555, 7555 ima manju potrošnju energije.Osim toga, proizvođač tvrdi da upravljački pin od 7555 ne zahtijeva temeljni kondenzator poput ostalih 555 čipsa, a nema potrebe za kondenzatorima razdvajanja koji se eliminiraju glitch između napajanja i zemlje.
Unutarnji sastav NE555
NE555 je klasični integrirani krug.Njegova struktura unutarnjeg kruga uključuje tri glavna funkcionalna modula: komparator napona i izlazni stupanj, komparator i RS Flip-Flop.Sljedeće će pružiti detaljnu analizu unutarnjeg kruga NE555:
Komparator napona
Unutar NE555 postoji komparator napona za otkrivanje napona napajanja.Izlaz ovog komparatora napona spojen je na RS Flip-Flop.
Izlazna faza
Izlazni stupanj je spojen na RS Flip-Flop i odgovoran je za kontrolu stanja izlaznog pin-a (tj. PIN 3).Izlazna arhitektura NE555 je dizajn otvorenog odljeva, što znači da ne može izravno osigurati signal na visokoj razini, ali može samo povući izlazni pin nisko.Stoga, kada se signal visoke razine treba izvesti, obično je potrebno koristiti vanjski otpornik za povlačenje za izlaznu pin u stanje visoke razine.
Komparator
Unutar Ne555 postoje dva komparatora, naime prag komparatora i usporedba okidača.Usporedni prag spojen je na PIN 6 (THR), a usporednik okidača je spojen na PIN 2 (TRIG).Ova dva komparatora koriste se za otkrivanje promjena praga napona i pokretanja napona.
Usporedba praga: Kad se napon raste na pragu (PIN 6), ovaj će komparator iznijeti signal visoke razine.Kad prag napona premaši napon okidača, izlaz komparatora će se promijeniti.
Usporedba okidača: Kad se napon padne na okidač (PIN 2), ovaj će komparator iznijeti signal niske razine.Kad je napon okidača niži od praga napona, izlaz komparatora će se promijeniti.
RS okidač
NE555 sadrži RS flip-flop interno za pohranjivanje stanja izlaznog pin-a (PIN 3).Ulaz RS Flip-Flop kontrolira se izlazima praga komparatora i usporedbom okidača.
R Ulaz: Povežen je na izlaz praga komparatora i kontrolira resetiranje RS Flip-Flop.
Ulaz: Povežen je na izlaz usponatora okidača i kontrolira postavku RS Flip-Flop.
Načini rada NE555
TIMER NE555 može raditi u tri načina rada:
Nestabilan način: odnosi se na stabilno stanje.Nestabilni način rada NE555 često se koristi u strobonskim svjetlima, generatorima tona, generatorima impulsnih signala, logičkim krugovima poput satova i drugih krugova.
BI-stabilni način: Ovaj je način poput biciklističkog nosača, koji se može stabilizirati u podignutom stanju kao i u spuštenom stanju, a promijenit će se samo kad je podvrgnut vanjskoj sili.Naziva se bistabilnim jer ima dvije stabilizirane stanja.
Monostable Mode: Ovaj je način rada poput vrata opremljenih bliže vratima, koja se mogu stabilizirati u zatvorenom stanju i može doći do otvorenog stanja samo kad se primijeni vanjska sila.Nakon što se vanjska sila povuče, vrata će se automatski vratiti u zatvoreno stanje.Budući da ima samo jedno stabilno stanje, naziva se monostable, a Monostable Modes NE555 može se koristiti za aplikacije kao što su timer, flick prekidači i mjerenja kapacitivnosti.
Princip rada NE555
Kad je VCC napon napajanja uključen, krug počinje raditi, a kondenzator C započinje punjenje odmah.Kada napon kondenzatora C dosegne 2/3 VCC, izlaz unutarnjeg komparatora promijenit će se na visoku razinu, a izlaz će se također promijeniti s niske razine na visoku razinu.Nakon toga, kada napon kondenzatora C padne na 1/3 VCC, izlaz unutarnjeg komparatora postat će niska razina, a u ovom trenutku izlaz će se također promijeniti iz visoke razine na nisku razinu.Nakon toga, kondenzator C počinje se ponovo puniti, a krug ulazi u novi radni ciklus.
Razdoblje t (sekunde) određuje se vrijednostima vanjskog kondenzatora C i dva vanjska otpornika R1 i R2.Formula je: T = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C.Radni ciklus D opisuje udio vremena visoke razine u ciklusu kvadratnog vala, a njegova formula je: D = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Stoga, prilagođavanjem vrijednosti kondenzatora C i otpornika R1 i R2, možemo promijeniti razdoblje i radni ciklus kvadratnog valnog oblika.
Ukratko, princip rada NE555 temelji se na konstrukciji sekvencijalnog kruga.Podešavanjem vrijednosti vanjskih kondenzatora i otpornika možemo kontrolirati razdoblje i radni ciklus kako bismo stvorili različite potrebne valne oblike impulsa.
Primjena NE555
NE555 infracrveno svjetlo za daljinsko upravljanje
Moderni domovi obično su opremljeni infracrvenim daljinskim upravljačima, a mi možemo koristiti ove postojeće daljine za kontrolu infracrvene svjetiljke za kašnjenje vremena daljinskog upravljanja.U ilustraciji, H predstavlja integriranu infracrvenu glavu prijemnika, dok je C1 kondenzator filtra.Kako daljinski upravljač emitira niz digitalnih impulsnih signala, nakon C1 filtra, dobit će negativan impuls, ovaj impuls može pokrenuti 555 monostabilni krug za početak rada.
Ne555 alarm za vodu
Vodni alarm uglavnom se sastoji od tri dijela: krug za upravljanje temperaturom, oscilacijski krug niske frekvencije i visokofrekventni oscilacijski krug.Među njima, RP, RT i VT1 zajedno tvore krug za kontrolu temperature.Niskofrekventni oscilacijski krug sastoji se od IC1, R2, R3, C1 i drugih komponenti, a njegov prisilni resetirani terminal ④ PIN kontrolira VT1.Visokofrekventni oscilator sastoji se od IC2, R4, R5, C2 i drugih komponenti, a njegov prisilni resetirani terminal ④ stopalo kontrolira IC1.Kad temperatura vode dosegne unaprijed postavljenu temperaturu, vrijednost otpora RT postat će manja, što uzrokuje prekid VT1.U ovom trenutku, PIN ④ IC1 postaje visok, a IC1 počinje oscilirati i izlaziti impulse niske frekvencije.Ovi impulsi moduliraju visokofrekventni oscilator sastavljen od IC2 tako da počne raditi i emitira otkucavajući zvuk.
NE555 TIMER TIMER Switch
IC1 je komad od 555 vremenskog kruga koji je ovdje konfiguriran kao monostabilni krug.Normalno, budući da na P terminalu dodirne jastučiće nema induciranog napona, kondenzator C1 bit će u potpunosti ispraznjen kroz PIN 7 od 555, uzrokujući da Pin 3 izbaci nisku razinu, a relej KS bude u oslobađanju, takoSvjetlost se neće upaliti.
Kad trebamo uključiti svjetlost, samo dodirnite metalnu ploču P rukom, napon zalutalog signala generiran indukcijom ljudskog tijela dodan će u okidački terminal od 555 do C2, što će izlaz od 555 promjena s niske razine do niske razine na nisku razinu do niske razineVisoka razina.U ovom trenutku, relej KS će se apsorbirati, a svjetiljka je tada upaljena.Istodobno, PIN 7 od 555 je interno odsječen, a napajanje će naplatiti C1 do R1, što označava početak vremena.Kad se napon na kondenzatoru C1 poveća na 2/3 napona opskrbe, PIN 7 od 555 provodit će, ispuštajući C1, što uzrokuje da se izlaz PIN 3 mijenja iz visoke u nisku.U ovom će se trenutku relej otpustiti, svjetlost se ugasi, a vrijeme završava.Vrijeme vremena uglavnom se određuje vrijednošću R1 i C1, formula je: T1 = 1.1R1 * C1.Prema vrijednostima označenim na slici, vrijeme vremena je oko 4 minute.Za D1 možemo odabrati 1N4148 ili 1N4001 Ova dva modela.
Pet klasičnih krugova NE555
NE555 Osnovni timer krug
Ovo je jedan od najčešćih krugova, koji se sastoji od komponenti kao što su Chip, otpornici i kondenzatori NE555.Podešavanjem vrijednosti otpornika i kondenzatora korisnik može postaviti različita vremena vremena.Ovaj se krug često koristi za generiranje vremenskih signala na razini milisekunde, poput impulsnih signala i signala kvadratnog vala.Krug karakterizira njegova jednostavna struktura, jednostavna za implementaciju i može proizvesti točnije vremenske signale.
NE555 Monobable okidač
Ovo je krug koji može generirati jedan impulsni signal.Krug se uglavnom sastoji od NE555 i nekoliko otpornika i kondenzatora i drugih komponenti.Podešavanjem vrijednosti otpornika i kondenzatora korisnik može promijeniti širinu i odgoditi vrijeme impulsa.Ovaj se krug obično koristi za generiranje pojedinačnih impulsnih signala kao što su signali okidača i signali sinkronizacije.Krug karakterizira njegova sposobnost stvaranja jednog signala impulsa, a širina i vrijeme odgode impulsa mogu se prilagoditi.
NE555 Bistabilni krug za flip-flop
Ovo je krug koji ostvaruje logičku funkciju flip-flop.Podešavanjem vrijednosti otpornika i kondenzatora korisnik može promijeniti vrijeme okretnog flopa i prag napona kruga.Ovaj se krug obično koristi za implementaciju aplikacija kao što su logičke flip-flops i usporedbe napona.Krug karakterizira njegovu sposobnost implementacije logičke funkcije flip-flop, a vremenom flip-flop-a i prag napona mogu se prilagoditi, tako da je prikladan za različite scenarije logičke primjene.
NE555 krug generatora kvadratnih valova
Ovo je krug koji generira signal kvadratnog vala.Podešavanjem vrijednosti otpornika i kondenzatora korisnik može promijeniti frekvenciju i radni ciklus kvadratnog vala.Ovaj se krug obično koristi za generiranje signala kvadratnih valova poput digitalnih signala i moduliranih signala.Krug karakterizira njegova sposobnost stvaranja signala kvadratnog vala, a frekvencija i radni ciklus kvadratnog vala može se prilagoditi, tako da je pogodan za različite scenarije digitalne i modulacije.
NE555 Multi-harmonični oscilatorski krug
Ovo je krug koji stvara signale pravokutnih valova.Krug se uglavnom sastoji od dva ne555 čipa i nekoliko komponenti poput otpornika i kondenzatora.Korisnik može fleksibilno promijeniti frekvenciju i radni ciklus oscilacije podešavanjem vrijednosti ovih otpornika i kondenzatora.Kao rezultat, ovaj se krug može koristiti za generiranje audio signala ili moduliranih signala, na primjer.Krug karakterizira njegova sposobnost stvaranja pravokutnih valnih signala s podesivom frekvencijom i radnom ciklusom.
Često postavljana pitanja [FAQ]
1. Koja je funkcija NE555?
TIMER SE 555 djeluje između temperaturnog raspona od -55 ° C do 125 ° C u SE, a IC NE 555 koristi se za mjesto gdje se temperatura kreće od 0 ° C do 70 ° C.Ima širok raspon korištenja u elektroničkom polju kao tajmer, kašnjenje, stvaranje pulsa, oscilator itd.
2. Jesu li NE555 i IC 555 isti?
Da, ne555 timer IC i 555 timer IC su isti.NE555 je broj dijela za Timer IC.Općenito, NE555 IC naziva se imenom 555 Timer IC.
3. Koji je princip rada NE555?
Timer 555 može djelovati kao aktivno-niski SR zasun (iako bez obrnutog Q izlaza) spajanjem resetiranog ulaznog signala na pin za resetiranje i povezivanjem postavljenog ulaznog signala na TR pin.Dakle, povlačenje seta na trenutak nisko djeluje kao "skup" i prelazi izlaz u visoko stanje (VCC).