Ne555 Úvod, vnitřní struktura, provozní režim, aplikace

Ne555 je monolitický časovač integrovaného obvodu schopného produkovat různé typy časovacích signálů.Rozsáhle se používá v elektronických hodinách, správě energie, kalkulačkách, LED displejích a dalších elektronických zařízeních na různých polích.Cílem tohoto článku je poskytnout podrobné informace o NE555, včetně jeho pozadí, designu, vnitřní struktury, popisů PIN, provozních režimů a principů a aplikací, které vám pomohou lépe využít tento čip.

Ne555 je jedním z modelů v řadě IC 555.Funkce a aplikace PIN této řady jsou vzájemně kompatibilní, ale různé modely čipů se mohou lišit z hlediska ceny, stability, výkonnosti úsporného výkonu a frekvenci oscilace.

Časovač 555 IC je všudypřítomná multifunkční složka v časových obvodech, která vyžaduje pouze minimální počet rezistorů a kondenzátorů pro generování různých signálů pulsu nezbytné pro digitální elektronické produkty.Primární použití NE555 spočívá v jeho schopnosti tvořit obvod časové základny s vnitřním časovačem, čímž poskytuje přesné časovací impulsy pro jiné obvody.

Má dva hlavní typy balení: DIP (duální in-line balíček) s 8-pinovou konfigurací, kterou lze přímo vložit, a kompaktnější balíček SOP-8, vhodný pro aplikace citlivé na prostor.

Alternativy a ekvivalentní možnosti:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

555 časovač IC byl navržen Hansem R. Camenzindem v roce 1971 pro Signatics (později získaný společností Philips), představoval 25 tranzistorů, 2 diody a 15 rezistorů, všechny přístupné prostřednictvím balíčku 8-pinových dip-8.Tento základní design vytvořil různé deriváty, včetně 556 (se dvěma 555 časovačů v balíčku DIP-14) a také modely 558 a 559.

Ne555 pracuje v teplotním rozmezí od 0 ° C až 70 ° C, slouží k obecnému trhu, zatímco jeho protějšek vojenské třídy, SE555, je navržen tak, aby odolával extrémních teplotách od -55 ° C do 125 ° C.Možnosti balení pro 555 časovač IC odrážejí jeho všestrannost a aplikační rozsah a nabízejí kovový kov s vysokou důrazem (označené příponou T) a levné epoxidové pryskyřice (V), tedy komplexní štítky NE555V, NE555T, SE555V a SE555T a SE555T.Pojmenovávací úmluva „555“ se obvykle předpokládá, že pochází z jejích interních 5KΩ rezistorů, ačkoli to Camenzind sám vyvrátil a objasnil, že výběr názvu „555“ byl libovolný.

Ve snaze o energetickou účinnost zahrnuje řada 555 nízkoenergetických modelů, jako jsou 7555 a TLC555 založené na CMOS, které se mohou pochlubit nižší spotřebou energie ve srovnání se standardními modely.Jak tvrdí výrobci, model 7555 nevyžaduje kondenzátor bypassu mezi ovládacím kolíkem a zemí ani oddělení oddělení mezi napájecím zdrojem a zemí, aby se eliminoval hluk, který se zaměřuje na pokrok, který snižuje složitost a zvyšuje výkon.

Ne555 je klasický integrovaný obvod.Jeho struktura vnitřního obvodu se skládá ze tří klíčových operačních jednotek: komparátoru napětí s výstupním stádiem, různými komparátory a RS flip-flop.Níže je uvedena podrobná analýza vnitřního obvodu NE555:

1. Komparátor napětí: Ne555 zahrnuje komparátor napětí interně, který se používá pro kontrolu napájecího napětí a hladce spojující jeho výstup s RS Flip-Flop, aby bylo zajištěno přesné monitorování napětí.

2. Výstupní fáze: Připojeno k RS Flip-Flop, výstupní fáze primárně spravuje stav výstupního kolíku (pin 3).Výstupní architektura NE555 je design s otevřeným odtokem, neschopný nezávisle přenášet signály na vysoké úrovni a vyžadovat externí pull-up rezistor, který přivede výstupní kolík do vysokého stavu, když je potřeba signál na vysoké úrovni.

3. Komparátory: V NE555 vynikají dva komparátory: prahový komparátor a komparátor spouště, spojený s kolíky 6 (Thr) a 2 (Trig).

(1) Jak se zvyšuje napětí na prahovém kolíku (pin 6), prahový komparátor zvyšuje svůj výstup na signál vysoké úrovně.Pokud prahové napětí překročí spouštěcí napětí, výstup komparátoru se odpovídajícím způsobem změní.

(2) Když se napětí na spouštěcím kolíku (pin 2) sníží, komparátor spouště snižuje jeho výstup na signál nízké úrovně.Výstupní změny dochází, když spouštěcí napětí klesne pod prahový napětí.

4. RS Flip-Flop: Ne555 zahrnuje interně flip-flop RS, který se používá k uložení stavu výstupního kolíku (pin 3).Vstupy RS flip-flop jsou řízeny výstupy prahového komparátoru a komparátorem spouště.

(1) Vstup R pochází z výstupu prahového komparátoru a dohlíží na resetovací mechanismus RS flip-flop.

(2) Vstup S pochází z výstupu komparátoru spouště a spravuje nastavení flip-flop RS.

Přehled analýzy interního obvodu NE555 zdůrazňuje jeho komplexní návrh, což mu umožňuje spolehlivě vykonávat svou roli univerzálního roztoku načasování.

Časovač NE555 je všestrannou součástí elektronického designu, která pracuje ve třech hlavních režimech, z nichž každá je přizpůsobena konkrétním funkcím obvodu:

1. Astable režim: Tato konfigurace je charakterizována jeho vlastní nestabilitou, osciluje neomezeně bez vstupu do stabilního stavu.Obecně se používá v aplikacích vyžadujících opakující se signály, jako jsou blikače, audio generátory, generátory pulsů a obvody načasování, pro usnadnění kontinuální oscilace výstupu.

2. Bistable režim: Odráží se stabilitu kola na kola, ať už zvýšený nebo snížený, tento režim udržuje stabilitu ve dvou různých stavech, pouze přechází s vnějším zásahem.Známý jako Bistable díky svým dvěma stabilním podmínkám umožňuje, aby NE555 působil jako přepínač přepínače a reagoval na externí vstupy, aby změnil svůj stav.

3. Monostabilní režim: Podobně jako dveře vybavené blíže, zůstává bezpečně zavřené, dokud není násilně otevřeno.V tomto režimu se NE555 stabilizuje v jednom stavu, aktivovaný pouze externím spouštěčem a po odstranění spouště se automaticky vrací do původního stavu.Tato monostabilní operace je vhodná pro aplikace vyžadující jediný výstupní signál časování, jako jsou časovače, dotykové spínače a měřiče kapacity.

Když je zahájeno VCC napětí napájení, obvod začne fungovat, což přiměje kondenzátor C, aby se okamžitě začal nabíjet.Jakmile napětí napříč kondenzátorem C dosáhne dvou třetin VCC, výstup interního komparátoru se změní vysoko a přepíná výstup venku z nízkého na vysokou.Následně snížení napětí kondenzátoru na jednu třetinu VCC spustí interní komparátor, aby vrátil svůj výstup na nízký, což způsobilo, že výstup se přepíná zpět z vysokého na nízký.Poté kondenzátor C obnoví nabíjení a pohání obvod do nového operačního cyklu.

Doba období t (v sekundách) je určena hodnotami externího kondenzátoru C a dvou externích rezistorů R1 a R2, se vzorcem: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. pracovní cyklus D, představujícíPodíl na vysoké úrovni trvání čtvercové vlny v celém cyklu se vypočítá jako: d = (r1+r2)/(R1+2 × R2).Proto jemným doladěním hodnot kondenzátoru C a rezistorů R1 a R2 lze modifikovat období a pracovní cyklus vlny čtvercové vlny.

V zásadě se provozní princip NE555 točí kolem konstrukce časovacího obvodu.Úpravou hodnot externích kondenzátorů a rezistorů lze ovládat období a pracovní cyklus, což usnadňuje generování požadovaných pulzních průběhů.

1. Světlo zpoždění infračerveného řízení NE555:

Moderní domácnosti jsou běžně vybaveny infračerveným dálkovým ovládáním a tyto stávající dálkové ovladače můžeme použít k řízení infračervených dálkově kontrolovaných zpožděných světel.V tomto nastavení představuje „H“ integrovaný infračervený přijímač a „C1“ působí jako filtrační kondenzátor.Signál z dálkového ovládání po filtrování C1 generuje negativní puls, který spustí monostabilní obvod NE555 k aktivaci.

2. Ne555 Alarm vroucí vody:

Tento poplachový systém důmyslně navrhuje řídicí obvod teploty, nízkofrekvenční oscilátor a vysokofrekvenční oscilátor.Kombinace RP, RT a VT1 je dosaženo kombinace RP, RT a VT1.Nízkofrekvenční oscilace zahrnuje IC1, R2, R3 a C1, kde VT1 ovlivňuje jeho resetovací kolík (pin 4).Současně je vysokofrekvenční oscilátor složený z IC1, R4, R5 a C2 modulován IC1.Když je dosaženo přednastavené teploty, snižuje se odpor RT, což způsobuje, že VT1 přestane fungování.V důsledku toho osciluje IC1, které vyzařují nízkofrekvenční pulzy, které modulují vysokofrekvenční oscilátor v IC2, čímž se vytváří zvukový alarm.

3. Přepínač časování aktivovaného dotykem NE555:

Výše uvedená konfigurace je monostabilní obvod, kde IC1 (časovač NE555) za normálních podmínek vidí, jak kondenzátor C1 plně vypouštěn přes PIN 7 NE555, což má za následek nízký výstup na kolíku 3, udržovat relé (KS) a připojenou lampu.Jednoduchý dotek na kovové desce „P“ může aktivovat lampu s využitím napětí zbloudilého signálu z lidského těla přenášeného do spouštěcího kolíku NE555 C2 a převrácení výstupu na vysokou.Tato operace aktivuje relé (KS) a rozsvítí se.Současně časovač začíná jako R1 náboje C1, s dobou načasování nastavenou T1 = 1,1r1*C1, zhruba ekvivalentní čtyř minutám, na základě poskytnutých hodnot komponent.Možnosti diody pro D1 zahrnují modely 1N4148 nebo 1N4001.

1. Základní obvod časovače NE555

Tento základní, ale široce používaný obvod, sestávající z čipu NE555 spolu s rezistory a kondenzátory, pohodlně generuje milisekundové časovací signály, jako jsou impulsy a čtvercové vlny.Jeho punc spočívá v jeho jednoduchosti a přesnosti a snadno vytváří přesné časovací signály.

2. Monostabilní obvod NE555

Tato konfigurace, která je schopna generovat jediný pulzní signál, je postavena kolem NE555 spolu s různými rezistory a kondenzátory.Změnou těchto komponent lze šířku pulsu a doba zpoždění upravit, což z něj činí ideální volbu pro vytváření spouštěcích a synchronizačních signálů.Obvod je charakterizován jeho schopností produkovat jediný pulzní signál s nastavitelnou šířkou pulsu a dobou zpoždění.

3. BISTABABLE NE555

Tento obvod implementuje funkci logického překlopení, což umožňuje modifikaci načasování spouštění a prahového napětí pomocí nastavení rezistorů a kondenzátorů, běžně používaných pro logické žabky a porovnávací aplikace napětí.

4. Obvod generátoru generátoru vln Ne555

Navrženo tak, aby produkovalo signály čtvercové vlny, nastavení rezistorů a kondenzátorů v tomto obvodu mění jeho frekvenci a pracovní cyklus.Schopnost přizpůsobit frekvenci a pracovní cyklus čtvercové vlny, která se používá hlavně pro generování digitálních a modulačních signálů, je vhodná pro mnoho digitálních a modulačních úkolů.

5. Ne555 Astable Multivibrator Circuit

Tento obvod, který se skládá ze dvou čipů NE555 a dalších rezistorů a kondenzátorů, generuje nastavitelné signály obdélníkové vlny.Frekvenční a pracovní cyklus může být doladěn, takže je vhodný pro produkci zvukových nebo modulačních signálů.Obvod je charakterizován jeho schopností poskytovat obdélníkové vlny přizpůsobitelné frekvenční a pracovní cyklus.

1. Jaká je funkce NE555?

Časovač SE 555 IC pracuje v teplotním rozmezí -55 ° C až 125 ° C, zatímco IC NE 555 se používá v teplotním rozmezí 0 ° C až 70 ° C.Má širokou škálu aplikací v elektronickém poli, jako jsou časovače, zpoždění, generování pulsu, oscilátory atd.

2. Jsou NE555 a IC 555 stejné?

Ano, časovač Ne555 IC a časovač 555 IC jsou stejné.Ne555 je číslo dílu pro časovač IC.Obecně je IC NE555 označován jako IC 555 časovač.

3. Jaký je provozní princip NE555?

Připojením vstupního signálu resetování k resetovacímu kolíku a nastaveného vstupního signálu do Pin TR může časovač 555 působit jako efektivní západka SR na nízké úrovni (i když bez inverzního výstupu Q).Proto může na okamžik tahání sady Nízké fungovat jako „sada“ a přepínat výstup na vysoký stav (VCC).