Микросхемы таймеров: Микросхема Таймер 555 — устройство, схемы подключения, примеры

Содержание

ПРОВЕРКА МИКРОСХЕМ ТАЙМЕРОВ

Привет всем гостям и почитателям сайта Радиосхемы! Сегодня хочу рассказать об изготовлении миниатюрного, мобильного и не сложного пробника для тестирования всем известных микросхем таймеров NE555. Микросхема эта в быту радиолюбителя очень нужная и распространенная, на ней собрано очень большое количество радиосхем. Поэтому многие люди, кто занимается радиолюбительством, покупают данные таймеры сразу по несколько штук. А если собрать данный тестер, то всегда можно оперативно проверить микросхемы на работоспособность.

Принципиальная схема тестера 555

Итак, приступим: для начала возьмём стандартную схему астабильного мультивибратора, добавим к ней пару светодиодов для визуального контроля состояния выхода микросхемы. При высоком уровне напряжения на выходе будет светиться нижний по схеме светодиод, при низком уровне – верхний. Соответственно, если оба светодиода будут по очереди зажигаться, то это будет означать исправность таймера. Если же какой-либо светодиод не светит, то можно смело отправлять микросхему на утилизацию.

   

Далее разработаем миниатюрную печатную плату в программе Sprint-layout. Для экономии места лучше использовать SMD компоненты. После распечатываем на глянцевой бумаге рисунок платы, переводим его на односторонний фольгированный стеклотекстолит, при помощи технологии ЛУТ. Смываем лишнюю медь в травильном растворе (я использую медный купорос и поваренную соль, подогреваю не плите раствор в эмалированной посуде почти до кипения, в итоге процесс занимает не больше пяти минут). Сверлим отверстия и обрабатываем контур платы. После чего остаётся залудить и впаять компоненты, которых собственно не так уж и много.

Список используемых деталей

  • Резисторы SMD:
  • 680 Ом – 2шт.
  • 30 кОм – 1шт.
  • 56 кОм – 1шт.
  • 0 Ом (перемычка) – 1шт.
  • Конденсаторы:
  • 1 мкФ – 1шт.
  • 10 нФ – 1шт.
  • Светодиоды 3 мм – 2шт.
  • Панелька 8-pin под микросхему – 1шт.
  • Тактовая кнопка – 1шт.
  • Штепсельный разъём от старой батарейки «крона» — 1шт.

После впайки компонентов на плату, необходимо припаять короткие проводки к колодке «кроны» и их соединить с платой соблюдая полярность. После чего можно проверить плату, вставив микросхему и подсоединив батарейку. Если всё заработает как положено – заливаем термоклеем пространство между платой и колодкой, ориентируя их относительно друг друга в правильное положение. При этом нужно учесть расстояние между ними, чтобы не было замыкания выводов на плату.

Теперь наш миниатюрный пробник готов! Осталось присоединить его к батарейке «крона» и использовать по назначению. Плюс ко всему у него есть ещё одна полезная функция – это карманный мини-фонарик, который может работать даже без микросхемы.

Видео работы устройства на Ютубе

Печатная плата в формате Lay. находится в архиве. До новых встреч на страницах сайта Радиосхемы! Собрал и испытал конструкцию

Тёмыч (Артём Богатырь).

   Форум

   Форум по обсуждению материала ПРОВЕРКА МИКРОСХЕМ ТАЙМЕРОВ





ПРИКУРИВАТЕЛЬ ОТ USB

Устройство для использования разъёма USB в качестве прикуривателя — разборка и схема.


Таймер на микросхеме NE555 (включения и выключения) (видео)

  Всю нашу жизнь мы отсчитываем промежутки времени, что друг за другом определяют определенные события нашей жизни. В целом без отсчета времени в нашей жизни не обойтись. Ведь именно по часам и минутам мы распределяем свой распорядок дня, а эти дни складываются в недели, месяцы и годы. Можно сказать, что без времени мы бы потеряли какой-то определенный смысл в наших действиях, а еще точнее, в нашу жизнь однозначно бы ворвался хаос. Я уж даже не буду рассказывать про деловых людей, кто каждый день ходит на совещание по часам…

  Однако в сегодняшней статье вовсе не о фантастических реалиях возможного отключения всех часов в мире, даже не о гипотетически невероятном, а все же о реально доступном! Ведь если нам надо, если то к чему мы привыкли так необходимо, так зачем же отрешаться от удобного!? Собственно речь пойдет как раз о таймере, который тоже в некотором роде участвует в распределении нашего времени. С помощью самодельного таймера не всегда удобно измерять время, ведь сегодня они доступны даже первоклашке! Прогресс шагнул так далеко, что многофункциональные часы можно купить в Китае за пару баксов. Однако это не всегда панацея.
 Скажем если необходимо запускать или отключать какое-то электронное устройство, то лучше всего это реализовать на электронном таймере. Именно он возьмет на себя обязанности по включению и выключению устройства, путем автоматической электронной коммутации управления устройствами. Именно о таком таймере на микросхеме NE 555 я и расскажу.

Схема таймера на микросхеме NE555

 Взгляните на рисунок. Как это может показаться банально, но микросхема NE555 именно в этой схеме работает в своем штатном режиме, то есть по прямому назначению. Хотя на самом деле может быть применяться как мультивибратор, как преобразователь аналогового сигнала в цифровой, как микросхема обеспечивающая питание нагрузки от датчика света, как генератор частоты, как модулятор для ШИМ. В общем чего только с ним не придумали за время его существования, которое уже перевалило за 45 лет. Ведь вышла микросхема впервые в далеком 1971…

Теперь все же давайте кратко еще раз пробежимся по подключению микросхемы и принципу работы схемы.

 После нажатия на кнопку «reset» мы обнуляем потенциал на входе микросхемы, так как по сути заземляем вход. При этом конденсатор на 150 мКФ оказывается разряжен.  Теперь в зависимости от емкости подключенной к ножке 6,7 и земле (150 мКФ), будет зависеть период задержки-выдержки таймера. Заметьте, что здесь также подключен и ряд резисторов 500 кОм и 2.2 мОм, то есть эти резисторы тоже участвуют в формировании задержки-выдержки.

Регулировать задержку можно с помощью переменного резистора 2.2 М (на схеме он постоянный, его можно заменить само собой на переменный). Также время можно менять путем замены конденсатора 150 мкФ.

Так при сопротивлении цепочки резисторов около 1 мОм, задержка будет около 5 мин. Соответственно если выкрутить резистор на максимум и сделать так, чтобы конденсатор заряжался максимально медленно, то можно достичь задержки в 10 минут. Здесь надо сказать, что при начале отсчета таймера загорается зеленый светодиод, когда же срабатывает таймер, то на выводе появляется минусовой потенциал и из-за этого зеленый светодиод гаснет, а загорается красный. То есть в зависимости от того, что вам надо, таймер на включение или выключение, вы можете воспользоваться соответствующим подключением, к красному или зеленому светодиоду. Схема простая и при правильном соединении всех элементов в настройке не нуждается. 

P/S Когда я нашел в интернете эту схему, то в ней было еще соединение между выводом 2 и 4, но при таком подключении схема не работала!!! Может это косяк конкретного экземпляра, может что-то не так во мне или луне на небе в ту ночь, но потом 4 разорвал, 2 вывод подключил к 6 контакту, такое заключение было сделано исходя из других аналогичных схем в интернете и все работало!!!

 В случае необходимости управления таймером силовой нагрузкой, можно использовать сигнал после резистора в 330 Ом. Эта о точка показана красным и зеленым крестиком. Используем обычный транзистор, скажем КТ815 и реле. Реле можно применить на 12 вольт. Пример такой реализации управления силовым питанием приведен в статье датчик свет, сморите ссылку выше. В этом случае можно будет выключать-включать мощную нагрузку. 

Datasheet ( Даташит) на таймер NE555

 В общем если вы хотите, то можете взглянуть на номинальные параметры и внутреннее устройства таймера, хотя бы в виде принципиальной схемы работы по блокам. Кстати даже в этом даташите будет приведена и схема подключения. Даташит от компании ST, это компания с именем, а значит думается о том, что характеристики здесь могут быть завышены. Если вы возьмете китайский аналог, то вполне возможно параметры будут несколько отличаться. Обратите внимание, что это микросхема может быть с индексом SA555 или SE555.

Подводя итог о таймере на микросхеме NE555

 Приведенная здесь схема хотя и работает от 9 вольт, но вполне допускает питание и на 12 вольт. Это значит, что такую схему можно использовать не только для домашних проектов, но и для машины, когда схему напрямую можно будет подключить к бортовой сети автомобиля. Хотя для верности лучше поставить LM 7508 или КРЕНку на 5-9 вольт.

 В этом случае такой таймер может быть применен для задержки включения камеры или ее выключения. Возможно применить таймер для «ленивых» указателей поворотов, для обогрева заднего стекла и т.д. Вариантов действительно много.

Остается лишь резюмировать, что время аналоговой техники все же проходит, ведь в данной таймере применены дорогостоящие конденсаторы, особенно это актуально для таймера со значительной задержкой, когда емкости будут большие. Это и деньги и габариты в устройстве таймера. Поэтому если вопрос будет стоять остро об объемах производства, о стабильности работы, то здесь, пожалуй, выиграет даже самый простой микроконтроллер.

Единственное препятствие, так это то, что микроконтроллеры все же надо уметь программировать и применять познание не только электрической части, соединений но и языков, способов программирования, это тоже чье то время, удобство и в конечном счете деньги. 

Видео о работе таймера на микросхеме NE555

Для тех кто не любит читать, далее есть маленькое видео.

Схема электронных таймеров » Паятель.Ру


В некоторых случаях требуется малогабаритное и экономичное устройство, которое может формировать выдержки времени в пределах от одной минуть до полутора часа с дискретностью установки в одну минуту. При этом установка временного интервала предельно проста и её можно оперативно изменять. Такое устройство по истечении установленного времени включает внешнее устройство при помощи электромагнитного реле, и оставляет контакты реле замкнутыми до тех пор пока не будет нажата кнопка сброса.


Принципиальная схема и конструкция печатной платы одного из таких таймеров показана на рисунке 1.

Его основные технические характеристики:

• Диапазон выдержек — 1-99 минут.
• Дискретность установки выдержки — 1 минута.
• Напряжение питания положительное — 7-10В, номинал 9В.
• Ток потребления в режиме отсчета времени не более — 0,5mА.
• Ток потребления в режиме срабатывания зависит от типа используемого электромагнитного реле и в данном случае составляет — 50 mА
• Точность отсчета выдержки не хуже — 1% от временного интервала.

Таймер по рисунку 1 выполнен на трех микросхемах МОП и состоит из следующих функциональных узлов. Генератор, формирующий минутные импульсы на элементах D1.1, D1.2 и D1.3; счетчик отсчета времени на микросхемах D2 и D3, распознаватель окончания выдержки на элементе D1.3, и исполнительное устройство на транзисторе VT1 и реле PL1. Питается схема от батареи напряжением 9В.

Установка времени производится при помощи двух перемычек SP1 и SP2, первая служит для установки десятков минут, а вторая — единиц. В данном случае выбрана выдержка в 54 минуты.

Схема работает таким образом. Мультивибратор на D1.1 — D1.3 вырабатывает прямоугольные импульсы с периодом в одну минуту. Более точно в процессе регулировки этот период устанавливается подбором R2. Эти импульсы поступают на вход двухрядного счетчика на микросхемах D2 и D3. Эти микросхемы К176ИЕ8, представляют собой десятичные счетчики с встроенным десятичным дешифратором.

Таким образом в любой момент времени единица устанавливается только на одном выходе микросхемы, номер которого соответствует числу поступивших на вход импульсов. Счетчики включены последовательно и номера их выходов соответствуют числу десятков и единиц импульсов, поступивший на вход D3.

Как только в один и тот-же момент единицы устанавливаются на обеих выходах, к которым подключены перемычки, две единицы поступают на оба входа элемента D1.4 и на его выходе формируется нуль. Этот нуль поступает на 8-й вывод D1.2 и останавлиаеит мультивибратор в этом положении, состояния счетчиков фиксируется. В то-же время уровень логического нуля поступает на базу ключевого транзистора VT1, который открываясь поступает на обмотку электромагнитного реле, которое управляет внешним устройством. Диод VD1 служит для ограничения выбросов самоиндукции этого реле.

Теперь для того, чтобы перевести таймер снова в состояние отсчета и обесточить реле, нужно кратковременно нажать на кнопку Sk1, переводя этим самым все счетчики в нулевое положение.

Все детали могут быть самых различных типов, вне зависимости от выбранной конструкции. Важно, чтобы С1 имел минимальный ток утечки, можно использовать конденсатор К53-14. Реле то-же должно срабатывать от напряжения не более 8-и вольт и иметь как можно меньший ток срабатывания. В данной конструкции использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы C1, С2 — К50-35, реле РЭС-49 паспорт РС4.569 426.

Все детали монтируются на печатной плате, рисунок которой показан в натуральную величину. Гнезда с перемычками сделаны из панелек под микросхемы К573РФ2, края которых отрезаны как показано на рисунке. Получившееся панельки с линейно-расположенными контактами укорачиваются на длину контакта и устанавливаются на плату парами. Время задается установкой перемычек, сделанной из медной луженной проволоки диамитром 0,6 мм, изогнутой и П-образно.

Настройка таймера сводится только к установке «Точности хода» подбором номинала резистора R2.

Этот таймер пригоден только в том случае если не требуется очень высокая точность, которая к тому-же может изменяться от изменения внешней влажности и температуры (этот недостаток свойственен всем устройствам с конденсаторами в время-задающих цепях).

Таймер с генератором минут и кварцевой стабилизацией

Поэтому при возможности желательно собрать таймер с генератором минут с кварцевой стабилизацией. Например по схеме, изображенной на рисунке 2.

Здесь в генераторе минут использована часовая микросхема К176ИЕ12, которая представляет собой формирователь секундных и минутных импульсов с кварцевой стабилизацией частоты. Минутные импульсы снимаются с ее 10-го вывода и точно так-же как и в предыдущей схеме, поступают на вход двухразрядного счетчика.

В остальном схема работает так-же, разница в том, что используется специализированная микросхема для генерации минутных импульсов, схема должна увеличиться на одну микросхему, потому что нужно устройство распознавания окончания выдержки и остановки счета. Для того, что6ы выдержать «лимит» в три микросхемы эти функции положены на диоды VD1 и VD2 и схему сброса микросхемы D1.

Все то время, пока продолжается отсчет выдержки на катоде одного из этих диодов или обоих присутствует логический нуль, который поступает на входы «R» микросхемы D1 и разрешает работу её счетчиков формирователей. Как только на обеих катодах устанавливаются единицы диоды закрываются и через резистор R1 единичный уровень поступает на входы сброса D1 останавливая формирование минутных импульсов.

Соответственно и фиксируется положение счетчиков D2 и D3. В тот-же момент через цепь R1-R5 напряжение высокого уровня поступает на базу транзистора VT1, который открывается и подает ток на реле PL1 включая внешнее устройство.

Для того, чтобы перевести схему в исходное положение нужно кратковременно нажать кнопку SK1 и тем самым перевести счетчики D2 и D3 в нулевое положение.

Таймер с цифровым индикатором и генератором минут с кварцевой стабилизацией

Для тех кому не нравится система с перестановкой перемычек, подходит схема, показанная на рисунке 3.

Этот таймер имеет цифровой индикатор и генератор минутных импульсов с кварцевой стабилизацией частоты, точно такой-же как в схеме 2. Число микросхем пришлось увеличить до 4-х. Работают с таймером таким образом: Включив выключатель Sk3 нажимают кнопку Sk1 и удерживают её в таком состоянии до тех пор пока на семисегментном индикаторе не установится число, равное разности «99» и числе минут выдержки, например если нужна выдержка 52 минуты, на индикаторе нужно установить 99-52=47, то есть «47».

Конечно это не очень удобно, и реальное соответствие числа числу минут выдержки можно достигнуть с использованием реверсивных счетчиков, но их достать сложно. Затем отпускают Sk1 и кратковременно нажимают Sk2 для того, чтобы сбросить триггер реле на D2.2 и D2.3. С этого момента счетчики D3 и D4 начинают считать в сторону увеличения пока не досчитают до «99» и перейдут в состояние «00». В этот момент импульс вывода 2 D4 установит триггер в состояние включенного реле, а уровень единицы с вывода 11 D2.4 остановит формирователь минут микросхемы D1.

В режиме отсчета отключают светодиодные индикаторы выключателем Sk3 чтобы экономить энергию батареи В1.

В схеме использованы такие-же детали, как и в предыдущих. Светодиодные индикаторы могут быть любыми с общим анодом.

datasheet на русском, описание и схема включения

Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE555. Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования. На 555 таймере можно собрать схемы самого различного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, с обвеской всего в пару элементов, до многоступенчатого кодового замка с применением большого количества дополнительных компонентов.

В данной статье детально ознакомимся с микросхемой NE555, которая, несмотря на свой солидный возраст, по-прежнему остается востребована. Стоит отметить, что в первую очередь данная востребованность обусловлена применением ИМС в схемотехнике с использованием светодиодов.

Описание и область применения

NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус.

Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира. Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.

Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.

Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.

Особенности и недостатки

Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов. Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.

Таймер на биполярных транзисторах имеет один существенный недостаток, связанный с переходом выходного каскада из одного состояния в противоположное. Каждое переключение сопровождается паразитным сквозным током, который в пике может достигать 400 мА, увеличивая тепловые потери. Решение проблемы заключается в установке полярного конденсатора ёмкостью до 0,1 мкФ между выводом управления (5) и общим проводом. Благодаря ему, повышается стабильность при запуске и надёжность всего устройства. Кроме того, для повышения помехоустойчивости цепь питания дополняют неполярным конденсатором 1 мкФ.

Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не нуждаются в монтаже внешних конденсаторов.

Основные параметры ИМС серии 555

Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме.

На входе расположен резистивный делитель напряжения, который формирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов поступают на следующий блок – RS-триггер с внешним выводом для сброса, а затем на усилитель мощности. Последним узлом является транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций, в зависимости от поставленной задачи.

Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА. Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.

Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555.

Расположение и назначение выводов

NE555 и её аналоги преимущественно выпускаются в восьмивыводном корпусе типа PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов независимо от корпуса – стандартное. Условное графическое обозначение таймера представляет собой прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).
  1. Общий (GND). Первый вывод относительно ключа. Подключается к минусу питания устройства.
  2. Запуск (TRIG). Подача импульса низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и С. О возможных вариациях входного сигнала написано в разделе «Одновибратор».
  3. Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала равен (Uпит-1,5В), а низкий – около 0,25В. Переключение занимает около 0,1 мкс.
  4. Сброс (RESET). Данный вход имеет наивысший приоритет и способен управлять работой таймера независимо от напряжения на остальных выводах. Для разрешения запуска необходимо, чтобы на нём присутствовал потенциал более 0,7 вольт. По этой причине его через резистор соединяют с питанием схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт запрещает работу NE555.
  5. Контроль (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС он напрямую соединен с делителем напряжения и в отсутствие внешнего воздействия выдаёт 2/3 Uпит. Подавая на CTRL управляющий сигнал, можно получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
  6. Останов (THR). Является входом первого компаратора, появление на котором напряжения более 2/3Uпит останавливает работу триггера и переводит выход таймера в низкий уровень. При этом на выводе 2 должен отсутствовать запускающий сигнал, так как TRIG имеет приоритет перед THR (кроме КР1006ВИ1).
  7. Разряд (DIS). Соединен напрямую с внутренним транзистором, который включен по схеме с общим коллектором. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключают времязадающий конденсатор, который разряжается, пока транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для наращивания нагрузочной способности таймера.
  8. Питание (VCC). Подключается к плюсу источника питания 4,5–16В.

Режимы работы NE555

Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.

Одновибратор

Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке. Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:

t=1,1*R*C.

По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.

Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:

  1. Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
  2. Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.

На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:

  • подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
  • пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.

Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.

Мультивибратор

Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.

В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1. Время импульса (t1), время паузы(t2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам:

Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7.

В datasheet на микросхемы часто оперируют величиной, обратной скважности – Duty cycle (D=1/S), которую отображают в процентах.

Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 UПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 UПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.

Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером

Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение. При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 UПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.

3 наиболее популярные схемы на основе NE555

Одновибратор

Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С1 – 4,7мкФ-16В. R2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.

Активизация одновибратора происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта. При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:

t=1,1*R1*C1=1,1*200000*0,0000047=1,03 c.

Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.

Мигание светодиодом на мультивибраторе

Отталкиваясь от рассмотренной выше схемы мультивибратора можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находят по формуле:

R=(UВЫХ-ULED)/ILED,

UВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.

Количество подключаемых светодиодов зависит от типа применяемой микросхемы NE555, её нагрузочной способности (КМОП или ТТЛ). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого станет светодиод.

Реле времени

Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке.

С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.

Схема работает следующим образом. В исходном состоянии на выводе 2 присутствует высокий уровень (от источника питания), а на выводе 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи на базу VT1 положительного импульса по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. Одновременно на выходе ИМС появляется положительный импульс, который открывает VT2. В результате ток эмиттера VT2 приводит к срабатыванию реле. Пользователь может в любой момент прервать выполнение задачи, кратковременно закоротив RESET на землю.

Транзисторы SS8050, приведенные на схеме, можно заменить на КТ3102.

Рассмотреть все популярные схемы на основе NE555 в одной статье невозможно. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за всё время существования таймера. Надеемся, что приведенная информация послужит ориентиром во время сборки схем, в том числе нагрузкой которых служат светодиоды.

Микросхемы таймеров

Выберите категорию:

Все Диоды, диодные мосты импорт Диоды, диодные мосты отечественные » Диоды со склада » Диоды на заказ » Диодные мосты. Тиристоры, симисторы, модули тиристорные Стабилитроны Вставки плавкие керамика Вставки плавкие стекло Конденсаторы » Конденсаторы электролитические. »» Конденсаторы электролитические 1 мкф »» Конденсаторы электролитические 2,2 мкф »» Конденсаторы электролитические 10 мкФ »» Конденсаторы электролитические 22 мкФ »» Конденсаторы электролитические 47 мкф »» Конденсаторы электролитические 100 мкф »» Конденсаторы электролитические 220 мкФ »» Конденсаторы электролитические 470 мкФ »» Конденсаторы электролитические 1000 мкФ »» Конденсаторы электролитические 2200 мкФ »» Конденсаторы электролитические 3300 мкФ »» Конденсаторы электролитические 4700 мкф »» Конденсатор электролитический 4,7 мкФ » Конденсаторы пленочные » Конденсаторы керамические » Конденсаторы металлобумажные. » Чип конденсаторы керамические Варисторы, терморезисторы, кварцы Резисторы » Резисторы постоянные »» Резисторы пленочные »»» Резисторы пленочные 0,125 Вт »»» Резисторы пленочные 0,5 Вт »»» Резисторы пленочные 1 Вт »»» Резисторы пленочные 2 Вт »»» Резисторы пленочные 0,25 Вт »» Резисторы углеродистые »» Резисторы проволочные »» Чип резисторы »»» ЧИП резисторы 0805 »»» Чип резисторы 1206 »»» Чип резисторы 0603 »» Резисторы цементные мощные »» Наборы резисторов » Резисторы переменные регулировочные » Резисторы переменные подстроечные Разъемы,тумблера, индикаторы,дисплеи Автоматические выключатели, реле, контакторы » Реле » Автоматические выключатели отечественные » Контакторы. Пускатели магнитные. »» Контакторы.Пускатели магнитные.Импортные » Автоматические выключатели импортные Транзисторы » Транзисторы импортные » Транзисторы отечественные Микросхемы » Микросхемы импортные »» Микросхемы логические »»» Микросхемы драйверов »» Микроконтроллеры »» Микросхемы аналоговые »» Микросхемы памяти »» Микросхемы приемопередатчиков »» Микросхемы таймеров, микросхемы часов »» Микросхемы стабилизаторов напряжения »» Преобразовавтели DC-DC » Микросхемы отчественные »» Микросхемы логические »»» Микросхемы серии К561 »»» Микросхемы серии КР 1533 »»» Микросхемы серии ЭКР 1554 »» Микросхемы памяти »» Микросхемы стабилизаторов напряжения »» Микросхемы микроконтроллеров »» Микросхемы таймеров, микросхемы часов Материалы и оборудование для пайки и электромонтажа Динамические головки, головки громкоговорителя Микрофоны,звукоизлучатели Оптоэлектроника импортная » Оптопары » Светодиоды видимого спектра » Источники питания, драйверы светодиодов Оптоэлектронные приборы отечественные FINDER.Промышленные реле,интерфейсные модули,таймеры. SIEMENS.Контакторы Siemens Sirius 3RT, автоматические выключатели Siemens Sirius 3RV ABB. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ MS116, СЕРИИ MS132. WEIDMULLER. Универсальные клеммы EATON/MOELLER Компактные щиты,автоматические выключатели, контакторы, принадлежности AUTONICS.Решения для автоматизации. Дроссели , катушки индуктивности

Производитель:

ВсеПроизводитель 1Производитель 10Производитель 11Производитель 12Производитель 13Производитель 14Производитель 15Производитель 16Производитель 17Производитель 18Производитель 19Производитель 2Производитель 20Производитель 21Производитель 22Производитель 23Производитель 24Производитель 25Производитель 26Производитель 27Производитель 28Производитель 29Производитель 3Производитель 30Производитель 31Производитель 32Производитель 33Производитель 34Производитель 35Производитель 36Производитель 37Производитель 38Производитель 39Производитель 4Производитель 40Производитель 41Производитель 42Производитель 5Производитель 6Производитель 7Производитель 8Производитель 9

Микросхемы таймеров

Выберите категорию:

Все Диоды, диодные мосты импорт Диоды, диодные мосты отечественные » Диоды со склада » Диоды на заказ » Диодные мосты. Тиристоры, симисторы, модули тиристорные Стабилитроны Вставки плавкие керамика Вставки плавкие стекло Конденсаторы » Конденсаторы электролитические. »» Конденсаторы электролитические 1 мкф »» Конденсаторы электролитические 2,2 мкф »» Конденсаторы электролитические 10 мкФ »» Конденсаторы электролитические 22 мкФ »» Конденсаторы электролитические 47 мкф »» Конденсаторы электролитические 100 мкф »» Конденсаторы электролитические 220 мкФ »» Конденсаторы электролитические 470 мкФ »» Конденсаторы электролитические 1000 мкФ »» Конденсаторы электролитические 2200 мкФ »» Конденсаторы электролитические 3300 мкФ »» Конденсаторы электролитические 4700 мкф »» Конденсатор электролитический 4,7 мкФ » Конденсаторы пленочные » Конденсаторы керамические » Конденсаторы металлобумажные. » Чип конденсаторы керамические Варисторы, терморезисторы, кварцы Резисторы » Резисторы постоянные »» Резисторы пленочные »»» Резисторы пленочные 0,125 Вт »»» Резисторы пленочные 0,5 Вт »»» Резисторы пленочные 1 Вт »»» Резисторы пленочные 2 Вт »»» Резисторы пленочные 0,25 Вт »» Резисторы углеродистые »» Резисторы проволочные »» Чип резисторы »»» ЧИП резисторы 0805 »»» Чип резисторы 1206 »»» Чип резисторы 0603 »» Резисторы цементные мощные »» Наборы резисторов » Резисторы переменные регулировочные » Резисторы переменные подстроечные Разъемы,тумблера, индикаторы,дисплеи Автоматические выключатели, реле, контакторы » Реле » Автоматические выключатели отечественные » Контакторы. Пускатели магнитные. »» Контакторы.Пускатели магнитные.Импортные » Автоматические выключатели импортные Транзисторы » Транзисторы импортные » Транзисторы отечественные Микросхемы » Микросхемы импортные »» Микросхемы логические »»» Микросхемы драйверов »» Микроконтроллеры »» Микросхемы аналоговые »» Микросхемы памяти »» Микросхемы приемопередатчиков »» Микросхемы таймеров, микросхемы часов »» Микросхемы стабилизаторов напряжения »» Преобразовавтели DC-DC » Микросхемы отчественные »» Микросхемы логические »»» Микросхемы серии К561 »»» Микросхемы серии КР 1533 »»» Микросхемы серии ЭКР 1554 »» Микросхемы памяти »» Микросхемы стабилизаторов напряжения »» Микросхемы микроконтроллеров »» Микросхемы таймеров, микросхемы часов Материалы и оборудование для пайки и электромонтажа Динамические головки, головки громкоговорителя Микрофоны,звукоизлучатели Оптоэлектроника импортная » Оптопары » Светодиоды видимого спектра » Источники питания, драйверы светодиодов Оптоэлектронные приборы отечественные FINDER.Промышленные реле,интерфейсные модули,таймеры. SIEMENS.Контакторы Siemens Sirius 3RT, автоматические выключатели Siemens Sirius 3RV ABB. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ MS116, СЕРИИ MS132. WEIDMULLER. Универсальные клеммы EATON/MOELLER Компактные щиты,автоматические выключатели, контакторы, принадлежности AUTONICS.Решения для автоматизации. Дроссели , катушки индуктивности

Производитель:

ВсеПроизводитель 1Производитель 10Производитель 11Производитель 12Производитель 13Производитель 14Производитель 15Производитель 16Производитель 17Производитель 18Производитель 19Производитель 2Производитель 20Производитель 21Производитель 22Производитель 23Производитель 24Производитель 25Производитель 26Производитель 27Производитель 28Производитель 29Производитель 3Производитель 30Производитель 31Производитель 32Производитель 33Производитель 34Производитель 35Производитель 36Производитель 37Производитель 38Производитель 39Производитель 4Производитель 40Производитель 41Производитель 42Производитель 5Производитель 6Производитель 7Производитель 8Производитель 9

Понимание микросхемы IC 555 таймера.

555 Таймер IC является одним из наиболее часто используемых ИМС среди студентов и любителей. Есть много применений этой микросхемы, в основном используется в качестве вибраторов, АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, МОНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР и БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА. В данной статье попробуем охватить различные аспекты таймера 555 IC и объяснить его работу в деталях. Так что давайте сначала определим понятия, что такое нестабильные, одностабильные и бистабильные вибраторы.

 АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что не будет никакого стабильного уровня на выходе. Так что на выходе будет, колебания между высоким и низким уровнем. Эти параметры нестабильного выхода используется как часы для прямоугольной формы выхода для многих приложений.

ОДНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что будет одно устойчивое состояние и одно неустойчивое состояние. В устойчивом состоянии может быть выбран высокий или низкий уровень самим пользователем. Если стабилизированный выход выбирается высокой, то Таймер всегда пытается поставить высокий уровень на выходе. Поэтому, с низким состоянием уровня Таймер выключается на короткое время и это состояние называют неустойчивым в течении этого времени. Если в стабильное состояние выбирается минимальное значение, и прерывание выхода переходит в состояние высокого на короткое время до прихода низкого значения.

[Узнать больше о одностабильный мультивибратор: 555 Таймер Одностабильный Мультивибратор схема]

 БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА

Это означает выходное состояние стабильно. С каждым прерыванием выход изменяется и остается как есть. Например выход считается высоким сейчас с перерывом она снижается и остается низким. В следующий перерыв он идет высоким.

[Узнать больше о бистабильного мультивибратора: 555 Таймер IC Бистабильного Мультивибратора цепи]

 

Важные характеристики Таймера IC 555

NE555 IC и 8 пин устройства. Важные электрические характеристики Таймер заключаются в том, что он не должен включаться выше 15В, это означает, что источник напряжения не может быть выше 15В. Во-вторых, мы не можем сделать больше, чем 100мА с чипа. Если не будете следовать этим, микросхема будет сожжена или повреждена.

 

Объяснение работы 

Таймер в основном состоит из двух основных конструкционных элементов, и они являются:

1.Компараторов (два) или два ОУ

2.Один SR мультивибратор (выбор сброса триггера)

Как показано выше есть только два важных компонента в Таймере, это два компаратора и триггер. Необходимо понять что такое компаратор и триггер.

Компараторы: это просто устройство, которое сравнивает напряжение на входных клеммах (инвертирующий (-VE) и неинвертирующий (+VE)). Поэтому в зависимости от разницы в положительной клеммой и отрицательной клеммой на входе в порт, определяется выход компаратора .

Для примера рассмотрим, положительная входная клемма напряжения будет +5В и отрицательной входной клемме будет напряжение +3В. Разница в том, 5-3=+2В. Поскольку разница положительная, мы получаем положительный выброс напряжения на выходе компаратора.

Другой пример: если положительная клемма напряжения +3В, а на отрицательной входной клемме будет напряжение +5В. Разница +3-+5=-2В, так как разница входного напряжения отрицательна. Выход компаратора будет отрицательным пиком напряжения.

 

Если для примера рассмотрим положительный входной терминал качестве входных и отрицательного входного разъема в качестве эталона, как показано на рисунке выше. Так что разница напряжения между входным и другим крупным положительным получим положительный выход компаратора. Если разница отрицательная, то мы получим отрицательный или землей на выход компаратора.

SR мультивибратор: эта ячейка памяти может хранить один бит данных. На рисунке мы видим таблицу истинности.

Существует четыре состояния мульвибратора для двух входов; однако мы должны понимать, что только два состояния триггера для этого случая.

SRQQ’ (Q штрих)
0101
1010

Теперь как показано в таблице, для входов сброса и установки мы получаем соответствующие результаты. Если есть импульс на набор PIN-кода и низкий уровень у сброса, то триггер сохраняет значение одного и влияет на высокую логику в Q терминалов. Это состояние продолжается до сброса, PIN получает импульс во время набора и имеет низкую логику. Это приведет к сбросу триггера поэтому выход Q выключается и это состояние продолжается до тех пор, пока триггер устанавливается снова.

Таким образом триггер хранит один бит данных. Вот другое дело, Q и Q-штрих всегда напротив.

В таймере, компаратор и триггер объединены.

Рассмотрим 9В подается на Таймер, из-за делителя напряжения, образованного резисторами внутри таймера, как показано в блок-схеме; там будет напряжение на  контактах компаратора. Так из-за делителя напряжения сети у нас будет +6В на отрицательной клемме первого компаратора. И +3В на плюсовую клемму второго компаратора.

Первый и другой контакт -это один выход компаратора подключен к сбросу контакта мультивибратора,  поэтому если у компаратора, один выход переходит из низкий, то триггер будет сброшен. А с другой стороны второй выход компаратора соединен с мультивибратором, так что если второй выход компаратора переходит из низкого значения мультивибратор хранит по одному.

На напряжение не менее +3В на контакт триггера (отрицательный вход второго компаратора), выход компаратора переходит из низкого в высокий, как обсуждалось ранее. Этот импульс определяет мультивибратор и сохраняет одно значение.

Теперь, если мы применяем напряжение выше чем +6В на контакте порога (плюсовой вход одного компаратора) , выход компаратора переходит от низкого к высоким. Этот импульс сбрасывает RS и RS запоминает ноль.

Другое дело происходит во время сброса триггера, когда он сбрасывает разряда получается контакт подключен к земле под именем получает включен Q1 . Транзистор T1 включается, поскольку элементы Q штрих находится на высокой отметке сброса и подключен к базе T1.

В нестабильной конфигурации подключенная емкость сюда сбрасывает в этот момент и поэтому на выходе таймера будет низким в течение этого времени. В нестабильной конфигурации время в течении заряда конденсатора на контакт триггера напряжение будет меньше, чем +3V и поэтому триггер сохраняет одно значение и на выходе будет высоким.

В нестабильной конфигурации, как показано на рисунке,

Частота выходного сигнала зависит от RA, RB резисторов и конденсатора C. уравнения дается в виде,

Частота(F) = 1/(период времени) = 1.44/((RA+RB*2)*C).

Здесь RA, RB являются значения сопротивлений и C значение емкости. Поставив сопротивление и емкость значения в вышеприведенное уравнение, мы получим частоты выходной квадратной волны.

Высокий уровень логики времени установленно как, TH= 0.693*(RA+RB)*C

Низкий уровень логики времени установленно как, TL= 0.693*RB*C

Скважностью импульсов выходного прямоугольного сигнала заданной как, Скважность= (RA+RB)/(RA+2*RB).

555 Таймер схема и описания

Контакт 1. Земля: этот вывод должен быть подключен к земле.

Контакт 8. Мощности или напряжения питания vcc: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Он подключен к положительному напряжению. На Таймере, чтобы функция сработала, этот вывод должен быть подключен к положительному напряжению в диапазоне +3,6 в до +15в.

Контакт 4. Сброс: как обсуждалось ранее, есть переключатель макросхемы. Выход триггера управляет микросхемой, выход подключен на контакт 3 напрямую.

«Сброс» вывод непосредственно подключен к MR (общий сброс) триггера. При исследовании мы можем наблюдать небольшой цикл на триггере. Когда SR (общий сброс) контакт активным является низкий уровень триггера. Это означает, что для триггера, чтобы сбросить контакт SR напряжение должно идти от высокого к низкому. Этот шаг вниз логики в триггере происходит с трудом уход к низкому уровню. Поэтому выход идет слабо, независимо от каких-либо выводов.

Этот контакт связан с vcc для триггера, чтобы остановить с жесткого сброса.

Контакт 3. Выход: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Этот контакт имеет конфигурацию тяни-толкай (PUSH-PULL), образованной транзисторами.

Данная конфигурация показана на рисунке. Базы двух транзисторов соединены с выходом триггера. Поэтому, когда высокий логический уровень появляется на выходе триггера, то транзистор NPN включается и появляется на выходе +V1. Когда логика появившийся на выходе триггера становится низким, транзистор PNP получает включение и выход подключается к земле или –V1 появляется на выходе.

Таким образом, как конфигурация используется, чтобы получить прямоугольный сигнал на выходе по логике управления с триггера. Основное назначение этой конфигурации — получить загрузку триггера обратно. Но триггер не может выпустить 100мА на выходе.

Ну до сих пор мы обсуждали контакты, которые не изменяют состояние выходов в любом состоянии. Оставшиеся четыре контакта специальные, потому что они определяют состояние выхода таймера микросхемы.

Контакт 5. Контрольной контакт: управляющий вывод соединен с отрицательным входным контактом первого компаратора.

Рассмотрим для случая напряжение между vcc и Землей составляет 9В. Из-за делителя напряжения в микросхеме, напряжение на управляющий вывод будет только vcc*2/3 (для напряжения питания vcc = 9, напряжение на контакте = 9*2/3=6В ).

Эта функция дает пользователю непосредственно контроль за первым компаратором. Как показано в вышеуказанной схемы на выход первого компаратора подается на сброс триггера. На этот вывод мы можем поставить различные напряжения, скажем, если мы подключаем его к +8В. Сейчас происходит то, что порог контактного напряжение должно достигать +8В до сброса триггера и тащить на выход вниз.

Для нормальной случая, к V-Out будет идти минимальное то конденсатор получает заряд до 2/3VCC (+6V для 9В питания). Теперь, поскольку мы выставили разные напряжения на управляющий вывод (первый компаратор отрицательный или компаратор сброса).

Конденсатор следует зарядить до достижения напряжения управляющего вывода. Сила заряда конденсатора влияет на время включения и выключения изменения сигнала. Поэтому выходной сигнал испытывает различные включения интервала.

Обычно этот вывод заведен вниз с конденсатором. Во избежание нежелательных шумов и помех в работе.

Контакт 2. Триггер: подключен ко входу второго компаратора. Выход второго компаратора  подключен к контакту SET триггера. С выхода второго компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Так что можно сказать контакт триггера управляет выходом Таймера.

Сейчас вот что стоит соблюдать, низкое напряжение в триггере форсирует выход высокого напряжения, так как на инвертирующий вход второго компаратора. Напряжение на контакт триггера должен идти ниже напряжения питания VCC*1/3 (при VCC 9В как предполагается, VCC*(1/3)=9*(1/3)=3В). Поэтому напряжение на триггере должен быть ниже 3В (для 9В питания) на выходе таймера, чтобы идти высоким уровнем.

Если этот контакт подключен к земле, выход будет всегда высокий.

Контакт 6. Порог: контакт порога напряжения определяет момент сброса триггера в Таймере. Порог напряжения обозначен для положительного ввода компаратора 1.

Здесь разность напряжений между контактом THRESOLD (порога)  и контакта управления (Control) определяет выход компаратор 2 и поэтому сброс логики. Если напряжение разностm будет положительной, то триггер получает обнуление и выход снижается. Если разница отрицательная, то логика в контакте SET определяет выход.

Если вход контроль открыт. Затем напряжение, равное или большее, чем напряжение VCC*(2/3) (т.е. 6V для 9В питания) приведет к сбросу триггера. Поэтому выход идет низким.

Поэтому мы можем заключить, что контакт порога напряжения определяет, когда выход должен идти низкий, если управляющий вывод открыт.

Контакт 7. Сброс: этот вывод взят из открытого коллектора транзистора. Поскольку транзистор (контакт сброса T1) получил соединение Базы к Q штрих. Всякий раз, когда выход становится низким или триггер получает обнуление, Сброс подключен на землю. Когда Q штрих будет высокой, тогда Q будет низким, поэтому транзистор T1 получит изменение ON так как на базу транзистора поступила энергия.

Этот вывод обычно разряжает конденсатор в нестабильной конфигурации, по этому название Сброс.

<<< Техническая информация

 

Интегральные схемы (ИС) | Часы / синхронизация — Программируемые таймеры и генераторы

000 ~ —C

IC OSC PROG TIMER 100KHZ 14SOIC

$ 0,58000

12,126 — Немедленно

 Texas Instruments Texas Instruments -3536-2-ND

296-3536-1-ND

296-3536-6-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Активный Программируемый таймер 65536 100 кГц 3 В ~ 20 В — -55 ° C ~ 125 ° C 14-SOIC (0.154 дюйма, ширина 3,90 мм) 14-SOIC Монтаж на поверхности

IC OSC SGL ТАЙМЕР 2,1 МГц 8-SOIC

$ 0,

41,378 Инструменты

 Texas Instruments

1

296-1337-2-ND

296-1337-1-ND

296-1337-6-ND

 LinCMOS ™

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active Тип 555, таймер / осциллятор (одиночный) — 2.1 МГц 3 В ~ 15 В 360 мкА -40 ° C ~ 85 ° C 8-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 8-SOIC Поверхностный монтаж

IC ТАЙМЕР OSC SGL 100 кГц 8VSSOP

1,45000 $

26,249 — Немедленно

 Texas Instruments Texas Instruments

1

LM555CMM / NOPD

LM555CMM / NOPD

LM555CMM / NOPD NOPBDKR-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active Тип 555, таймер / осциллятор (одиночный) 100 — 4.5 В ~ 16 В 10 мА 0 ° C ~ 70 ° C 8-TSSOP, 8-MSOP (0,118 дюйма, ширина 3,00 мм) 8-VSSOP Поверхностный монтаж

IC ОДИНАРНЫЙ ТАЙМЕР OSC 5 МГц SOT23-5

$ 0,96000

3767 — Немедленно

 Microchip Technology Microchip Technology

1

576-2576-2576 9-N -ND

576-2576-6-ND

 IttyBitty®

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active Тип 555, таймер / осциллятор (Одиночный) — 5 МГц 2.7 В ~ 18 В 350 мкА -40 ° C ~ 85 ° C SC-74A, SOT-753 SOT-23-5 Поверхностный монтаж

IC OSC SINGLE TIMER 3MHZ 8 -USMD

1.49000 $

0 — Немедленно

 Texas Instruments Texas Instruments

1

296-46430-2-ND

296-464308-1-ND

296-464308-1-ND

296-464308-1-ND -46430-6-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active Тип 555, таймер / осциллятор (одиночный) — 3 МГц 1.5 В ~ 15 В 150 мкА -40 ° C ~ 85 ° C 8-UFBGA 8-uSMD (1,41×1,44) Поверхностный монтаж

IC OSC ТАЙМЕР ДВОЙНОЙ 2,7 МГц 14SOIC

1,66000 долл. США

7,942 — Немедленно

 STMicroelectronics STMicroelectronics

1

497-16000-2-ND

-16000

—

6-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active Тип 555, таймер / осциллятор (двойной) — 2 .7 МГц 2 В ~ 16 В 130 мкА -40 ° C ~ 125 ° C 14-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 14-SO Поверхностный монтаж

IC ОДИНОЧНЫЙ ТАЙМЕР OSC 5 МГц SOT23-5

$ 1,16000

3778 — Немедленно

 Microchip Technology Microchip Technology

1

576-10558-2-ND -ND

576-1055-6-ND

 IttyBitty®

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active Тип 555, таймер / осциллятор (Одиночный) — 5 МГц 2.7 В ~ 18 В 350 мкА -40 ° C ~ 85 ° C SC-74A, SOT-753 SOT-23-5 Поверхностный монтаж

IC OSC SGL TIMER 500 кГц 8 -SOIC

$ 3,29000

3938 — Немедленно

 Maxim Integrated Maxim Integrated

1

ICM7555ISA + TTR-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active 555 Тип, таймер / осциллятор (одиночный) — 500 кГц ~ 16.5V 30 мкА -20 ° C ~ 85 ° C 8-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 8-SOIC Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23- 6

3,40000 долл. США

7379 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc.

1

LTC6907CSMP6 # TRMPBFTR-ND60007 LTC6907CSMP6 # TRMPBFTR-NFC8000 #

908 TRMPBFDKR-ND

 —

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active Осциллятор, кремний — 40 кГц 3.6V 305 мкА -40 ° C ~ 85 ° C SOT-23-6 тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-6

3,74 000 долл. США

1,728 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc.

1

505-LTC6991CS6 # TRMPBFC6 # TRMPBFC6 # TRMPBFC6 # TRMPBFC6 TRMPBFCT-ND

505-LTC6991CS6 # TRMPBFDKR-ND

 TimerBlox®

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 29.1 мкГц ~ 977 Гц 2,25 В ~ 5,5 В 135 мкА 0 ° C ~ 70 ° C SOT-23-6 Тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-6

$ 3.74000

0 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc.

1

 # -ND

LTC6995CS6-1 # TRMPBFCT-ND

LTC6995CS6-1 # TRMPBFDKR-ND

 TimerBlox®

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

9000 Digi844

Cut Tape (CT) 9000 Активный

 Осциллятор, кремний — 29.1 мкГц ~ 977 Гц 2,25 В ~ 5,5 В 135 мкА 0 ° C ~ 70 ° C SOT-23-6 Тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 Поверхностный монтаж

IC OSC SGL ТАЙМЕР 1,8 МГц 8-SOIC

$ 2,42000

4722 — Немедленно

9,975 — Завод

 Texas Instruments Texas Instruments

 Texas Instruments

11822-5-ND

 —

Трубка

 Активная 555 Тип, таймер / осциллятор (одиночный) — 1.8 МГц 1 В ~ 15 В 360 мкА 0 ° C ~ 70 ° C 8-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 8-SOIC Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON 96 МГц TSOT23-5

3,

$

—M

1,176 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc. # TRMPBFCT-ND

LTC6905IS5-96 # TRMPBFDKR-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 96 МГц 2.7 В ~ 5,5 В 8 мА -40 ° C ~ 85 ° C SOT-23-5 Тонкий, TSOT-23-5 TSOT-23-5 Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-5

$ 4.19000

2271 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc. -LTC1799CS5 # TRMPBFCT-ND

505-LTC1799CS5 # TRMPBFDKR-ND

—

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 — 1 кГц ~ 33 МГц 2.7 В ~ 5,5 В 700 мкА 0 ° C ~ 70 ° C SOT-23-5 Тонкий, TSOT-23-5 TSOT-23-5 Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-6

$ 4,21000

742 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc. LTC6906IS6 # TRMPBFCT-ND

505-LTC6906IS6 # TRMPBFDKR-ND

–

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 — 10 кГц ~ 1 МГц 2.25 В ~ 3,6 В 78 мкА -40 ° C ~ 85 ° C SOT-23-6 Тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-6

$ 4,27000

4718 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc. -ND

LTC6990CS6 # TRMPBFDKR-ND

 TimerBlox®

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active — Oscillator 488 Гц ~ 1 МГц 2.25 В ~ 5,5 В 235 мкА 0 ° C ~ 70 ° C SOT-23-6 Тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG 6-DFN

$ 4,27000

3088 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc. 1 # TRMPBFCT-ND

LTC6992CDCB-1 # TRMPBFDKR-ND

 TimerBlox®

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 O0008 9000scill®

9000		 — 3.81 Гц ~ 1 МГц 2,25 В ~ 5,5 В 365 мкА 0 ° C ~ 70 ° C 6-WFDFN Открытая площадка 6-DFN (2×3) Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-6

$ 4,27000

952 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc.

1

505-LTC6992CS6-3 505-LTC6992CS6-3 # TRMPBFCT-ND

505-LTC6992CS6-3 # TRMPBFDKR-ND

 TimerBlox®

Лента и катушка (TR)

DigiClean 9007 CT (

-9000) Активный		 Осциллятор, кремний — 3.81 Гц ~ 1 МГц 2,25 В ~ 5,5 В 365 мкА 0 ° C ~ 70 ° C SOT-23-6 тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 поверхностный монтаж

IC OSC ТАЙМЕР ДВОЙНОЙ 500KHZ 14-SOIC

$ 4.96000

3367 — Немедленно

 Maxim Integrated Maxim Integrated

1

 9000ISD

1

 9000ISD + TCT-ND

ICM7556ISD + TDKR-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Active 555 Тип генератора, таймер Двойной) — 500 кГц 2 В ~ 16.5V 60 мкА -20 ° C ~ 85 ° C 14-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 14-SOIC Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23- 6

4,89000 долл. США

0 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc.

1

505-LTC6992IS6-3 # TRMPBFTR-ND 505IS6-3 # TRMPBFTR-ND

# TRMPBFCT-ND

505-LTC6992IS6-3 # TRMPBFDKR-ND

 TimerBlox®

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel® 94446

Кремний		 — 3.81 Гц ~ 1 МГц 2,25 В ~ 5,5 В 365 мкА -40 ° C ~ 85 ° C SOT-23-6 тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 поверхностный монтаж

IC OSC SILICON 7,3728 МГц 8-MSOP

$ 3,07000

400 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc. # PBF-ND

 —

Трубка

 Активный Осциллятор, кремний — 7.3728 МГц 1,7 В ~ 5,5 В 853 мкА -40 ° C ~ 85 ° C 8-TSSOP, 8-MSOP (0,118 дюйма, ширина 3,00 мм) 8-MSOP Крепление на поверхность

IC OSC SGL TIMER 500KHZ 8-SOIC

$ 3.07000

244 — Немедленно

 Maxim Integrated Maxim Integrated

1

0—

505-LTC1799HS5 # TRPBFDKR-ND

5050 — осциллятор48 900 — Кремний ~ 33 МГц Кремний

Трубка

 Активная 555 Тип, таймер / осциллятор (одиночный) — 500 кГц 2 В ~ 16.5V 30 мкА -40 ° C ~ 85 ° C 8-SOIC (0,154 дюйма, ширина 3,90 мм) 8-SOIC Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23- 5

5,31000 долл. США

2380 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc.

1

505-LTC1799HS5 # TRPBFTR-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Активный 2.7 В ~ 5,5 В 7 мА -40 ° C ~ 125 ° C SOT-23-5 Тонкий, TSOT-23-5 TSOT-23-5 Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-6

$ 5,17000

1,764 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc.

1

LTC6995HS6-1 # TRMP -1 # TRMPBFCT-ND

LTC6995HS6-1 # TRMPBFDKR-ND

 TimerBlox®

Tape & Reel (TR)

Cut Tape (CT)

Digi-Reel®

 Digi-Reel®

 — 29.1 мкГц ~ 977 Гц 2,25 В ~ 5,5 В 135 мкА -40 ° C ~ 125 ° C SOT-23-6 Тонкий, TSOT-23-6 TSOT-23-6 Поверхностный монтаж

IC OSC SILICON PROG TSOT23-5

$ 5.56000

1506 — Немедленно

 Analog Devices Inc. Analog Devices Inc. ND

LTC6900IS5 # TRPBFCT-ND

LTC6900IS5 # TRPBFDKR-ND

 —

Лента и катушка (TR)

Cut Tape (CT)

Active

Digi-Reel5®

 — 1 кГц ~ 20 МГц 2.7 В ~ 5,5 В 920 мкА -40 ° C ~ 85 ° C SOT-23-5 Тонкий, TSOT-23-5 TSOT-23-5 Поверхностный монтаж

555 Таймер Учебное пособие — Моностабильный мультивибратор

Мы видели, что мультивибраторы и КМОП-генераторы могут быть легко сконструированы из дискретных компонентов для создания релаксационных генераторов для генерации базовых прямоугольных выходных сигналов. Но есть также специализированные ИС, специально разработанные для точного воспроизведения требуемой формы выходного сигнала с добавлением всего лишь нескольких дополнительных компонентов синхронизации.

Одно из таких устройств, которое существует с первых дней создания ИС и само по себе стало чем-то вроде отраслевого «стандарта», — это 555 Timer Oscillator , который чаще называют «555 Timer» .

Базовый таймер 555 получил свое название из-за наличия трех подключенных внутри резистора 5 кОм, которые он использует для генерации опорных напряжений двух компараторов. Микросхема таймера 555 — это очень дешевое, популярное и полезное устройство точной синхронизации, которое может действовать либо как простой таймер для генерации одиночных импульсов или длительных задержек, либо как генератор релаксации, генерирующий цепочку стабилизированных сигналов с различными рабочими циклами от 50 до 100%.

Микросхема таймера 555 представляет собой чрезвычайно надежное и стабильное 8-контактное устройство, которое может работать как очень точный моностабильный, бистабильный или нестабильный мультивибратор для различных применений, таких как таймеры однократного действия или задержки, генерация импульсов, светодиоды и лампы. мигалки, сигналы тревоги и генерация тонального сигнала, логические часы, частотное деление, источники питания и преобразователи и т. д., фактически любая схема, которая требует некоторой формы контроля времени, поскольку список бесконечен.

Одиночная микросхема таймера 555 в своей базовой форме представляет собой биполярный 8-контактный миниатюрный двухрядный корпус (DIP), состоящий примерно из 25 транзисторов, 2 диодов и примерно 16 резисторов, образующих два компаратора, триггер и выходной каскад с высоким током, как показано ниже.Наряду с таймером 555 также доступен генератор таймера NE556, который объединяет ДВА отдельных прибора 555 в одном 14-контактном DIP-корпусе и маломощные КМОП-версии одного таймера 555, такие как 7555 и LMC555, в которых вместо этого используются полевые МОП-транзисторы.

Упрощенная «блок-схема», представляющая внутреннюю схему таймера 555 , приведена ниже с кратким объяснением каждого из его соединительных контактов, чтобы помочь обеспечить более четкое понимание того, как он работает.

Блок-схема таймера 555

  • • Контакт 1. — Земля , Контакт заземления соединяет таймер 555 с отрицательной (0 В) шиной питания.
  • • Контакт 2 — Триггер , отрицательный вход на компаратор № 1. Отрицательный импульс на этом контакте «устанавливает» внутренний триггер, когда напряжение падает ниже 1/3 В постоянного тока, вызывая переключение выхода с «НИЗКОГО». в состояние «ВЫСОКОЕ».
  • • Контакт 3. — Выход , Выходной контакт может управлять любой схемой TTL и способен обеспечивать или принимать до 200 мА тока при выходном напряжении, равном приблизительно Vcc — 1.5 В, поэтому небольшие динамики, светодиоды или моторы можно подключать непосредственно к выходу.
  • • Контакт 4. — Reset , Этот вывод используется для «сброса» внутреннего триггера, контролирующего состояние выхода, контакт 3. Это вход с активным низким уровнем и обычно подключен к логической «1». уровень, когда он не используется, чтобы предотвратить нежелательный сброс выхода.
  • • Контакт 5. — Управляющее напряжение , Этот контакт управляет синхронизацией 555, подавляя уровень 2 / 3Vcc в сети делителя напряжения.Подавая напряжение на этот вывод, можно изменять ширину выходного сигнала независимо от схемы синхронизации RC. Когда он не используется, он подключается к земле через конденсатор 10 нФ, чтобы устранить любые помехи.
  • • Контакт 6. — Порог , положительный вход для компаратора № 2. Этот контакт используется для сброса триггера, когда приложенное к нему напряжение превышает 2 / 3Vcc, что приводит к переключению выхода с «HIGH» на «LOW». » штат. Этот вывод подключается непосредственно к схеме синхронизации RC.
  • • Контакт 7.- Разряд , Разрядный вывод подключен непосредственно к коллектору внутреннего NPN-транзистора, который используется для «разряда» синхронизирующего конденсатора на землю, когда выход на контакте 3 переключается на «НИЗКИЙ».
  • • Контакт 8. — Supply + Vcc , Это контакт источника питания и для таймеров TTL 555 общего назначения находится в диапазоне от 4,5 В до 15 В.

Таймеры 555 Название происходит от того факта, что три резистора 5 кОм соединены вместе внутри, образуя сеть делителя напряжения между напряжением питания на контакте 8 и землей на контакте 1.Напряжение на этой последовательной резистивной цепи поддерживает отрицательный инвертирующий вход второго компаратора на уровне 2/3 В постоянного тока и положительный неинвертирующий вход первого компаратора на уровне 1/3 В постоянного тока.

Два компаратора вырабатывают выходное напряжение, зависящее от разницы напряжений на их входах, которая определяется действием заряда и разряда внешне подключенной RC-цепи. Выходы обоих компараторов подключены к двум входам триггера, который, в свою очередь, выдает выходной уровень «ВЫСОКИЙ» или «НИЗКИЙ» на Q в зависимости от состояний его входов.Выход триггера используется для управления ступенью переключения сильноточного выхода, чтобы управлять подключенной нагрузкой, создавая на выходном контакте либо «ВЫСОКИЙ», либо «НИЗКИЙ» уровень напряжения.

Чаще всего генератор таймера 555 используется в качестве простого нестабильного генератора путем подключения двух резисторов и конденсатора к его клеммам для генерации фиксированной последовательности импульсов с периодом времени, определяемым постоянной времени RC-цепи. Но микросхему генератора таймера 555 также можно подключать различными способами для производства моностабильных или бистабильных мультивибраторов, а также более распространенного нестабильного мультивибратора.

Моностабильный таймер 555

Работа и выход моностабильного таймера 555 точно такие же, как у транзисторного таймера, который мы рассмотрели ранее в руководстве по моностабильным мультивибраторам. На этот раз разница в том, что два транзистора были заменены таймером 555. Рассмотрим моностабильную схему таймера 555 ниже.

Моностабильный таймер 555

Когда отрицательный (0 В) импульс подается на вход триггера (контакт 2) моностабильного генератора с таймером 555, внутренний компаратор (компаратор №1) обнаруживает этот вход и «устанавливает» состояние триггера, изменяя выход из состояния «НИЗКИЙ» в состояние «ВЫСОКИЙ».Это действие, в свою очередь, выключает разрядный транзистор, подключенный к выводу 7, тем самым устраняя короткое замыкание на внешнем синхронизирующем конденсаторе C1.

Это действие позволяет синхронизирующему конденсатору начать заряжаться через резистор R1, пока напряжение на конденсаторе не достигнет порогового (вывод 6) напряжения 2/3 В постоянного тока, установленного внутренней сетью делителя напряжения. В этот момент выход компаратора становится «ВЫСОКИМ» и «сбрасывает» триггер обратно в исходное состояние, который, в свою очередь, включает транзистор и разряжает конденсатор на землю через контакт 7.Это приводит к тому, что выход изменяет свое состояние обратно на исходное стабильное значение «НИЗКОЕ», ожидая следующего импульса запуска, чтобы снова начать процесс синхронизации. Тогда, как и раньше, моностабильный мультивибратор имеет только «ОДНО» стабильное состояние.

Цепь моностабильного таймера 555 запускается по отрицательному импульсу, приложенному к выводу 2, и этот импульс запуска должен быть намного короче, чем ширина выходного импульса, позволяющая синхронизирующему конденсатору зарядиться, а затем полностью разрядиться. После запуска 555 Monostable будет оставаться в этом нестабильном выходном состоянии «ВЫСОКИЙ» до тех пор, пока не истечет период времени, установленный сетью R 1 x C 1 .Время, в течение которого выходное напряжение остается «ВЫСОКИМ» или на уровне логической «1», определяется следующим уравнением постоянной времени.

Где t — в секундах, R — в Ω, а C — в фарадах.

555 Таймер Пример №1

A Моностабильный таймер 555 требуется для создания временной задержки в цепи. Если используется синхронизирующий конденсатор емкостью 10 мкФ, рассчитайте номинал резистора, необходимого для обеспечения минимальной временной задержки на выходе 500 мс.

500 мс — это то же самое, что сказать 0.5 с, поэтому, изменив приведенную выше формулу, мы получим расчетное значение для резистора R как:

Расчетное значение резистора синхронизации, необходимого для обеспечения требуемой постоянной времени 500 мс, поэтому составляет 45,5 кОм. Однако резистор номиналом 45,5 кОм не существует в качестве резистора стандартного номинала, поэтому нам нужно будет выбрать резистор ближайшего предпочтительного значения 47 кОм, который доступен во всех стандартных диапазонах допуска от E12 (10%) до E96. (1%), что дает нам новое пересчитанное время задержки 517 мс.

Если эта разница во времени в 17 мс (500 — 517 мс) неприемлема, вместо одного резистора синхронизации, два резистора разного номинала могут быть соединены вместе последовательно, чтобы отрегулировать ширину импульса до точного желаемого значения, или выбрать другое значение конденсатора синхронизации.

Теперь мы знаем, что временная задержка или ширина выходного импульса моностабильного таймера 555 определяется постоянной времени подключенной RC-сети. Если требуются длительные задержки в несколько десятков секунд, не всегда целесообразно использовать высокоэффективные временные конденсаторы, поскольку они могут быть физически большими, дорогими и иметь большие допуски по величине, например.г, ± 20%.

Одним из альтернативных решений является использование синхронизирующего конденсатора небольшого номинала и резистора гораздо большего номинала до примерно 20 МОм, чтобы обеспечить требуемую временную задержку. Также, используя один временный конденсатор меньшего номинала и подключенные к нему через многопозиционный поворотный переключатель резисторы с разными номиналами, мы можем создать схему генератора моностабильного таймера 555, которая может производить импульсы разной длительности при каждом повороте переключателя, например переключаемую схему моностабильного таймера 555. показано ниже.

Переключаемый таймер 555

Мы можем вручную рассчитать значения R и C для отдельных необходимых компонентов, как мы это делали в примере выше.Однако выбор компонентов, необходимых для получения желаемой временной задержки, требует от нас расчета либо с использованием киломов (кОм), мегомов (МОм), микрофарадов (мкФ) или пикафарадов (пФ), и очень легко получить временную задержку. это в десять или даже сто раз меньше.

Мы можем немного облегчить нашу жизнь, используя тип диаграммы, называемый «Номограф», который поможет нам найти ожидаемую выходную частоту моностабильных мультивибраторов для различных комбинаций или значений как R, так и C.Например,

Моностабильный номограф

Таким образом, выбрав подходящие значения C и R в диапазонах от 0,001 мкФ до 100 мкФ и от 1 кОм до 10 МОм соответственно, мы можем считать ожидаемую выходную частоту непосредственно из графика номограммы, тем самым исключив любые ошибки в расчетах. На практике значение резистора синхронизации для моностабильного таймера 555 не должно быть меньше 1 кОм или больше 20 МОм.

Бистабильный таймер 555

Наряду с одноразовой конфигурацией 555 Monostable , описанной выше, мы также можем изготовить бистабильное (два стабильных состояния) устройство с работой и выходом 555 Bistable , аналогичными транзисторному устройству, которое мы рассматривали ранее в бистабильном режиме. Руководство по мультивибраторам.

555 Bistable — одна из простейших схем, которые мы можем построить с помощью микросхемы генератора таймера 555. Эта бистабильная конфигурация не использует какую-либо схему синхронизации RC для создания выходной формы волны, поэтому не требуется никаких уравнений для расчета периода времени схемы. Рассмотрим схему бистабильного таймера 555 ниже.

Бистабильный таймер 555 (триггер)

Переключение формы выходного сигнала достигается путем управления входами триггера и сброса таймера 555, которые удерживаются в состоянии «ВЫСОКИЙ» двумя подтягивающими резисторами R1 и R2.Принимая триггерный вход (контакт 2) «НИЗКИЙ», переключатель в заданном положении меняет состояние выхода на «ВЫСОКОЕ», а, принимая вход сброса (контакт 4) «НИЗКИЙ», переключатель в положение сброса, изменяет выход в состояние «НИЗКОЕ».

Эта схема таймера 555 будет оставаться в любом состоянии неопределенно долго и, следовательно, является бистабильной. Тогда бистабильный таймер 555 будет стабильным в обоих состояниях, «ВЫСОКИЙ» и «НИЗКИЙ». Пороговый вход (контакт 6) подключен к земле, чтобы гарантировать, что он не может сбросить бистабильную схему, как это было бы в обычном приложении синхронизации.

555 Выход таймера

Мы не смогли закончить этот учебник по таймеру 555 , не обсудив кое-что о коммутационных и управляющих возможностях таймера 555 или даже двойного таймера 556 IC .

Выход (контакт 3) стандартного таймера 555 или таймера 556 может либо «принимать», либо «получать» ток нагрузки максимум до 200 мА, что достаточно для непосредственного управления выходными преобразователями, такими как реле, лампы накаливания, двигатели светодиодов или динамики и т. д. с помощью последовательных резисторов или диодной защиты.

Эта способность таймера 555 одновременно «поглощать» (поглощать) и «обеспечивать» (подавать) ток означает, что выходное устройство может быть подключено между выходной клеммой таймера 555 и источником питания для поглощения тока нагрузки или между выходной терминал и заземление для источника тока нагрузки. Например.

Поглощение и получение выхода таймера 555

В первой схеме выше светодиод подключен между положительной шиной питания (+ Vcc) и выходным контактом 3.Это означает, что ток будет «опускаться» (поглощаться) или течь в выходную клемму таймера 555, и светодиод будет «ВКЛ», когда выход «НИЗКИЙ».

Вторая схема выше показывает, что светодиод подключен между выходным контактом 3 и землей (0 В). Это означает, что ток будет «Источником» (питанием) или течь из выходного терминала таймера 555, и светодиод будет «ВКЛ», когда выход «ВЫСОКИЙ».

Способность таймера 555 как потреблять, так и передавать выходной ток нагрузки означает, что оба светодиода могут быть подключены к выходной клемме одновременно, но только один будет включен «ВКЛ» в зависимости от того, является ли состояние выхода «ВЫСОКОЕ» или «НИЗКИЙ».Схема слева показывает пример этого. два светодиода будут попеременно включаться и выключаться в зависимости от выхода. Резистор R используется для ограничения тока светодиода ниже 20 мА.

Ранее мы говорили, что максимальный выходной ток для потребления или источника тока нагрузки через контакт 3 составляет около 200 мА при максимальном напряжении питания, и этого значения более чем достаточно для управления или переключения других логических ИС, светодиодов или небольших ламп и т. Д. Но что, если бы мы хотели переключать или управлять устройствами более высокой мощности, такими как двигатели, электромагниты, реле или громкоговорители.Затем нам нужно будет использовать транзистор для усиления выхода таймера 555, чтобы обеспечить достаточно высокую мощность для управления нагрузкой.

Драйвер транзистора 555 с таймером

Транзистор в двух приведенных выше примерах может быть заменен устройством Power MOSFET или транзистором Дарлингтона, если ток нагрузки велик. При использовании индуктивной нагрузки, такой как двигатель, реле или электромагнит, рекомендуется подключить диод свободного хода (или маховик) непосредственно через клеммы нагрузки для поглощения любых напряжений обратной ЭДС, генерируемых индуктивным устройством при изменении его состояния.

До сих пор мы рассматривали возможность использования таймера 555 для генерации моностабильных и бистабильных выходных импульсов. В следующем руководстве по генерации сигналов мы рассмотрим подключение 555 в нестабильной конфигурации мультивибратора. При использовании в нестабильном режиме и частота, и рабочий цикл выходного сигнала можно точно контролировать для создания очень универсального генератора сигналов.

Учебное пособие по таймеру 555 — Как настроить микросхему таймера 555

555 Таймер Учебное пособие

Филип Кейн

Таймер 555 был представлен более 40 лет назад.Благодаря своей относительной простоте, простоте использования и низкой стоимости он использовался буквально в тысячах приложений и до сих пор широко доступен. Здесь мы описываем, как настроить стандартную микросхему 555 для выполнения двух наиболее распространенных функций — в качестве таймера в моностабильном режиме и в качестве генератора прямоугольных импульсов в нестабильном режиме.

Учебный комплект по таймеру 555 включает:


555 Сигналы и расположение выводов (8-контактный DIP)

На рисунке 1 показаны входные и выходные сигналы таймера 555, расположенные вокруг стандартного 8-контактного двухрядного корпуса (DIP). Контакт 1 — Земля (GND) Этот вывод подключен к заземлению цепи.

Контакт 2 — Триггер (TRI)
Низкое напряжение (менее 1/3 напряжения питания), мгновенно приложенное к Вход триггера вызывает высокий уровень на выходе (вывод 3). Выход останется высоким до тех пор, пока на вход Threshold (контакт 6) не будет подано высокое напряжение.

Контакт 3 — Выход (OUT)
В низком состоянии выхода напряжение будет близко к 0 В. В высоком состоянии выхода напряжение будет На 1,7 В ниже напряжения питания.Например, если напряжение питания 5В выходное высокое напряжение составит 3,3 вольта. Выход может быть источником или потребителем до 200 мА. (максимум зависит от напряжения питания).

Рисунок 1: Сигналы и распиновка 555
Контакт 4 — Сброс (RES)
Низкое напряжение (менее 0,7 В), приложенное к контакту сброса, приведет к понижению уровня на выходе (контакт 3). Этот вход должен оставаться подключенным к Vcc, когда он не используется.

Контакт 5 — Управляющее напряжение (CON)
Вы можете контролировать пороговое напряжение (контакт 6) через управляющий вход (который находится внутри установить на 2/3 напряжения питания).Вы можете изменять его от 45% до 90% напряжения питания. Это позволяет вам для изменения длины выходного импульса в моностабильном режиме или выходной частоты в нестабильном режим. Когда он не используется, рекомендуется подключать этот вход к заземлению цепи через конденсатор емкостью 0,01 мкФ.

Контакт 6 — Порог (TRE)
Как в нестабильном, так и в моностабильном режиме напряжение на временном конденсаторе контролируется через пороговый вход. Когда напряжение на этом входе поднимается выше порогового значения, выходной сигнал переходит с высокого на низкий.

Контакт 7 — Разряд (DIS)
, когда напряжение на временном конденсаторе превышает пороговое значение. Конденсатор синхронизации разряжается через этот вход.

Вывод 8 — Напряжение питания (VCC)
Это положительный вывод напряжения питания. Диапазон напряжения питания обычно составляет + 5В и + 15В. Временной интервал RC не будет сильно изменяться в диапазоне напряжения питания. (приблизительно 0,1%) в нестабильном или моностабильном режиме.

Моностабильная схема

На рисунке 2 показана базовая моностабильная схема таймера 555. Рисунок 2: Базовая схема моностабильного мультивибратора 555.
Ссылаясь на временную диаграмму на рисунке 3, импульс низкого напряжения, приложенный к входу триггера (контакт 2), заставляет выходное напряжение на контакте 3 повышаться с низкого уровня до высокого. Значения R1 и C1 определяют, как долго выход будет оставаться высоким. Рисунок 3: Временная диаграмма для 555 в моностабильном режиме.
Во время временного интервала состояние триггерного входа не влияет на выход. Однако, как показано на рисунке 3, если входной сигнал триггера все еще низкий в конце временного интервала, выход будет оставаться высоким.Убедитесь, что импульс запуска короче желаемого временного интервала. Схема на рисунке 4 показывает один из способов сделать это электронным способом. Когда S1 замкнут, он выдает короткий импульс слабой длительности. R1 и C1 выбраны для создания запускающего импульса, который намного короче временного интервала. Рис. 4. Схема запуска по фронту.
Как показано на рисунке 5, установка вывода 4 (сброс) на низкий уровень до окончания временного интервала остановит таймер. Рисунок 5: Сброс таймера до окончания временного интервала.
Сброс должен вернуться на высокий уровень, прежде чем может быть запущен другой временной интервал.

Расчет временного интервала
Используйте следующую формулу для расчета временного интервала для моностабильной схемы:

T = 1,1 * R1 * C1

Где R1 — сопротивление в омах, C1 — емкость в фарадах, а T — временной интервал. Например, если вы используете резистор 1 МОм с конденсатором 1 мкФ (0,000001 Ф), временной интервал будет составлять 1 секунду:

T = 1.1 * 1000000 * 0,000001 = 1,1

Выбор компонентов RC для моностабильного режима
1. Сначала выберите значение для C1.
(Доступный диапазон номиналов конденсатора невелик по сравнению со значениями резистора. Легче найти подходящее значение резистора для данного конденсатора.)

2. Затем вычислите значение для R1, которое в сочетании с C1 даст желаемый временной интервал.

R1 = Т
1.1 * C1

Избегайте использования электролитических конденсаторов. Их фактическое значение емкости может значительно отличаться от номинального. Кроме того, они пропускают заряд, что может привести к неточным временным значениям. Вместо этого используйте конденсатор меньшего номинала и резистор большего номинала.

Для стандартных таймеров 555 используйте резисторы выдержки времени от 1 кОм до 1 МОм.

Пример моностабильной схемы
На рисунке 6 показана полная схема моностабильного мультивибратора 555 с простым запуском по фронту.Замыкающий переключатель S1 запускает 5-секундный интервал времени и включает LED1. По окончании временного интервала LED1 погаснет. Во время нормальной работы переключатель S2 подключает контакт 4 к напряжению питания. Чтобы остановить таймер до окончания временного интервала, вы устанавливаете S2 в положение «Сброс», которое соединяет контакт 4 с землей. Перед началом следующего временного интервала вы должны вернуть S2 в положение «Таймер».

Рисунок 6: Полный переключатель сброса цепи таймера 555.
Нестабильная схема

На рисунке 7 показана базовая нестабильная схема 555.

Рис. 7. Базовая схема нестабильного мультивибратора модели 555.
В нестабильном режиме конденсатор C1 заряжается через резисторы R1 и R2. Пока конденсатор заряжается, выходной сигнал высокий. Когда напряжение на C1 достигает 2/3 напряжения питания, C1 разряжается через резистор R2, и выход становится низким. Когда напряжение на C1 падает ниже 1/3 напряжения питания C1, зарядка возобновляется, выход снова становится высоким, и цикл повторяется.

Временная диаграмма на рисунке 8 показывает выход таймера 555 в нестабильном режиме.

Рисунок 8: Таймер 555 в нестабильном режиме.
Как показано на рисунке 8, заземление контакта сброса (4) останавливает генератор и устанавливает низкий уровень на выходе. Возврат вывода сброса на высокий уровень перезапускает генератор.

Расчет периода, частоты и рабочего цикла На рисунке 9 показан 1 полный цикл прямоугольной волны, генерируемой нестабильной схемой 555.

Рисунок 9: Астабильная прямоугольная волна за один полный цикл.
Период (время для завершения одного цикла) прямоугольной волны — это сумма времен высокого (Th) и низкого (Tl) выходного сигнала.То есть:

T = Th + Tl

где T — период в секундах.

Вы можете рассчитать время высокого и низкого уровня выходного сигнала (в секундах), используя следующие формулы:

Th = 0,7 * (R1 + R2) * C1
Tl = 0,7 * R2 * C1

или, используя формулу ниже, вы можете вычислить период напрямую.

T = 0,7 * (R1 + 2 * R2) * C1

Чтобы найти частоту, просто возьмите обратную величину периода или используйте следующую формулу:

f = 1
Т		 = 1.44
(R1 + 2 * R2) * C1

Где f в циклах в секунду или герцах (Гц).

Например, в нестабильной схеме на рисунке 7, если R1 составляет 68 кОм, R2 — 680 кОм, а C1 — 1 мкФ, частота составляет примерно 1 Гц:

= 1,44
(68000 + 2 * 680000) * 0,000001		 = 1,00 Гц

Рабочий цикл — это процент времени, в течение которого выходная мощность является высокой в ​​течение одного полного цикла.Например, если выходной сигнал высокий в течение Th секунд и низкий в течение Tl секунд, то рабочий цикл (D) будет:
D = Чт
Чт + Tl		 * 100

Однако вам действительно просто нужно знать значения R1 и R2, чтобы рассчитать рабочий цикл.
D = R1 + R2
R1 + 2 * R2		 * 100

C1 заряжается через R1 и R2, но разряжается только через R2, поэтому рабочий цикл будет больше 50 процентов.Однако вы можете получить рабочий цикл, очень близкий к 50%, выбрав комбинацию резисторов для желаемой частоты так, чтобы R1 было намного меньше, чем R2.

Например, если R1 составляет 68,0000 Ом, а R2 — 680,000 Ом, рабочий цикл будет примерно 52 процента:

D = 68000 + 680000
68000 + 2 * 680000		 * 100 = 52,38%

Чем меньше R1 по сравнению с R2, тем ближе будет рабочий цикл к 50%.

Чтобы получить рабочий цикл менее 50%, подключите диод параллельно R2.

Выбор RC-компонентов для нестабильной работы
1. Сначала выберите C1.
2. Вычислите общее значение комбинации резисторов (R1 + 2 * R2), которая даст желаемую частоту.

(R1 + 2 * R2) = 1,44
f * C1

3. Выберите значение для R1 или R2 и вычислите другое значение. Например, скажем (R1 + 2 * R2) = 50 кОм, и вы выбираете резистор 10 кОм для R1. Тогда R2 должен быть резистором 20 кОм.

Для рабочего цикла, близкого к 50%, выберите значение R2, которое значительно выше, чем R1.Если R2 велико по отношению к R1, вы можете сначала игнорировать R1 в своих расчетах. Например, предположим, что значение R2 будет в 10 раз больше R1. Используйте эту модифицированную версию приведенной выше формулы для вычисления значения R2:

R2 = 0,7
f * C1

Затем разделите результат на 10 или больше, чтобы найти значение для R1.

Для стандартных таймеров 555 используйте резисторы выдержки времени от 1 кОм до 1 МОм.

Пример нестабильной цепи

На рисунке 10 показан прямоугольный генератор 555 с частотой примерно 2 Гц и рабочим циклом примерно 50 процентов.Когда переключатель S1 SPDT находится в положении «Пуск», на выходе попеременно отображается светодиод 1 и светодиод 2. Когда S1 находится в положении «Стоп», светодиод 1 остается включенным, а светодиод 2 не светится. Рис. 10: Полная схема генератора прямоугольных импульсов 555 с переключателем пуска / останова.

Версии малой мощности

Стандартный 555 имеет несколько характеристик, которые нежелательны для цепей с батарейным питанием. Для него требуется минимальное рабочее напряжение 5 В и относительно высокий ток покоя. Во время выходных переходов он производит всплески тока до 100 мА.Кроме того, требования к входному смещению и пороговому току накладывают ограничение на максимальное значение резистора синхронизации, которое ограничивает максимальный временной интервал и нестабильную частоту.

КМОП-версии таймера 555 с низким энергопотреблением, такие как 7555, TLC555 и программируемый CSS555, были разработаны для повышения производительности, особенно в приложениях с батарейным питанием. Они совместимы по выводам со стандартным устройством, имеют более широкий диапазон напряжения питания (например, от 2 В до 16 В для TLC555) и требуют значительно меньшего рабочего тока.Они также способны выдавать более высокие выходные частоты в нестабильном режиме (1-2 МГц в зависимости от устройства) и значительно более длинные временные интервалы в моностабильном режиме.

Эти устройства имеют низкий выходной ток по сравнению со стандартным 555. Для нагрузок более 10–50 мА (в зависимости от устройства) вам потребуется добавить цепь повышения тока между выходом 555 и нагрузкой.

Для получения дополнительной информации

Считайте это кратким введением в таймер 555.Для получения дополнительной информации обязательно изучите лист данных производителя для конкретной детали, которую вы используете. Кроме того, как покажет быстрый поиск в Google, в сети нет недостатка в информации и проектах, посвященных этой микросхеме. Например, следующий веб-сайт предоставляет более подробную информацию как о стандартной, так и о КМОП-версиях таймера 555.
Почти два десятилетия Фил Кейн был техническим писателем в индустрии программного обеспечения и иногда писал статьи для журналов для любителей электроники.Он имеет степень бакалавра электронных технологий и информатику. Фил всю жизнь интересовался наукой, электроникой и исследованием космоса. Ему нравится конструировать и конструировать электронные устройства, и он очень хотел бы однажды увидеть хотя бы одно из этих устройств на пути к Луне или Марсу.

15 великолепных схем таймера 555

Стандартная микросхема таймера 555 используется в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генератора. Его можно использовать для обеспечения временных задержек в качестве осцилляторов и элементов триггера.

Микросхема таймера 555 является неотъемлемой частью электронных проектов. Будь то простой проект таймера 555, включающий один 8-битный микроконтроллер и некоторые периферийные устройства, или сложный проект, включающий систему на микросхемах (SoC), задействуется работа таймера 555. Здесь мы рассмотрим некоторые схемы таймера 555, основанные на ИС. Чтобы увидеть полный список проектов, основанных на таймере, ознакомьтесь с 555 проектами таймера.

1. Детектор движения с таймером NE555

Эта схема основана на пассивном инфракрасном (PIR) датчике, который автоматически включает устройство, когда кто-то приближается к нему.Его можно использовать для обнаружения кражи или проникновения постороннего лица в запретную зону или здание. Он также может включать свет, когда кто-то приближается к месту, где он установлен. Применение этой схемы, среди прочего, включает системы безопасности, освещение в коридорах и ванных комнатах.

Эта схема таймера 555 доступна по адресу: Детектор движения с таймером NE555.

2. Таймер со звуком

Таймер со звуковым управлением основан на четырехоперационном усилителе LM324 и таймере NE555.Время задержки можно установить от нескольких секунд до 30 минут. Его также можно использовать как чувствительную к звуку охранную сигнализацию. Также представлена ​​односторонняя разводка печатной платы таймера со звуком и его составная часть.

Этот проект доступен по адресу: Таймер со звуком.

3. Установите схему таймера 555 в моностабильный режим

Модель 555 может работать либо как простой таймер для генерации одиночных импульсов для временных задержек, либо как генератор релаксации, генерирующий стабилизированные формы сигналов с изменяющейся скважностью от 50 до 100%.В этом руководстве докладчик продемонстрирует, как настроить схему таймера 555 в моностабильном режиме. Это позволит светодиоду включаться на определенное время после нажатия кнопки. Время, в течение которого светодиод остается включенным, можно изменить, изменив сопротивление и емкость в цепи.

Этот проект доступен по адресу: Настройте таймер 555 в моностабильном режиме.

4. 555 ШИМ-усилитель с таймером

В повсеместной звуковой схеме ШИМ 555 используется микросхема 555 в нестабильном режиме, при котором частота переключения может изменяться от 65 кГц до 188 кГц.

Этот проект доступен по адресу: 555 Таймер ШИМ аудиоусилитель.

5. Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока

Последовательный таймер — это широко используемая схема на промышленных предприятиях, поскольку большинство промышленных процессов относятся к типу цепной реакции. Это означает, что по завершении одного процесса запускается следующий.

Этот проект доступен по адресу: Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока.

6. Бесконтактный таймер

Инфракрасная бесконтактная схема этого типа широко используется в качестве электрического переключателя, когда физический контакт нежелателен в гигиенических целях.Например, мы часто видим использование инфракрасных датчиков приближения в общественных питьевых фонтанчиках и в общественных туалетах. Представленной здесь простой схемой можно управлять, перемещая перед ней руку. Это достигается за счет обнаружения инфракрасного света, отраженного вашей рукой на приемное устройство.

Этот проект доступен по адресу: Бесконтактный таймер.

7. Линейный таймер общего назначения

Этот простой таймер можно использовать для управления любым электроприбором, который необходимо выключить через определенное время, при условии, что параметры реле-переключателя соответствуют требованиям этого прибора.Он использует недорогие компоненты и сочетает в себе цифровую точность с простым аналоговым управлением, обеспечивая длительную синхронизацию без использования дорогостоящих резисторов или конденсаторов.

Этот проект доступен по адресу: Линейный таймер общего назначения.

8. Инфракрасный таймер дистанционного управления

Здесь представлена ​​схема таймера с дистанционным инфракрасным управлением. Схема состоит из двух секций, а именно секции передатчика и секции приемника.

Этот проект доступен по адресу: Инфракрасный таймер дистанционного управления.

9. Программируемый промышленный таймер включения-выключения с дистанционным управлением RF

Некоторые из представленных здесь функций программируемого промышленного таймера включения / выключения включают:

  1. Время от 1 до 60 секунд (может быть увеличено)
  2. Время включения и выключения можно запрограммировать (от 1 до 60 секунд)
  3. Повторная (непрерывная) и однократная операция
  4. Полностью дистанционное управление в пределах 100 метров
  5. Удобные элементы управления на передней панели и дисплей с ЖК-дисплеем
  6. Кнопки аварийной остановки (как на панели управления, так и на пульте дистанционного управления)
  7. Обеспечение беспотенциальных контактов реле для подключения любого устройства / приложения 230 В переменного тока при 10 А или 28 В постоянного тока при 10 А.

Этот проект доступен по адресу: Программируемый промышленный таймер включения-выключения.

10. Устройство проверки скорости для автомагистралей

Этот датчик скорости может пригодиться ГАИ. Он не только обеспечит цифровой дисплей в соответствии со скоростью транспортного средства, но и подаст звуковой сигнал, если транспортное средство превысит допустимую скорость для шоссе.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Speed ​​checker for Highways.

11. Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555

Часто нам требуется генератор прямоугольных сигналов с регулируемой частотой, почти равными высокими и низкими импульсами на выходе и регулируемыми амплитудами.Здесь мы представляем простой, полезный и недорогой генератор сигналов, построенный на таймерах NE555. Используя внешние переключатели, вы можете контролировать или выбирать частотные диапазоны в соответствии с вашими требованиями. Однако рекомендуется использовать частоты ниже 30 кГц.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555

12. Демонстрация нестабильного мультивибратора на основе таймера 555 с использованием MATLAB

.

Мы представляем здесь демонстрационную программу для нестабильного мультивибратора на основе таймера 555, который реализован с использованием графического пользовательского интерфейса (GUI) в среде MATLAB 2014

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Демонстрация нестабильного мультивибратора на основе таймера 555 с использованием MATLAB

13.Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555

Здесь мы используем очень простой и недорогой таймер NE555 для попеременного включения и выключения двух выходных нагрузок для звуковой и визуальной индикации. Этого можно добиться, используя NE555 на биполярном транзисторе или LMC555 на основе КМОП.

Эту схему можно заставить мигать лампами переменного тока с низкой частотой или включать и выключать электрические нагрузки, подключенные к сети, на низкой скорости. Чтобы уменьшить радиочастотное излучение, переключение выполняется только при переходе через ноль сетевого напряжения переменного тока.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555

14. Лампа RGB с таймером NE555

Многоцветные лампы красного-зелено-синего (RGB), доступные на рынке, дороги, поскольку они основаны на микроконтроллере. Программа для микроконтроллера сложна для понимания. Вот простая и недорогая схема лампы RGB с таймером 555.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Лампа RGB с использованием таймера NE555

15.Устранение ложных срабатываний таймера 555

Обычно ложное срабатывание таймера IC 555 происходит при включении питания, что приводит к нежелательному выходу, запускающему временной цикл таймера. Схема становится неэффективной, особенно когда нагрузка должна быть запитана только тогда, когда это необходимо. Вот простая схема устранения ложных срабатываний для таймера 555.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Устранение ложных срабатываний для таймера 555

Заинтересованы? Ознакомьтесь с нашей другой коллекцией электронных проектов.

Эта статья была впервые опубликована 5 ноября 2017 г. и недавно обновлена ​​17 ноября 2020 г.

Использование микросхемы таймера 555

Использование микросхемы таймера 555

Использование микросхемы таймера 555

555, вероятно, самый популярный чип, используемый в электронике. любители. Он выполняет простую, но важную функцию (это таймер), и его расположение и использование также довольно просты. Для тех, кто только получает начал с электроники, это хороший выбор для использования в качестве первого учебный чип.(Обратите внимание, что термины «чип» и «IC» (интегральная схема) в значительной степени взаимозаменяемы.)

Начните с того, что поместите 555 в макетную плату. Имейте в виду, что каждый штифт на чип должен быть отделен от других, поэтому вы не можете подключить его таким образом, чтобы любой из контактов был соединен друг с другом. Разместите так, чтобы он занимает промежуток между двумя отдельными областями на доске. Это относится к любой чип, который вы поместите в макетную плату, а не только 555.

Теперь вам нужно разобраться в различных выводах на микросхеме.Международный Стандарт для нумерации выводов на микросхеме работает следующим образом: Ориентируйте микросхему относительно выемки на нем. Почти на всех чипах есть выемка, вырезанная на одной сторона, которая помогает в ориентации. Если вы разместите чип так, чтобы эта выемка вверху, то булавка в верхнем левом углу будет булавкой 1. Оттуда вы двигайтесь вниз, последовательно пронумеровывая каждый штифт, штифт 2, штифт 3 и так далее, пока вы не дойдете до булавки в нижнем левом углу, которая на 555 будет контакт 4 (так как у 555 по 4 контакта с каждой стороны).Оттуда перейдите к с другой стороны, так чтобы штифт в правом нижнем углу был следующим (штифт 5 на 555), а затем двигайтесь вверх, заканчивая так, чтобы булавка с наибольшим номером оказалась в верхний правый угол (контакт 8 на 555). Если вы сориентируете 555 так, чтобы выемка вверху, контакты выглядят так:

18
27
36
45

Нумерация контактов проста, так как та же система нумерации используется для каждая фишка в мире. Фактически определение функции штифтов намного сложнее, если у вас нет документа, определяющего их.К счастью, 555 — настолько популярный чип, что найти распиновку для него относительно легкий. Названия контактов для каждого контакта на 555 следующие:

1: Земля
2: Триггер
3: Выход
4: Сброс
5: Обход
6: Порог
7: Разряд
8: + 5 В

Не беспокойтесь о том, что делает каждый вывод прямо сейчас. А пока вы можете просто начните подключать микросхему.

Модель 555 имеет два режима работы: в одном режиме («моностабильный режим»), это одноразовая сделка, при которой он выдает одиночный импульс.Гораздо больше однако обычно используется «нестабильный» режим, в котором он действует как таймер, производящий импульс через точные интервалы. Мы будем использовать нестабильный режим. Чтобы перевести микросхему в этот режим, начните с изготовления следующего основного провода вложения после того, как микросхема находится на макетной плате:

1. Поскольку 555, как и любой другой чип, нуждается в электроэнергии для функции, вы также можете начать с подключения двух контактов питания: 1 и 8. Контакт 8 рассчитан на питание постоянного тока +5 В, а контакт 1 должен быть заземлен.

2. Соедините контакты 2 и 6 напрямую друг с другом.

3. Подключите контакт 4 к + 5В.

На этом этапе макет вашей макетной платы должен выглядеть следующим образом (нижняя шина полоса + 5В, а верхняя земля):

(На этих фотографиях выемка в 555 находится на левой стороне микросхемы, поэтому штифт 1 находится в нижнем левом углу, штифт 4 — в правом нижнем углу, штифт 5 — в нижнем правом углу. вверху справа и контакт 8 в верхнем левом углу.) Пока все хорошо. Теперь тебе нужно добавить несколько компонентов в макет.Для работы 555 требуется три компонента: Два резистора (называемые R1 и R2) и конденсатор (называемый C1). Ценности эти компоненты определяют, насколько быстро будет работать 555. Для этого основного введение, мы заставим мигать светодиод на 555. Формула для определение, в герцах, насколько быстро прогон 555:

1,44 / ((R1 + 2 * R2) * C)

(где R1 и R2 в омах, а C в фарадах, а НЕ микрофарадах или пикофарад.) Для этого эксперимента давайте использовать базовую частоту вспышки 1 герц, Это означает, что светодиод будет мигать примерно раз в секунду.Для В этом эксперименте мы сделаем R1 равным 1000 Ом, а R2 — 5000 Ом. C1, когда мы его добавим, будет 130 микрофарад (0,00013 фарад). Если вы сделаете математика …

1,44 / ((1000 + 2 * 5000) * 0,00013)
= 1,44 / ((1000 + 10,000) * 0,00013)
= 1,44 / (11,000 * 0,00013)
= 1,44 / 1,43
= 1 (приблизительно)

R1 находится между контактами 8 и 7, поэтому мы поставим туда резистор на 1000 Ом. R2 идет между контактами 7 и 6, поэтому мы поставим туда резистор на 5000 Ом. Ваш плата теперь должна выглядеть так:

Пока все хорошо! Пришло время добавить конденсатор.Он проходит между булавками 6 и заземление. Сначала мы добавим конденсатор, поместив его одну сторону на контакт. 6 …

(знаю сложно сказать, куда подключен конденсатор, но поверьте мне, его левая сторона соединена с контактом 6.) Теперь мы добавим провод, соединяющий другая сторона конденсатора на землю, вот так:

Поздравляю! Теперь 555 подключен и готов к работе. Так и будет создают импульсы с частотой почти точно 1 Гц, и эти импульсы будут приходить от выходного контакта, который является контактом 3.Однако, чтобы на самом деле использовать эти импульсов, нам нужно что-то подключить к контакту 3. Итак, давайте проведем провод от контакта 3, вот так …

… А теперь прикрепим светодиод, чтобы положительный конец светодиода был подключен к контакту 3, а отрицательный конец светодиода идет на массу (через резистор, чтобы не перегорел светодиод). Ваша доска теперь должна выглядеть так это:

Все готово! Подключите блок питания, и ваш светодиод должен немедленно Начните моргать с приятной устойчивой скоростью.Поздравляю! Вы сделали свой первая схема с использованием ИС, и вы уже на пути к созданию еще большего сложные схемы с использованием еще более сложных микросхем.

Чтобы немного упростить расчет времени для 555, вот программа на BASIC, которую я, кажется, вижу на многих сайтах. Он просит вас значения R1, R2 и C1, а затем вычисляет точную скорость, которую чип будет использовать эти компоненты. Удобно, а? Загрузить здесь.

Для справки в будущем, некоторые характеристики 555 IC:

Максимальные значения для R1 и R2: 3 300 000 Ом (3.3 мега Ом)
Минимальные значения для R1 и R2: 1000 Ом
Минимальная рекомендуемая емкость: 500 пФ
Максимальная емкость: ограничена утечкой конденсатора
Максимальная частота: теоретически 1 МГц, но на практике около 300 кГц.

Вернуться в раздел электроники

Вернуться на главную

Использование микросхемы таймера 555 в особых или необычных схемах

Таймер 555 — это популярная биполярная ИС, которая специально разработана для генерации точных и стабильных периодов времени, определенных C-R, для использования в различных генераторах моностабильных «одноразовых» импульсов и нестабильных генераторах прямоугольных импульсов.555 также очень универсален и может использоваться в различных специальных или необычных приложениях. Некоторые из них включают триггеры Шмитта, генераторы азбуки Морзе, электронные дверные зуммеры, тестеры непрерывности, инжекторы сигналов, метрономы, светодиодные мигалки и будильники, а также таймеры с длительным периодом действия.

ТРИГГЕРЫ SCHMITT

Модель 555 может использоваться в качестве триггера Шмитта путем замыкания контактов 2 (триггер) и 6 (порог) вместе и подачи входных сигналов непосредственно в эти точки, как показано на функциональной схеме и схеме в Рисунок 1 .

РИСУНОК 1. Функциональная блок-схема (внутри двойных линий) микросхемы таймера 555 с внешними соединениями для использования в качестве простого, но полезного триггера Шмитта.

Действие ИС таково, что (как показано на рис. 1 , диаграмма входных и выходных сигналов ), когда входное напряжение поднимается выше 2/3 В, куб.см , выход ИС переключается на низкий уровень и остается там до тех пор, пока входное напряжение не упадет ниже 1 / 3 V cc , в этот момент выход переключается на высокий уровень и остается там до тех пор, пока входной сигнал снова не превысит 2/3 V cc .Разница между этими двумя уровнями запуска называется значением гистерезиса и в данном случае равна 1/3 В куб.см ; такое большое значение гистерезиса делает схему полезной в приложениях для преобразования сигналов с подавлением шума / пульсации.

РИСУНОК 2. 555 Синусоидальный преобразователь Шмитта с дополнительным подавлением радиопомех через C3.

На рис. 2 показана базовая схема Шмитта, модифицированная для использования в качестве высокопроизводительного преобразователя синус / квадрат, который можно использовать при входных частотах примерно до 150 кГц.Делитель потенциала R1-R2 смещает контакты 2 и 6 до значения покоя 1/2 В cc (т.е. посередине между верхним и нижним значениями триггера), и синусоидальный вход накладывается на эту точку через C1; Прямоугольные выходы берутся с контакта 3. R3 изолирует входной сигнал от эффектов переключения 555-го. На схеме показано, как дополнительное подавление RFI может быть получено через C3.

РИСУНОК 3. Релейный переключатель с минимальным люфтом в темноте.

На рис. 3 показан 555, используемый в качестве релейного переключателя с минимальным люфтом (нулевой гистерезис), активируемого темным светом, со светозависимым делителем напряжения RV1-LDR, подключенным к его входной клемме. Значения RV1 и LDR примерно равны на среднем уровне переключаемой освещенности. Эта схема действует как быстрый компаратор, а не как настоящий триггер Шмитта, так как вывод 6 связан с высоким уровнем через R1, а светочувствительный делитель потенциала RV1-LDR применяется только к выводу 2. Обратите внимание, что эта схема требует хорошей развязки питания, которая обеспечивается через C2.

РИСУНОК 4. Альтернативные входные цепи на Рисунке 3 для активации (a) светом , (b) пониженной температурой и перегревом (c) .

Вышеупомянутая схема может действовать как световой (а не темный) переключатель, переставляя положения RV1 и LDR, как показано на Рисунке 4 (a), или может действовать как переключатель, активируемый температурой, используя термистор NTC вместо LDR, как показано на рисунках 4 (b) и 4 (c) ; во всех случаях LDR или термистор должны иметь сопротивление в диапазоне от 470R до 10K при требуемом уровне включения.

НАСТОЛЬНЫЕ ГАДЖЕТЫ

Нестабильный мультивибратор 555 очень универсален и может использоваться во многих приложениях, представляющих интерес как для любителей, так и для профессиональных пользователей. На рисунках 5 – 11 показаны примеры типичных 555 нестабильных устройств.

РИСУНОК 5. Осциллятор для практических занятий с регулируемым тоном и громкостью.

На рис. 5 показан тренировочный генератор кода Морзе с частотой, изменяемой от 300 Гц до 3 кГц с помощью регулятора TONE RV1.Громкость телефона регулируется с помощью RV2, и телефоны могут иметь любое сопротивление от нескольких Ом и выше. Схема потребляет нулевой ток покоя, когда ключ Морзе открыт.

РИСУНОК 6. Электронный дверной зуммер.

На рисунке 6 показан простой электронный «дверной зуммер», который подает монотонный сигнал в небольшой динамик (от 25R до 80R), когда SW1 закрыт; C1 имеет низкое сопротивление питающей сети и обеспечивает адекватную выходную мощность привода.

РИСУНОК 7. Тестер цепи.

На рисунке 7 показан тестер целостности цепи, который издает звуковой сигнал только в том случае, если сопротивление между тестовыми щупами меньше нескольких Ом. Нестабильный срабатывает, только если контакт 4 смещен выше 700 мВ; обычно этот вывод заземлен через R2, поэтому нестабильность отключена; для работы в нестабильном режиме два щупа должны быть замкнуты вместе, подключив R2 к выходу генератора опорного напряжения R3-ZD1 через RV2. При использовании RV2 подстраивается, так что нестабильная работа едва достигается при этом условии, и прекращается, если сопротивление между датчиками превышает несколько Ом.Обратите внимание, что цепь потребляет несколько мА всякий раз, когда SW1 замкнут, даже если датчики разомкнуты.

РИСУНОК 8. Форсунка сигнала.

На рис. 8 показан инжектор сигналов, который полезен для тестирования схем AF и RF. Нестабильный работает на базовой частоте в несколько сотен Гц, когда PB1 замкнут; квадратный выходной сигнал, однако, очень богат гармониками, и их можно обнаружить на частотах до 10 МГц на радиоприемнике.Уровень подачи сигнала регулируется через RV1.

РИСУНОК 9. Схема метронома.

На рис. 9 показан метроном, в котором частота «тиков» изменяется от 30 до 120 ударов в минуту с помощью RV1, а громкость — с помощью RV2. Эта схема представляет собой модифицированную версию стандартной нестабильной схемы, в которой ее основная синхронизирующая сеть управляется выводом 3 микросхемы. Когда выход переключается на высокий уровень, C1 быстро заряжается через D1-R1, генерируя короткий (несколько мс) «тиковый» импульс.Когда выход снова переключается на низкий уровень, C1 разряжается через RV1-R2, создавая период «выключения» до 2 с (= 30 ударов в минуту). Выходные импульсы подаются на небольшой динамик через регулятор громкости RV2 и буфер Q1.

СВЕТОДИОДНЫЕ МИНИМАЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ и СИГНАЛИЗАЦИЯ

На рисунках 10 с по 12 показаны 555 нестабильные устройства, используемые в светодиодных мигалках, в которых светодиоды имеют одинаковое время включения и выключения. При показанных значениях компонентов каждая схема работает примерно с одной вспышкой в ​​секунду.

РИСУНОК 10. Светодиодный мигающий сигнал с «несимметричным» выходом.

Схема Figure 10 имеет «несимметричный» выход. Между выходом ИС и землей можно поместить один светодиод или цепочку последовательно соединенных светодиодов, и все светодиоды включаются или выключаются вместе; R3 устанавливает ток включения светодиодов. Большинство светодиодов при включении теряют около 2 В, поэтому несколько светодиодов могут быть подключены последовательно в цепь, которая питается от источника 15 В.

РИСУНОК 11. Светодиодный мигающий сигнал с «двусторонним» выходом.

Рис. 11 аналогичен показанному выше, но имеет «двустороннее» выходное соединение, в котором все «верхние» светодиоды горят, а «нижние» выключены, и наоборот. R3 устанавливает токи включения нижних светодиодов, а R4 устанавливает токи верхних.

РИСУНОК 12. Автоматический (темный) мигающий светодиод.

Рисунок 12 показывает базовую схему мигания Рисунок 10 , модифицированную для обеспечения автоматической работы в темноте.R4-R5-LDR-RV1 используются в качестве светочувствительного моста Уитстона, который используется для активации нестабильного усилителя 555 через балансный детектор Q1 и контакт 4 RESET на ИС. В ярких условиях LDR имеет низкое сопротивление, поэтому переход база-эмиттер Q1 имеет обратное смещение, и на выводе 4 появляется менее 700 мВ, поэтому нестабильность отключена. Но в темноте сопротивление LDR велико, и Q1 смещен, генерируя более 700 мВ на выводе 4 и включая нестабильный. LDR должен давать сопротивление в диапазоне от 470R до 10K на уровне темнового включения, а RV1 настраивается так, чтобы нестабильный резистор просто срабатывал при этом условии.

Вышеупомянутый метод обеспечивает прецизионное стробирование и может использоваться для автоматической активации множества других 555 нестабильных цепей, для создания различных звуковых сигналов тревоги и импульсных реле и т. Д. Путем перестановки положений LDR и RV1 или замены LDR термистором NTC, эти цепи можно активировать автоматически, когда уровень освещенности или температуры выходит за установленные пределы. На рисунках 13 – 15 показаны практические примеры таких схем.

РИСУНОК 13. Релейный импульсный генератор с активацией тепла / света.

Схема Рисунок 13 обеспечивает автоматическую активацию тепловым или световым сигналом релейного генератора импульсов, который при активации включается и выключается с частотой один раз в секунду. Реле может быть любого типа на 12 В с сопротивлением катушки более 60 Ом, а его контакты могут использоваться для активации внешних устройств с электрическим питанием, таких как свет, сирены, сигнальные рожки и т. Д.

РИСУНОК 14. Монотонный (800 Гц) сигнал тревоги средней мощности, активируемый нагревом / светом.

Рис. 14 дает автоматическую активацию тепловым или световым сигналом генератора монотонного сигнала тревоги, который при активации генерирует сигнал тревоги 800 Гц при мощности в несколько ватт в динамике на восемь Ом. Обратите внимание, что высокий выходной ток схемы может вызвать модуляцию линии питания, поэтому D1 и C3 используются для защиты схемы от эффектов пульсации, а D2 и D3 ограничивают выбросы индуктивного переключения динамика и, таким образом, защищают выходной транзистор Q2 от повреждения.

РИСУНОК 15. Альтернативные схемы датчиков для использования с рис. 13 или 14 для активации через (a) темный, (b) светлый, (c) при пониженной температуре или (d) при перегреве .

Рисунок 15 показывает альтернативную схему датчика, которая может использоваться для автоматической активации цепей Рисунок 13 или 14 . Для светочувствительной работы датчик должен быть LDR; для термочувствительной активации это должен быть термистор NTC; в любом случае чувствительный элемент должен иметь сопротивление в диапазоне от 470R до 10K при желаемом уровне срабатывания.

ДОЛГОПЕРИОДНЫЕ ТАЙМЕРЫ

Микросхема 555 IC может быть использована для создания превосходного таймера с ручным запуском реле при подключении в моностабильном режиме или в режиме генератора импульсов, но она не может дать точные временные интервалы, превышающие несколько минут, поскольку для этого придется использовать высокий конденсатор с электролитическим таймером, и они имеют очень широкие пределы допуска (обычно от -50% до + 100%) и большие и непредсказуемые токи утечки.

РИСУНОК 16. Метод получения 60-минутного временного интервала от 555 IC.

Превосходный способ получения очень длинных, но точных периодов времени показан (в виде блок-схемы) на рис. 16 , на котором показана конструкция 60-минутного таймера с релейным управлением. Здесь 555 подключен как нестабильный 2.28 Гц, который использует стабильный полиэфирный конденсатор синхронизации, и его выход подается на драйвер реле через 14-ступенчатый двоичный делитель, что дает общий коэффициент деления 16 384. Действие делителя таково, что (если его выходной регистр установлен в ноль в начале входного счета) его выход переключается на высокий уровень по прибытии 8192-го нестабильного импульса и снова становится на низкий уровень по прибытии 16,382-го импульса, таким образом завершая цикл счета.Таким образом, схема на Рисунке 16 работает следующим образом:

Временная последовательность запускается нажатием кнопочного переключателя PB1, таким образом подключая питание схемы, активируя нестабильный режим и (через C2-R3) устанавливая счетчик на «нулевой счет» и устанавливая его выход на низкий уровень и включая реле; когда реле включается, его контакты RLA / 1 замыкаются и обходят PB1, таким образом поддерживая подключение к источнику питания после отпускания PB1. Это состояние сохраняется до прихода 8192-го нестабильного импульса, после чего на выходе счетчика устанавливается высокий уровень и реле выключается, размыкая контакты RLA / 1 и прерывая питание схемы.На этом рабочий цикл завершен. Обратите внимание, что нестабильный режим работает с периодом, который составляет только 1/8192-й от последнего «временного» периода, то есть в данном случае 0,44 секунды, и что этот период можно легко получить без использования электролитического синхронизирующего конденсатора.

РИСУНОК 17. Двухдиапазонный (1-10 минут и 10-100 минут) таймер с релейным выходом.

На рис. 17 показан вышеупомянутый метод, используемый для создания практического таймера с релейным выходом, который работает от одной минуты до 100 минут в двух перекрывающихся десятичных диапазонах.Здесь двухдиапазонный нестабильный модуль 555 с переменной частотой подает тактовые импульсы на 14-ступенчатый делитель 4020B, который, в свою очередь, активирует реле через транзистор Q1. В схеме используется источник питания 12 В, а реле может быть любого типа на 12 В с двумя или более наборами переключающих контактов и сопротивлением катушки 120 Ом или больше.

РИСУНОК 18. Таймер с релейным выходом со сверхдлительным периодом (от 100 минут до 20 часов).

Рисунок 18 показывает, как доступную временную задержку схемы можно дополнительно увеличить, подключив декадный делитель 4017B между выходом 555 и входом 4020B, чтобы получить общий коэффициент деления 81920, тем самым создавая задержки в диапазон от 100 минут до 20 часов, доступный для этого таймера с одним диапазоном.Обе микросхемы делителя автоматически сбрасываются (через C3-R3) в момент включения (замыкание PB1).

РИСУНОК 19. Таймер с широким диапазоном, который охватывает от одной минуты до 20 часов в трех декадных диапазонах.

Наконец, На рис. 19 показана приведенная выше схема, модифицированная для создания универсального таймера с широким диапазоном, который охватывает от одной минуты до 20 часов в трех диапазонах, связанных с декадами; Каскад декадного делителя 4017B используется только в диапазоне «3». Переключение диапазонов осуществляется с помощью двухполюсного трехпозиционного переключателя SW1. NV

Цепи таймера 555 и 556

Цепи таймера 555 и 556 Главная | Карта | Проекты | Строительство | Пайка | Исследование | Компоненты | 555 | Символы | FAQ | Ссылки
Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

Следующая страница: Счетные схемы
См. Также: ИС (микросхемы) | Емкость | AC, DC и электрические сигналы

Введение

Пример обозначения схемы (вверху)

Фактическое расположение контактов (внизу)

8-контактный таймер 555 должен быть одним из самых полезных микросхем, когда-либо созданных, и он используется во многих проекты.С помощью всего нескольких внешних компонентов его можно использовать для создания множества схем, а не все они связаны со временем!

Популярной версией является NE555, и она подходит в большинстве случаев, когда таймер 555 указан. 556 — это двойная версия 555, размещенная в 14-выводном корпусе. два таймера (A и B) используют одни и те же контакты источника питания. Принципиальные схемы на этой странице показывают 555, но все они могут быть адаптированы для использования половины 556.

Выпускаются маломощные версии 555, такие как ICM7555, но они должны быть только используются, когда указано (для увеличения срока службы батареи), поскольку их максимальный выходной ток составляет около 20 мА (при напряжении питания 9 В) слишком мало для многих стандартных цепей 555.ICM7555 имеет такое же расположение штифтов, что и у стандартного 555.

Обозначение схемы для 555 (и 556) представляет собой коробку с контактами, расположенными в соответствии со схемой. схема: например, 555 контакт 8 вверху для питания + Vs, выход 555 контакт 3 справа. Обычно используются только номера контактов, и на них не указывается их функция.

Модели 555 и 556 могут использоваться с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 до 15 В (18 В абсолютного максимум).

Стандартные микросхемы 555 и 556 создают значительный сбой в питании при изменении их выхода. штат. Это редко проблема в простых схемах без других микросхем, но в более сложных схемах. сглаживающий конденсатор (например, 100 мкФ) должен быть подключен к источникам питания + Vs и 0V. около 555 или 556.

Функции входных и выходных контактов кратко описаны ниже, и есть более полные объяснения. охватывающие различные схемы:

  • Astable — создание прямоугольной волны
  • Моностабильный — выдача одиночного импульса при срабатывании триггера
  • Bistable — простая память, которая может быть установлена ​​и сброшена
  • Buffer — инвертирующий буфер (триггер Шмитта)
Таблицы данных доступны по адресу:

Входы 555/556

Триггерный вход: при < 1 / 3 Вс (активный низкий уровень) это делает выходной сигнал высоким (+ Vs).Он контролирует разряд синхронизирующего конденсатора в нестабильной цепи. Он имеет высокое входное сопротивление> 2 МОм.

Пороговый вход: , когда> 2 / 3 Вс (‘активный высокий’) это делает выход низким (0 В) *. Он контролирует заряд синхронизирующего конденсатора в нестабильных и моностабильных цепях. Он имеет высокое входное сопротивление> 10 МОм.
* при условии, что вход триггера> 1 / 3 Вс, в противном случае вход триггера переопределит вход порога и будет удерживать выход на высоком уровне (+ Vs).

Вход сброса: , когда меньше 0,7 В («активный низкий»), это делает выход низким (0 В), переопределение других входов. Когда он не требуется, его следует подключить к + Vs. Он имеет входное сопротивление около 10 кОм.

Управляющий вход: может использоваться для регулировки порогового напряжения, которое устанавливается внутри быть 2 / 3 Вс. Обычно эта функция не требуется, и вход подключен к 0V с 0.Конденсатор 01 мкФ для устранения электрических помех. Его можно оставить неподключенным, если шум не является проблемой.

Разрядный штифт не является входом, но он указан здесь для удобства. Он подключен к 0 В, когда выход таймера низкий, и используется для разрядки таймера. конденсатор в нестабильных и моностабильных цепях.

Выход 555/556

Выход стандартной 555 или 556 банки сток и источник до 200 мА.Это больше, чем у большинства микросхем, и этого достаточно для непосредственной поставки многих выходных преобразователей, в том числе светодиоды (с последовательно включенным резистором), слаботочные лампы, пьезопреобразователи, громкоговорители (с конденсатором последовательно), катушки реле (с диодной защитой) и некоторые двигатели (с диодом). охрана). Выходное напряжение не совсем достигает 0 В и + В, особенно при большом ток течет.

Для переключения больших токов можно подключить транзистор.

Способность как потребителя, так и источника тока означает, что два устройства могут быть подключены к выход так, чтобы один был включен, когда выход низкий, а другой был включен, когда выход высокий.На верхней диаграмме показаны два подключенных таким образом светодиода. Это расположение используется в Проект «Железнодорожный переезд», чтобы красные светодиоды мигали попеременно.

Громкоговорители
Громкоговоритель (минимальное сопротивление 64) может быть подключен к выходу нестабильной цепи 555 или 556, но конденсатор (около 100 мкФ) должны быть подключены последовательно. Выходной сигнал эквивалентен установившемуся постоянному току около ½Vs в сочетании с прямоугольным сигналом переменного тока (аудио). Конденсатор блокирует постоянный ток, но позволяет переменному току проходить, как описано в разделе «Конденсаторная связь».

Пьезоэлектрические преобразователи могут быть подключены непосредственно к выходу и не требуют конденсатор последовательно.

Катушки реле и другие индуктивные нагрузки
Как и все микросхемы, 555 и 556 должны быть защищены от кратковременных скачков напряжения. возникает при отключении индуктивной нагрузки, такой как катушка реле. Стандарт должен быть подключен защитный диод «назад» через катушку реле, как показано на схеме.

Однако , 555 и 556 требуют подключения дополнительного диода . последовательно с катушкой, чтобы гарантировать, что небольшой «сбой» не может быть передан обратно в ИС.Без этого дополнительного диода моностабильные схемы могут повторно сработать, поскольку катушка выключен! Ток катушки проходит через дополнительный диод, поэтому он должен быть 1N4001 или аналогичный выпрямительный диод, способный пропускать ток, сигнальный диод типа 1N4148 обычно не подходит .

Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

555/556 Astable

555 нестабильный выход, прямоугольная волна
(Tm и Ts могут быть разными)
555 нестабильная схема
Нестабильная схема генерирует прямоугольную волну, это цифровая форма волны с резкими переходами. между низким (0 В) и высоким (+ Vs).Обратите внимание, что длительность низкого и высокого состояний может быть другой. Схема называется и стабильной, потому что она нестабильна ни в каком состоянии: выходной сигнал постоянно меняется между «низким» и «высоким».

Период времени (T) прямоугольной волны — это время одного полного цикла, но он Обычно лучше рассматривать частоту (f), которая представляет собой количество циклов в секунду.

T = 0,7 × (R1 + 2R2) × C1 и f = 1.4
(R1 + 2R2) × C1

T = период времени в секундах (с)
f = частота в герцах (Гц)
R1 = сопротивление в Ом ()
R2 = сопротивление в Ом ()
C1 = емкость в фарадах (Ф)

Временной период можно разделить на две части: T = Tm + Ts
Отметить время (выходной сигнал высокий): Tm = 0,7 × (R1 + R2) × C1
Пространство-время (выходной низкий): Ts = 0.7 × R2 × C1

Многие схемы требуют, чтобы Tm и Ts были почти равны; это достигается, если R2 намного больше, чем R1.

Для стандартной нестабильной схемы Tm не может быть меньше Ts, но это не слишком ограничивает, потому что выход может как потреблять, так и исходить ток. Например, можно заставить светодиод кратковременно мигать длинные промежутки, подключив его (с его резистором) между + Vs и выходом. Таким образом горит светодиод во время Ts, поэтому короткие вспышки достигаются с R1 больше, чем R2, что делает Ts коротким, а Tm длинным.Если Tm должно быть меньше Ts, в схему можно добавить диод, как описано ниже. рабочий цикл ниже.

Выбор R1, R2 и C1
R1 и R2 должны быть в диапазоне 1k. до 1М. Лучше всего сначала выбрать C1, потому что конденсаторы доступны всего в нескольких номиналах.
  • Выберите C1 в соответствии с требуемым диапазоном частот (используйте таблицу в качестве руководства).
  • Выберите R2 , чтобы указать требуемую частоту (f).Предположим, что R1 намного меньше R2. (так что Tm и Ts почти равны), тогда вы можете использовать:
    R2 = 0,7
    f × C1
  • Выберите R1 примерно на одну десятую R2 (1k мин.) если только вы не хотите, чтобы время метки Tm было значительно больше пространственного времени Ts.
  • Если вы хотите использовать переменный резистор , лучше всего сделать его R2.
  • Если R1 переменный, он должен иметь постоянный резистор не менее 1к в серии
    (это не требуется для R2, ​​если он переменный).

Нестабильная работа
При высоком уровне на выходе (+ Vs) конденсатор C1 заряжается током, протекающим через R1 и R2. Пороговые и триггерные входы контролируют напряжение конденсатора, и когда оно достигает 2 / 3 Вс (пороговое напряжение) выход становится низким, и разрядный вывод подключается к 0 В.

Конденсатор теперь разряжается с током, протекающим через R2 в разрядный штырь. Когда напряжение падает до 1 / 3 Вс (напряжение запуска), выходной сигнал становится высоким. снова, и разрядный штырь отключается, позволяя конденсатору снова начать заряжаться.

Этот цикл повторяется непрерывно, если вход сброса не подключен к 0 В, что вызывает низкий уровень на выходе. при сбросе 0 В.

Нестабильный может использоваться для обеспечения тактового сигнала для таких схем, как счетчики.

Низкочастотный нестабильный (<10 Гц) может использоваться для включения и выключения светодиода, более частые вспышки слишком часты, чтобы их можно было отчетливо разглядеть. Вождение динамика или пьезо преобразователь с низкой частотой менее 20 Гц будет производить серию «щелчков». (по одному для каждого перехода от низкого к высокому уровню), и его можно использовать для создания простого метронома.

Звуковая частота нестабильная (от 20 Гц до 20 кГц) может использоваться для воспроизведения звука от громкоговоритель или пьезоэлектрический преобразователь.Звук подходит для гудков и гудков. Собственная (резонансная) частота большинства пьезопреобразователей составляет около 3 кГц, и это будет заставить их издавать особенно громкий звук.

Рабочий цикл
Рабочий цикл нестабильной схемы — это доля полного цикла, для которой выходной сигнал высокий (время отметки). Обычно указывается в процентах.

Для стандартной нестабильной схемы 555/556 время отметки (Tm) должно быть больше, чем пространство-время (Ts), поэтому скважность должна быть не менее 50%:

Рабочий цикл = ТМ = R1 + R2
Tm + Ts R1 + 2R2

555 нестабильная цепь с диодом на R2
Для достижения рабочего цикла менее 50% параллельно с R2 можно добавить диод, как показано на схеме.Это обходит R2 во время зарядная (отметка) часть цикла так, чтобы Tm зависела только от R1 и C1:

Tm = 0,7 × R1 × C1 (без учета 0,7 В на диоде)
Ts = 0,7 × R2 × C1 (без изменений)

Рабочий цикл с диодом = ТМ = R1
Tm + Ts R1 + R2

Используйте сигнальный диод, например 1N4148.

Примеры проектов с нестабильным 555: Мигающий светодиод | Пустая сигнализация | Значок в форме сердца | «Случайный» флешер
Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

555/556 Моностабильный

555 моностабильный выход, одиночный импульс
555 моностабильный контур с ручным запуском
Моностабильная схема при срабатывании выдает один выходной импульс.Это называется mono стабилен, потому что он стабилен всего в , одно состояние : «низкий выход». Состояние «высокий выход» является временным.

Длительность импульса называется периодом времени (Т) и определяется резистор R1 и конденсатор C1:

период времени, T = 1,1 × R1 × C1

T = период времени в секундах (с)
R1 = сопротивление в Ом ()
C1 = емкость в фарадах (Ф)
Максимальный надежный период времени составляет около 10 минут.

Почему 1.1? Конденсатор заряжается до 2 / 3 = 67%, поэтому он немного длиннее постоянной времени (R1 × C1) — время, необходимое для зарядки до 63%.

  • Сначала выберите C1 (доступно относительно немного значений).
  • Выберите R1 , чтобы указать необходимый период времени. R1 должен быть в пределах 1k до 1 МОм, поэтому используйте постоянный резистор на не менее 1k последовательно, если R1 переменный.
  • Остерегайтесь , что значения электролитического конденсатора неточны, часто встречаются ошибки не менее 20%.
  • Остерегайтесь утечки заряда электролитических конденсаторов, что существенно увеличивает период времени. если вы используете резистор высокого номинала — используйте формулу как очень приблизительный ориентир!
    Например, проект таймера должен иметь максимальный период времени. 266 с (около 4½ минут), но многие электролитические конденсаторы увеличивают это время примерно до 10 минут!

Моностабильный режим
Период синхронизации запускается (запускается), когда входной сигнал триггера (контакт 2 555) меньше 1 / 3 Vs, это делает выход высоким (+ Vs) и конденсатор C1 запускается заряжать через резистор R1.После начала периода времени дальнейшие импульсы запуска игнорируются.

Пороговое значение Вход (555 контакт 6) контролирует напряжение на C1, и когда оно достигает 2 / 3 Вс, период времени равен больше, и выход становится низким. При этом разряд (555 пин 7) стоит подключен к 0В, разряжая конденсатор, готовый к следующему триггеру.

Сброс Вход (555 контакт 4) отменяет все остальные входы, и отсчет времени может быть отменен. в любое время, подключив сброс к 0 В, это мгновенно понижает выходной сигнал и разряжает конденсатор.Если функция сброса не требуется, контакт сброса должен быть подключен к + Vs.

Сброс при включении или схема запуска
Сброс при включении или триггер
Может быть полезно убедиться, что моностабильная схема сбрасывается или запускается автоматически, когда источник питания подключен или включен. Это достигается за счет использования конденсатора вместо (или в дополнение к) нажимному переключателю, как показано на схеме.

Конденсатору требуется короткое время для зарядки, кратковременно удерживая вход близким к 0 В, когда цепь включена. Переключатель может быть подключен параллельно конденсатору, если вручную операция тоже требуется.

Это расположение используется для триггера в проекте таймера.

Срабатывание по фронту
Схема запуска по фронту
Если вход триггера по-прежнему меньше 1 / 3 Вс в конце периода времени выходной сигнал будет оставаться высоким до тех пор, пока триггер не станет больше 1 / 3 Vs.Этот Ситуация может возникнуть, если входной сигнал поступает от двухпозиционного переключателя или датчика.

Моностабильный можно сделать срабатывающим по фронту , реагируя только на изменений входного сигнала, путем подключения триггерного сигнала через конденсатор ко входу триггера. Конденсатор внезапно проходит изменяется (AC), но блокирует постоянный (DC) сигнал. Для получения дополнительной информации см. Страницу емкость. Схема срабатывает по отрицательному фронту, потому что она реагирует на внезапное падение входного сигнала.

Резистор между триггером (555 контакт 2) и + Vs обеспечивает нормальный высокий уровень триггера (+ Vs).

Примеры проектов с использованием 555 monostable: Регулируемый таймер | Электронный замок | Светочувствительная сигнализация
Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

555/556 Бистабильный (триггер) — схема памяти

555 бистабильная схема
Схема называется стабильной bi , потому что она стабильна в двух состояниях : высоком уровне вывода и низком уровне вывода.Он также известен как «триггер».

Имеет два входа:

  • Триггер (555 контакт 2) устанавливает высокий выходной сигнал .
    Триггер — активный низкий уровень, он работает, когда < 1 / 3 Vs.
  • Сброс (555 контакт 4) устанавливает на выходе низкий уровень .
    Сброс — это «активный низкий уровень», он сбрасывается при <0,7 В.
Цепи сброса по включению, триггера по включению и триггера по фронту могут использоваться, как описано выше для моностабильного.

Примеры проектов с использованием 555 бистабильных состояний: Викторина | Модель железнодорожного сигнала

Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер

555/556 Инвертирующий буфер (триггер Шмитта) или НЕ вентиль

555 инвертирующая буферная схема
(вентиль НЕ)
символ НЕ вентиль
Вход буферной схемы имеет очень высокий импеданс (около 1 МОм). поэтому для него требуется всего несколько мкА, но выход может потреблять или отдавать до 200 мА.Это позволяет источнику сигнала с высоким импедансом (например, LDR) переключать выходной преобразователь с низким импедансом (например, лампу).

Это инвертирующий буфер или НЕ вентиль, потому что Логическое состояние выхода (низкий / высокий) является обратным состоянию входа:

  • Низкий входной сигнал (< 1 / 3 Vs) делает выход высоким , + Vs
  • Входной высокий (> 2 / 3 Вс) делает выход низким , 0 В
Когда входное напряжение находится между 1 / 3 и 2 / 3 Вс, выходное напряжение остается в нынешнем состоянии.Эта промежуточная область ввода представляет собой мертвое пространство, где нет ответа, свойство, называемое гистерезисом , похоже на люфт в механической связке. Этот тип схемы называется триггером Шмитта .
Categories: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *