Простая и надежная схема триггера на таймере 555 для датчика движения, вибрации, удара, как сделать самому.

Суть данной схемы заключается в следующем. Допустим у нас имеется датчик (в моем случае это самодельный датчик движения, вибрации), у которого время замыкания его контактов при своем срабатывании мало. То есть, сам датчик не имеет собственной четкой фиксации. Естественно, если этот датчик подключить например к реле, то и работа этого реле будет также кратковременной. Чтобы все таки кратковременное срабатывание датчика превратить в четкое, фиксированное замыкание исполнительных контактов реле, запускающие ту или иную схему, нужно сделать простую схему триггера. В этой теме предлагаю вариант простой схемы триггера, собранного на микросхеме таймера NE555.

Работа этой схемы следующая. У триггера имеется вход, это 2-й вывод микросхемы D1. Чтобы этот триггер сработал, и на выходе D1, вывод 3, мы получили стабильный высокий уровень сигнала, нужно замкнуть вывод 2 на минус схемы. Даже кратковременного замыкания на входе триггера вполне хватит для его нормального срабатывания. В итоге высокий уровень сигнала с 3-й ножки микросхемы попадает на катушку реле, параллельно которой стоит защитный диод. Естественно, реле сработает и замкнет свои рабочие контакты. В нашем случае просто зажжется лампочка. Вместо которой можно поставить любое другое исполнительное устройство или схемы. Это может быть и электродвигатель и звуковая сигнализация и т.д. Чтобы сбросить триггер и перевести реле в исходное состояние, выключив его, нужно просто нажать кнопку сброса B1. Эта кнопка замыкает на минус схемы вывод 4, микросхемы D1. В итоге работа триггера останавливается.

Чтобы была понятна работа самого таймера NE555 в роли триггера, то коротко можно про него сказать следующее. Итак, сама микросхема является таймером, который может формировать на своем выходе прямоугольные импульсы. Причем частота и скважность этих импульсов может быть изменена путем подбора нужных компонентов. Микросхема NE555 может питаться от постоянного напряжения величиной от 4,5 до 16 вольт. Максимальный ток на ее выходе может быть до 200 мА. Выводы 1 (это минус) и 8 (это плюс) являются питающими. Вывод 2 является входом. Чтобы таймер начал работать на вход нужно подавать напряжение от 0 до ⅓ от величины питания таймера. Вывод 3 является выходом. На нем образуется сигнал высокого уровня, амплитуда которого муть меньше напряжения питания. Вывод 4 это сброс таймера. То есть, принудительно остановить работу микросхемы можно путем замыкания этого вывода с минусом схемы. Через вывод 5 можно управлять частотой импульсов на таймере путем подачи на него различного напряжения, относительно минуса. В этой схеме он не используется. Хотя если схема будет работать нестабильно, то можно между выводом 5 и минусом схемы поставить конденсатор емкостью около 0,1 мкф. Вывод 6, это порог, при котором таймер отключается, и он равен величине напряжения ⅔  от напряжения питания. Вывод 7, это разряд. То есть, когда пороговое напряжение достигло своего уровня и таймер сработал, то на выводе 7 появляется минус питания. В этой схеме данный вывод также не используется.

Итак, когда вывод 2 замыкается с минусом, то есть наш датчик замыкает свои контакты, даже кратковременно, таймер срабатывает. На его выходе появляется сигнал высокого уровня. Это приводит к тому, что срабатывает и реле. Ну, и запускается исполняющее устройство. Это прямоугольный импульс (формируемый таймером) может только прерваться путем принудительной остановки таймера. А именно замыканием вывода 4 с минусом схемы. Автоматически остановится таймер не может, поскольку его вывод 6, он же порог, замкнут на минус. Следовательно напряжение остановки таймера через пороговое напряжения невозможен, поскольку оно никогда не достигнет своего значения в ⅔ от напряжения питания.

Сам таймер потребляет крайне мало тока, всего единицы мА. Работает схема стабильно и надежно. Срабатывание триггера происходит четко, и даже от импульса с очень малым временным промежутком. Питаться микросхема может в достаточно широких пределах, что позволяет ее ставить практически в любые схемы.

Если рабочий ток реле будет более 200 мА, то между выходом таймера и катушкой реле нужно будет поставить дополнительный транзисторный ключ. К примеру биполярный транзистор типа КТ817 может пропускать через свой силовой переход токи до 3 А. Ну, и обязательно нужно ставить параллельно катушке реле защитный диод. Поскольку при снятии напряжения питания с катушки реле на ее концах образуется значительная ЭДС индукции. То есть, происходит кратковременный всплеск увеличенного напряжения, который крайне негативно влияет на работу самой схемы триггера. Защитный диод этот импульс закорачивает на себе, тем самым защищая общую схему от нестабильной работы и даже от выхода ее из строя.

Видео по этой теме:

P.S. Эта схема триггера на таймере NE555 обладает рядом значительных достоинств. Да и по стоимости данная схема обойдется практически в копейки. Тем более если эти все компоненты у вас уже есть. Этот триггер можно использовать не только для датчика движения, вибрации. Область применения схемы может быть куда шире. Причем на самом таймере NE555 можно собирать огромное количество всевозможных схем различного функционального назначения. Так что наличие этой микросхемы у себя в деталях очень даже не помешает.

⚡️555 таймер | radiochipi.ru

На чтение 5 мин Опубликовано 19.09.2016 Обновлено 07.07.2019

В [1] была показана схема (рис.1) монитора напряжения питания радиоустройств напряжением 12 В. Эта схема наглядно иллюстрирует многообразие схем на ИМС серии 556. Известно, что
практически это два таймера серии 555, но выполненные в одном корпусе.

При нахождении питающего напряжения в зоне допуска монитор сигнализирует об этом свечением светодиода зеленого цвета. При выходе за зону допуска зеленый светодиод начинает мигать и включается красный светодиод, привлекая внимание обслуживающего персонала к выходу питающего напряжения за допустимые пределы.

На сайте radiochipi.ru принципиальная схема, на первый взгляд, кажется «замысловатой», поэтому она была повторена на макете (фото 1). На рис.2 показан рисунок печатной платы макета, а на рис.З – расположение радиокомпонентов на ней. Следует подчеркнуть, что макет заработал при первом включении. На одном из таймеров микросхемы IC1 реализована типовая схема ждущего мультивибратора.

Времязадающий конденсатор СЗ заряжается через резистор R4 и диод D3. Разряд этого конденсатора происходит через резистор R5 и разрядный транзистор этого таймера. Равенство номиналов резисторов R4 и R5 обеспечивает скважность импульсов мультивибратора около единицы (время заряда конденсатора практически равно времени его разряда).

Ждущий режим работы мультивибратора задается потенциалом входа R (вывод 10) этой микросхемы. Если на этом входе нулевой потенциал (с выхода OUT другого таймера), то вышеописанный мультивибратор заторможен. При положительном потенциале на входе R таймер 555 начинает работать и генерировать импульсы. На «первом» таймере микросхемы IC1 выполнена схема сравнения величины напряжения питания всей схемы с эталонным, которое задается подстроечным резистором Р1.

Таймер на 556 микросхеме

Непосредственно после подачи напряжения питания на схему на выходе «10UT» (вывод 10) появляется единичный потенциал. Это обусловлено тем, что первоначально
конденсатор С1 разряжен и на входе «1THR» микросхемы IC1 присутствует нулевой потенциал. Единичное состояние выхода первого таймера обуславливает кратковременное свечение светодиода D4. Через 1…2 с конденсатор С1 заряжается, а светодиод D4 погасает. В заторможенном состоянии второго таймера на его выходе «20UT» (вывод9) присутствует нулевой потенциал, и светодиод D2 светится.

Стандартная логика работы микросхем 555 и 556 предусматривает изменение состояний внутреннего триггера, если входные сигналы на соответствующих входах менее 0,33ипит или
более 0,6бипит. В данной схеме за счет стабилизации напряжения на входе «1CV» (вывод 3 IC1) и
соединении входа«1THR» (вывод 2) с источником напряжения питания микросхемы алгоритм работы микросхемы резко изменился. Рабочая зона сократилась примерно до 0,2…0,3 В. Так, например, на макете при соответствующей регулировке Р1 светодиод D2 постоянно светил, если напряжение питания было более 10,3 В.

Если напряжение с выхода регулируемого источника питания уменьшалось до величины 10,26 В и менее, то светодиодD2 начинал мигать. При этом зажигался и светил постоянно и светодиод D4. При повышении напряжения питания до 10,46 В светодиод D4 погасал, а светодиод D2 возобновлял непрерывное свечение.

Таким образом, зона гистерезиса сокращена примерно до 0,2…0,3 В. Для большей наглядности светодиодной индикации макета в качестве D2 использовался зеленый LED, а в качестве D4 – красный. Это наглядно видно на фотографии макета (фото 1).

В схеме макета использовался отечественный стабилитрон D1 – КС156А. Он характерен
тем, что имеет относительно большой минимальный ток стабилизации. Между выводом CV

и выводом подачи «плюса» источника питания внутри микросхем таймеров 555 и 556 размещен резистор номиналом 5 кОм, поэтому для увеличения тока через стабилитрон D1 целесообразно в схеме установить дополнительный резистор R7 между источником питания и выводами 3IC1. Его сопротивление не критично. На макете использовался резистор 1 кОм. Стабильность работы порогового элемента схемы при этом повысилась.

Для уменьшения тока через светодиод D2 целесообразно увеличить номинал его балластного
сопротивления – резистора R3, например, до 1…2,2 кОм. Хочу обратить внимание всех читателей, что за последнее время участились случаи, когда некоторые авторы публикуют без всякой ссылки материалы других авторов. При этом они настолько «модернизируют» схему первоисточника, что их «творение» становится неработоспособным. Бывает, что и применяют уже известную из публикаций схему по другому назначению, для придания ей «авторского» вида изменяют лишь некоторые номиналы некоторых радиокомпонентов.

Но, самое плохое состоит в том, что они даже не проводят экспериментальной проверки своей конструкции. Так, в чешском журнале [2] почти через год после выхода в свет журнала со статьей [1] появилась «авторская» схема (рис.З), построенная по принципу, описанному выше, но на двух ИМС.

В чем состоит ее назначение (автором заявлена сигнализация для водителей – «Включи освещение») и как автор думал контролировать необходимость включения света, из его статьи и схемы непонятно. Действительно, отсутствие в этой схеме стабилизации напряжения на выводе CV микросхемы 101-А (вывод 3) и отсутствие возможности регулировки напряжения на выводе TR (вывод 6) при настройке совершенно исключают все преимущества схемы рис.1.

Схема рис.3 работает совершенно одинаково во всем диапазоне допустимых питающих напряжений от 5 В до 15 В. Убежден, что автор [2] «свою» схему не макетировал. В этом можно было убедиться на собранном мною по рис.З макете (фото 2). На рис.4 показан рисунок печатной платы макета и расположение радиокомпонентов на плате. Из вышесказанного следуют вполне очевидные «прописные» истины: все предлагаемые авторами схемы и конструкции должны ими самими проверяться макетированием перед представлением материалов в редакции; не надо «скромничать» всегда надо указывать первоисточник свой конструкции или работы. Это исключит возможные претензии читателей и действительных авторов разработок.

Автор

Таймер 555 — CoderLessons.com

Микросхема 555 Timer получила свое название от трех резисторов 5K Omega, которые используются в ее сети делителя напряжения. Эта микросхема полезна для генерации точных временных задержек и колебаний. В этой главе подробно рассказывается о таймере 555.

Пин-схема и функциональная схема

В этом разделе сначала давайте обсудим схему выводов 555 таймера IC, а затем ее функциональную схему.

Пин Диаграмма

ИС таймера 555 представляет собой 8-контактный мини-разъем типа Dual-Inline (DIP). Схема контактов микросхемы таймера 555 показана на следующем рисунке.

Значение каждого вывода самоочевидно из вышеприведенной диаграммы. Эта 555 таймер IC может работать с источником постоянного тока от + 5В до + 18В. Это в основном полезно для генерации несинусоидальных волновых форм, таких как квадрат, рампа, импульс и т. Д.

Функциональная схема

Графическое представление, показывающее внутренние детали таймера 555, называется функциональной схемой.

Функциональная схема 555 таймера IC показана на следующем рисунке —

Обратите внимание, что функциональная схема таймера 555 содержит сеть делителя напряжения, два компаратора, один триггер SR, два транзистора и инвертор. В этом разделе подробно рассматривается назначение каждого блока или компонента —

Сеть делителя напряжения

• Сеть делителей напряжения состоит из трех резисторов 5K Omega, которые соединены последовательно между напряжением питания Vcc и землей.

• Эта сеть обеспечивает напряжение  fracVcc3 между точкой и землей, если существует только один резистор 5K Omega. Точно так же он обеспечивает напряжение  frac2Vcc3 между точкой и землей, если существует только два резистора 5K Omega.

Сеть делителей напряжения состоит из трех резисторов 5K Omega, которые соединены последовательно между напряжением питания Vcc и землей.

Эта сеть обеспечивает напряжение  fracVcc3 между точкой и землей, если существует только один резистор 5K Omega. Точно так же он обеспечивает напряжение  frac2Vcc3 между точкой и землей, если существует только два резистора 5K Omega.

компаратор

• Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из двух компараторов: верхнего компаратора (UC) и нижнего компаратора (LC).

• Напомним, что компаратор сравнивает два входных сигнала, которые применяются к нему, и создает выходной сигнал.

• Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, больше, чем напряжение на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен +Vsat. Это можно рассматривать как

  высокий логический уровень (‘1’) в цифровом представлении.

• Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, меньше или равно напряжению на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен −Vsat. Это можно рассматривать как низкий уровень логики (‘0’) в цифровом представлении.

Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из двух компараторов: верхнего компаратора (UC) и нижнего компаратора (LC).

Напомним, что компаратор сравнивает два входных сигнала, которые применяются к нему, и создает выходной сигнал.

Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, больше, чем напряжение на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен +Vsat. Это можно рассматривать как высокий логический уровень (‘1’) в цифровом представлении.

Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, меньше или равно напряжению на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен −Vsat. Это можно рассматривать как низкий уровень логики (‘0’) в цифровом представлении.

SR Flip-Flop

• Напомним, что триггер SR работает либо с положительными тактовыми переходами, либо с отрицательными тактовыми переходами. Он имеет два входа: S и R и два выхода: Q (t) и Q (t) ‘. Выходы Q (t) и Q (t) ‘дополняют друг друга.

• В следующей таблице показана таблица состояний SR-триггера

Напомним, что триггер SR работает либо с положительными тактовыми переходами, либо с отрицательными тактовыми переходами. Он имеет два входа: S и R и два выхода: Q (t) и Q (t) ‘. Выходы Q (t) и Q (t) ‘дополняют друг друга.

В следующей таблице показана таблица состояний SR-триггера

S	р	Q (T + 1)
0	0	Q (T)
0	1	0
1	0	1
1	1	—

• Здесь Q (t) и Q (t + 1) представляют собой текущее состояние и следующее состояние соответственно. Таким образом, триггер SR можно использовать для одной из этих трех функций, таких как удержание, сброс и установка, в зависимости от условий входа, когда применяется положительный (отрицательный) переход тактового сигнала.

• Выходы нижнего компаратора (LC) и верхнего компаратора (UC) применяются как входы триггера SR, как показано на функциональной схеме 555 таймера IC.

Здесь Q (t) и Q (t + 1) представляют собой текущее состояние и следующее состояние соответственно. Таким образом, триггер SR можно использовать для одной из этих трех функций, таких как удержание, сброс и установка, в зависимости от условий входа, когда применяется положительный (отрицательный) переход тактового сигнала.

Выходы нижнего компаратора (LC) и верхнего компаратора (UC) применяются как входы триггера SR, как показано на функциональной схеме 555 таймера IC.

Транзисторы и инверторы

• Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из одного npn-транзистора Q1 и одного pnp-транзистора Q2. Транзистор npn Q1 будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

• Транзистор pnp Q2 используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn Q1.

• Инвертор, используемый на функциональной схеме ИС таймера 555, не только выполняет инвертирующее действие, но также усиливает уровень мощности.

Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из одного npn-транзистора Q1 и одного pnp-транзистора Q2. Транзистор npn Q1 будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

Транзистор pnp Q2 используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn Q1.

Инвертор, используемый на функциональной схеме ИС таймера 555, не только выполняет инвертирующее действие, но также усиливает уровень мощности.

ИС таймера 555 можно использовать в моностабильном режиме для генерации импульса на выходе. Точно так же это может использоваться в нестабильной операции, чтобы произвести прямоугольную волну на выходе.

Как подобрать параметры микросхемы ne555

Микросхемы 555 применяются довольно часто в радиолюбительской практике – они практичны, многофункциональны и очень просты в использовании. На таких микросхемах можно реализовать любую конструкцию – как простейшие триггеры Шмитта с парочкой дополнительных элементов, так и многоступенчатые кодовые замки.

NE555 была разработана уже довольно давно, даже в советских журналах «Радио», «Моделист-конструктор», на аналогах этой микросхемы можно было встретить немало самоделок. На сегодняшний день эта микросхема активно применяется в конструкциях со светодиодами.

Описание микросхемы

Это разработка компании из США Signetics. Именно ее специалисты смогли реализовать на практике работы Камензинда Ганса. Это, можно сказать, отец интегральной микросхемы – в тяжелых условиях высокой конкуренции инженерам удалось сделать продукт, который вышел на мировой рынок и завоевал широкую популярность.

В те годы у микросхемы 555 серии не было в мире аналогов – очень высокая плотность монтажа элементов в устройстве и крайне низкая себестоимость. Именно благодаря этим параметрам она заслужила высокую популярность среди конструкторов.

Отечественные аналоги

После началось массовое копирование этого радиоэлемента – советский аналог микросхемы носил название КР1006ВИ1. Между прочим, она во всех отношениях является уникальной разработкой, даже несмотря на то, что у нее много аналогов. Только у отечественных микросхем вход остановки приоритетнее, чем вход запуска. Ни в одной из зарубежных конструкций нет такой особенности. Но эту особенность обязательно нужно учитывать при проектировании схем, в которых оба входа активно используются.

Где применяется?

Но нужно заметить, что приоритеты входов не очень сильно влияют на работоспособность микросхемы. Это только мелкий нюанс, который нужно учитывать в редких случаях. Для снижения потребляемой мощности в середине 70-х был налажен выпуск КМОП-элементов. В СССР микросхемы на полевиках носили название КР1441ВИ1.

Генераторы на микросхеме 555 очень часто используются в конструкциях радиолюбителей. Несложно реализовать на этой микросхеме и реле времени, причем задержку можно установить от нескольких миллисекунд до часов. Существуют и более сложные элементы, в основе которых находится 555 схема – они содержат в себе устройства по предотвращению дребезжания контактов, ШИМ-контроллеры, восстановления сигнала цифрового типа.

Преимущества и недостатки микросхемы

Внутри таймера имеется встроенный делитель напряжения – именно он позволяет задать строго фиксированный нижний и верхний порог, при котором происходит срабатывание компараторов. Именно отсюда можно сделать вывод о главном недостатке – пороговыми значениями невозможно управлять, а из конструкции исключить делитель тоже нельзя, существенно сужается область практического применения микросхемы 555. Схемы мультивибраторов и одновибраторов построить можно, но более сложные конструкции не получится.

При изготовлении таймеров на биполярных транзисторах выскакивает один большой недостаток – выходной каскад переходит в противоположное состояние. И при каждом переключении появляется сквозной паразитный ток, пиковое значение его может быть около 400 мА. При этом существенно увеличиваются потери на тепло.

Как избавиться от недостатков?

Но избавиться от такой проблемы можно, достаточно установить полярный конденсатор не более 0,1 мкФ между управляющим выводом и минусом питания.

А чтобы существенно повысить помехоустойчивость, в цепи питания устанавливается неполярный конденсатор емкостью 1 мкФ. При практическом применении микросхем 555 важно учитывать, влияют ли на их работу пассивные элементы — резисторы и конденсаторы. Но нужно заметить одну особенность – при использовании таймеров на КМОП-элементах эти все недостатки просто уходят, нет необходимости применять дополнительные конденсаторы.

Основные параметры микросхем

Если вы решите изготовить таймер на микросхеме 555, то нужно знать ее основные особенности. Всего в приборе имеется пять узлов, их можно разглядеть на диаграмме. По входу находится делитель напряжение резистивного типа. С его помощью происходит формирование двух опорных напряжений, необходимых для работы компараторов. Выходы компараторов соединяются с RS-триггером и внешним контактом для сброса. И только после этого на усилительное устройство, где увеличивается значение сигнала.

Питание микросхем

В окончании находится транзистор, у которого коллектор открыт – он выполняет ряд функций, зависит все от того, какая конкретно задача перед ним стоит. Рекомендуется на интегральные микросхемы NE, SA, NA подавать напряжение питания в диапазоне 4,5-16 В. Только для в случае применения микросхем 555 с аббревиатурой SE допускается увеличение до 18 В.

Максимальный ток потребления при напряжении 4,5 В может достигать 10-15 мА, минимальное значение – 2-5 мА. Существуют микросхемы КМОП, у которых ток потребления не превышает 1 мА. У отечественных ИМС типа КР1006ВИ1 ток потребления не превышает 100 мА. Подробное описание микросхемы 555 и ее отечественных аналогов можно найти в даташитах.

Эксплуатация микросхемы

Условия эксплуатации зависят напрямую от того, какая фирма производит микросхему. В качестве примера можно привести два аналога – NE555 и SE555. У первой диапазон температур, в котором она нормально будет работать, находится в интервале 0-70 градусов. У второй же он намного шире – от -55 до +125 градусов. Поэтому такие параметры всегда нужно учитывать при проектировании устройств. Желательно ознакомиться со всеми типовыми значениями напряжений и токов на выводах Reset, TRIG, THRES, CONT. Для этого можно воспользоваться даташитом к конкретной модели – в ней вы найдете исчерпывающую информацию.

От этого зависит и практическое применение схемы. Радиолюбителями микросхема 555 используется довольно часто – в системах управления даже существуют задающие генераторы для радиопередатчиков на этом элементе. Преимущество его перед любым транзисторным или ламповым вариантом – невероятно высокая стабильность частоты. И нет надобности подбирать элементы с высокой стабильностью, устанавливать дополнительные устройства для выравнивания напряжения. Достаточно установить простую микросхему и усилить сигнал, который будет вырабатываться на выходе.

Назначение выводов ИМС

На микросхемах 555 серии присутствует всего восемь выводов, тип корпуса PDIP8, SOIC, TSSOP. Но во всех случаях назначение выводов одинаковое. УГО элемента – это прямоугольник, подписанный «G1» в случае генератора одиночных импульсов и «GN» для мультивибратора. Назначение выводов:

1. GND – общий, по порядку он первый (если считать от ключа-метки). На этот вывод подается минус от источника питания.
2. TRIG – вход запуска. Именно на этот вывод подается низкоуровневый импульс и он поступает на второй компаратор. В результате происходит запуск ИМС и появляется на выходе сигнал с высоким уровнем. Причем длительность сигнала зависит от значений С и R.
3. OUT – выход, на котором появляется сигнал высокого и низкого уровней. Переключение между ними занимает не более 0,1 мкс.
4. RESET – сброс. Этот вход обладает наивысшим приоритетом, он управляет таймером, причем не зависит это от того, есть ли напряжение на остальных ножках микросхемы. Чтобы разрешить запуск, нужно наличие напряжения свыше 0,7В. В том случае, если импульс меньше 0,7В, то работа микросхемы 555 запрещается.
5. CTRL – контрольный вход, который соединяется с делителем напряжения. И если нет никаких внешних факторов, которые могут повлиять на работу, выдается на этом выходе напряжение 2/3 от питающего. При подаче управляющего сигнала на этот вход на выходе образуется модулированный импульс. В случае с простыми схемами этот выход соединяется к конденсатору.
6. THR – остановка. Это вход 1-го компаратора, в случае появления на нем напряжения 2/3 от питающего происходит остановка работы триггера и таймер переводится в пониженный уровень. Но обязательное условие – на ножке TRIG не должно быть сигнала запуска (так как у него приоритет).
7. DIS – разряд. Он соединяется непосредственно с транзистором, расположенным внутри микросхемы 555. У него коллектор общий. В цепи эмиттер-коллектор устанавливается конденсатор, который необходим для того чтобы задать время.
8. VCC – подключение к плюсу источника питания.

Режим одновибратора

Всего существует три работы режима микросхемы NE555, один из них – одновибратор. Чтобы осуществить формирование импульсов, приходится применять конденсатор полярного типа и резистор.

Работа схемы происходит таким образом:

1. Ко входу таймера прикладывается напряжение – низкоуровневый импульс.
2. Происходит переключение режима работы микросхемы.
3. На выводе «3» появляется сигнал с высоким уровнем.

Рассчитать время, в течение которого проходит сигнал, можно по простой формуле:

По прошествии этого времени на выходе произойдет формирование низкоуровневого сигнала. В режиме мультивибратора выводы «4» и «8» соединяются. При разработке схем на основе одновибратора нужно учитывать такие нюансы:

1. Напряжение питания не может влиять на время импульса. При увеличении напряжения скорость зарядки конденсатора, который задает время, больше. Следовательно, увеличивается амплитуда сигнала на выходе.
2. Если произвести подачу дополнительного импульса на вход (уже после основного), то он не повлияет на работоспособность таймера до окончания времени t.

Чтобы повлиять на функционирование генератора, можно воспользоваться одним из способов:

1. На вывод RESET подать низкоуровневый сигнал. При этом таймер вернется в состояние по умолчанию.
2. Если на вход «2» идет низкоуровневый сигнал, то на выходе всегда будет высокий импульс.

При помощи одиночных импульсов, подаваемых на вход, и изменения параметров времязадающих компонентов, можно на выходе получить прямоугольный сигнал нужной длительности.

Схема мультивибратора

Изготовить металлоискатель на микросхеме 555 сможет любой начинающий радиолюбитель, но для этого нужно изучить особенности работы этого прибора. Мультивибратор – это специальный генератор, который вырабатывает с определенной периодичностью прямоугольные импульсы. Причем строго задается амплитуда, длительность и частота – зависят значения от того, какая задача стоит перед устройством.

Для формирования повторяющихся сигналов применяются резисторы и конденсаторы. Длительность сигнала t1, паузы t2, частоту f, и период T можно найти по следующим формулам:

Исходя из этих выражений, можно увидеть, что пауза по длительности не должна быть больше времени сигнала. Другими словами, скважность не будет никогда больше 2. От этого напрямую зависит практическое применение микросхемы 555. Схемы различных устройств и конструкций строятся по даташитам — инструкциям. В них даны все возможные рекомендации для сборки приборов. Скважность можно найти по формуле S=T/t1. Чтобы увеличить этот показатель, необходимо добавить в схему полупроводниковый диод. Его катод соединяется с шестой ножкой, а анод с седьмой.

Если посмотреть в даташит, то в нем указывается обратная величина скважности – ее можно посчитать по формуле D=1/S. Измеряется она в процентах. Работу схемы мультивибратора можно описать следующим образом:

1. При подаче питания конденсатор полностью разряжен.
2. Таймер переводится в высокоуровневое состояние.
3. Конденсатор накапливает заряд и на нем напряжение достигает максимума – 2/3 от питающего.
4. Происходит переключение микросхемы и на выходе появляется низкоуровневый сигнал.
5. Конденсатор разряжается в течение t1 до уровня 1/3 от питающего напряжения.
6. Микросхема 555 переключается снова и на выходе образуется опять высокоуровневый сигнал.

Такой режим работы называется автоколебательным. На выходе постоянно изменяется величина сигнала, микросхема-таймер 555 равные промежутки времени находится в различных режимах.

Прецизионный триггер Шмитта

В таймерах типа NE555 и аналогичных имеется встроенный компаратор с двумя порогами – нижним и верхним. Кроме того, в нем присутствует специальный RS-триггер. Именно это позволяет реализовать конструкцию прецизионного триггера Шмитта. Напряжение, поступающее на вход, делится при помощи компаратора на три равные части. И как только достигает уровень значения порога, происходит переключение режима работы микросхемы. Гистерезис при этом увеличивается, его величина достигает значения 1/3 от напряжения питания. Используется прецизионный триггер в конструкциях систем с автоматическим регулированием.

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:

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 U_ПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t₁), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 U_ПИТ. 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 U_ПИТ. 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:

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:

U_ВЫХ – 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.

Таймер NE555 является, пожалуй, самой популярной интегральной микросхемой своего времени. Несмотря на то, что он был разработан более 40 лет назад (в 1972 году) он до сих пор выпускается многими производителями. В этой статье, постараемся подробно осветить вопросы описания и применения таймера NE555.

Схема. Импульсные источники питания на 555-м таймере. Три устройства.

      Микросхема 555-го таймера (отечественный аналог КР1006ВИ1) настолько универсальна, что ее можно встретить в самых неожиданных узлах РЭА. В этой статье рассмотрены схемы импульсных источников питания, в которых используется эта микросхема.
      В домашней лаборатории, особенно в полевых условиях, необходим маломощный источник разных постоянных напряжений, который можно запитать от аккумуляторов или гальванических элементов, легкий и портативный. Подобные схемы импульсных источников питания, которые принято называть DC/DC-преобразователями, можно создать на 555-м таймере. Так получилось, что мы в своих конструкциях используем микросхему NE555, но в рассматриваемых схемах можно использовать любые ее аналоги.

Схема импульсного источника питания двухполярного напряжения

      Он собран на одной микросхеме NE555 (рис.1), которая служит задающим генератором прямоугольных импульсов. Генератор собран по классической схеме. Частота следования выходных импульсов генератора 6,474…6,37 кГц. Она изменяется в зависимости от напряжения питания, которое может быть 3,6 В (3 аккумулятора в кассете питания) и 4,8 В (при 4 аккумуляторах в кассете). В схеме импульсного источника питания были использованы аккумуляторы ENERGIZER типоразмера АА емкостью 2500 мА-ч.
      Прямоугольные импульсы с выхода 3 МС 555 через ограничивающий резистор R5 подаются на базу транзисторного ключа VT1, нагрузкой которого является дроссель L1 индуктивностью 3 мГн. При резком запирании этого транзистора в дросселе L1 наводится большая ЭДС самоиндукции. Полученные таким образом высоковольтные импульсы поступают на два параллельных выпрямителя с удвоением напряжения, на выходах которых будут два разнополярных напряжения ±4,5…15 В.

      Эти напряжения можно регулировать, изменяя скважность выходных импульсов с помощью потенциометра R1.    Постоянное напряжение с движка R1 попадает на вывод 5 МС555 и меняет скважность, а следовательно, и выходные напряжение обоих выпрямителей. Выходные напряжения этого источника будут идеально равны только в том случае, когда скважность импульсов генератора будет равна 2 (длительность импульсов равна паузе между ними). При другой скважности импульсов выходные напряжения источника в точках А и Б будут несколько разниться (до 1…2 В). Столь небольшая разница обеспечивается применением в схеме импульсного источника питания выпрямителей удвоения, конденсаторы которых заряжаются как положительными, так и отрицательными импульсами. Этот недостаток компенсируется простотой и дешевизной схемы.

      В этой схеме импульсного источника питания можно использовать дроссели от электронных балластов негодных экономичных ламп дневного света. Разбирая эти лампы, старайтесь не повредить спиральные или U-образные стеклянные трубки, так как они содержат ртуть. Делать это лучше на открытом воздухе.
      На некоторых дросселях, особенно импортных, нанесена величина индуктивности в мГн (2.8, 2.2, 3.0, 3,6 и т.д.).
      Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.1 приведены в табл.1.

Схема импульсного источника питания на двух NE555

      На рис.2 показана схема импульсного источника питания с двумя таймерами NE555. Первая из этих микросхем (DD1) включена по схеме мультивибратора, на выходе которого проявляются короткие прямоугольные импульсы, снимаемые с ножки 3. Частота следования этих импульсов изменяется с помощью потенциометра R3.
      Этим импульсы поступают на дифференцирующую цепочку C3R5 и параллельно подключенный к резистору R5 диод VD1. Поскольку катод диода подключен к шине питания, короткие положительные всплески продифференцированных импульсов (фронты) шунтируются малым прямым сопротивлением диода и имеют незначительную величину, а отрицательные всплески (спады), попадая на запертый диод VD1, свободно проходят на вход ждущего мультивибратора МС DD2 (ножка 2) и запускают его. Хотя на схеме VD1 указан как Д9И, в этой позиции желательно использовать маломощный диод Шотки, а, в крайнем случае, можно использовать кремниевый диод КД 522.

      Резистор R6 и конденсатор С6 определяют длительность выходного импульса ждущего мультивибратора (одновибратора) DD2, управляющего ключом VT1.
      Как в предыдущей схеме импульсного источника питания ток через транзистор VT1 регулируется резистором R7, а нагрузкой служит дроссель из балласта экономичных ламп дневного света 3 мГн.
      Поскольку частота генерации МС ниже, чем в первой схеме, то конденсатор выпрямителя с удвоением напряжения С7 имеет емкость 10 мкФ, а для уменьшения габаритов в этой позиции использован керамический SMD-конденсатор, но можно использовать и другие типы конденсаторов: К73, КБГИ, МБГЧ, МБМ или электролитические на подходящее напряжение.
      Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.2 приведены в табл.2.

Схема импульсного источника питания на таймере NE555 и операционном усилителе

      Схема импульсного источника питания, показанная на рис.3, подобна, но в качестве задающего генератора прямоугольных импульсов используется операционный усилитель (ОУ) типа К140 УД12 или КР140 УД 1208. Этот ОУ очень экономичен, может работать от однополярного напряжения питания от 3 до 30 В или от двуполярного ±1,5… 15 В.
      Частоту генерации регулируют потенциометром R3. Для увеличения широкополосности выводы 1,4,5 объединяют и заземляют на общий провод. Резистор R6, регулирующий токуправления, уменьшают до минимально возможного значения 100 кОм. Ток потребления ОУ в пределах 1,5…2 мА. Между выходом ОУ и дифференцирующей цепочкой C3R10VD1, от которой запускается одновибратор DD1, включен буферный усилитель на транзисторе VT1 типа ВС237, который служит для увеличения крутизны фронта и спада выходного импульса МС DA1.

      В нагрузке ключа VT2 использован дроссель L1 из тех же балластов от экономичных ламп. От перенапряжения этот дроссель защищен цепочкой R13VD2. Его индуктивность 1,65 мГн, но намотан он более толстым проводом, следовательно, его активное сопротивление меньше, а добротность выше. Это позволяет получить на выходе выпрямителя с удвоением VD3VD4 напряжение приблизительно 24…25 В.
      Необходимо также отметить, что схема импульсного источника питания рис.3 может работать от однополярного напряжения питания 3,3 В.
      Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.3 приведены в табл.3.

Похожие статьи:
Малогабаритный импульсный источник питания на микросхеме LNK501
Импульсный источник питания на однопереходном транзисторе
Импульсный источник питания паяльника и дрели
Импульсный источник питания мощностью 20 Вт

Post Views: 6 595

Эксперимент 16. Собираем генератор импульсов на микросхеме NE555 — Меандр — занимательная электроника

Я собираюсь представить вам наиболее удачную среди всех выпускаемых микросхем — это таймер 555 (Рис.1). Поскольку в Интернете вы можете найти большое количество руководств, в которых рассматривается это устройство, и, следовательно, можете спросить, зачем же нам нужно здесь его обсуждать, то у меня для этого есть, по меньшей мере, три причины:

1. Этого нельзя избежать. Вы просто должны знать эту микросхему. По оценке некоторых источников ежегодное производство этих микросхем составляет более 1 миллиона штук ежегодно. Микросхема таймера 555 будет использоваться тем или иным способом в большинстве схем, которые нам еще придется рассмотреть.

2. Микросхема таймера 555 представляет собой отличное введение в интегральные микросхемы, поскольку она является надежными, универсальным устройством и демонстрирует сразу две функции, с которыми мы познакомимся позднее: функцией компаратора и триггера (flip-flop).

3. После чтения всех руководств по ИС 555, которые я смог найти, начиная с исходного текста оригинального технического описания от компании Fairchild Semiconductor и завершая различными описаниями, посвященными электронике в качестве хобби, я пришел к заключению, что его внутреннее функционирование редко объясняется достаточно понятно. Я хочу предоставить вам графическое изображение того, что происходит внутри, поскольку, если вы не будете иметь его, то не получите возможность творческого использования данной микросхемы.

Рис.1. Внешний вид микросхемы 555 (полное название NE555)

Вам понадобятся:

1.    Источник питания с напряжением 9 В.

2.    Макетная плата, провода для перемычек и мультиметр.

3.    Потенциометр с линейной характеристикой и сопротивлением 5 кОм. Количество — 1 шт.

4.    Микросхема таймера 555. Количество — 1 шт.

5.    Набор резисторов и конденсаторов.

6.    Однополюсные однопозиционные кнопки без фиксации. Количество — 2 шт.

7.    Светодиод (любого типа). Количество — 1 шт.

Порядок действий

Микросхема таймера 555 очень надежный электронный компонент, но все же, теоретически, разрядом статического электричества вы можете вывести ее из строя. Поэтому, чтобы это исключить, перед тем, как начинать работу с микросхемой, вам надо будет заземлиться. Эта процедура подробно описана далее в Эксперименте 18. в примечании «Заземление себя». Хотя это примечание прежде всего относится к такому типу микросхем, которые называются CMOS (от англ. Complementary Metal-Oxide Semiconductor — комплементарный металлооксидный полупроводник — КМОП) и которые особенно уязвимы, заземление это именно та предосторожность, которой не следует пренебрегать в любом случае.

Посмотрите на маленький идентификационный элемент в форме круглого точечного углубления, на корпусе микросхемы и поверните корпус таким образом, чтобы эта метка (или иначе ключ) находилась в левом верхнем углу при направленных от вас выводах микросхемы. Если же на вашей микросхеме идентификационный элемент (ключ) выглядит как полукруглая выемка на середине одного из торцов корпуса, то надо повернуть микросхему таким образом, чтобы эта выемка находилась вверху.

При таком расположении микросхемы ее выводы нумеруются против часовой стрелки, начиная с левого верхнего вывода (находящегося рядом с ключом). Обратите внимание на рис. 2, на котором, кроме того, приведены наименования выводов микросхемы таймера 555, хотя вам пока нет необходимости знать о них что-то больше.

Рис. 2. Обозначение выводов микросхемы таймера 555. Выводы всех подобных микросхем нумеруются против часовой стрелки, начиная с левого верхнего угла. При этом метка (ключ) на корпусе должна находиться в верхней части корпуса

Вставьте микросхему в вашу макетную плату таким образом, чтобы его выводы попали в отверстия посередине платы. Теперь можно легко подать напряжение питания на одни выводы и получить сигналы с других выводов. Для более точного определения положения микросхемы в первом устройстве посмотрите на рис. 3. Таймер на нем обозначен, как «IC1», поскольку «IC» является общепринятым сокращением словосочетания «Integrated Circuit» (интегральная схема — ИС).

Рис. 3. Эта схема дает возможность исследовать поведение микросхемы таймера 555. Используйте ваш мультиметр, чтобы осуществлять контроль напряжения на выводе 2, как это показано на рисунке. Обращаю ваше внимание на то, что на схеме нет резисторов с обозначениями R1, R2 или R3 и нет конденсаторов C1 или C2, поскольку они будут добавлены в схему позднее. В схеме используются следующие элементы: R4 — резистор с сопротивлением 100 кОм; R5 — резистор с сопротивлением 2,2 кОм; R6 — резистор с сопротивлением 10 кОм; R7 — резистор с сопротивлением 1 кОм; R8 — потенциометр с линейный характеристикой и сопротивлением 5 кОм; C3 — конденсатор электролитический емкостью 100 мкФ; C4 — конденсатор электролитический емкостью 47 мкФ; C5 — конденсатор керамический 0,1 мкФ; IC1 — микросхема таймера 555; S1, S2 — кнопочные однополюсные однопозиционные переключатели без фиксации; D1 — светодиод общего назначения. Резистор R5 поддерживает положительный потенциал на выводе 2 (Запуск) до тех пор, пока не будет нажата кнопка S1, которая понижает напряжение в этой точке до значения, задаваемого положением оси потенциометра R8. Когда напряжение на входе «Запуск» падает ниже 1/3 напряжения питания, выход микросхемы (вывод 3) переходит в состояние высокого уровня в течение периода времени, которое определяется номиналами R4 и C4. Кнопочный переключатель S2 осуществляет сброс таймера путем уменьшения напряжения на выводе 4 (Сброс). Конденсатор C3 сглаживает пульсации напряжения питания, а конденсатор С5 изолирует вывод 5 (Управляющее напряжение), чтобы он не смог оказать влияние на функционирование этой схемы. (Мы будем использовать вывод 5 в следующем эксперименте.)

Для всех интегральных схем необходим источник питания. На микросхему таймера 555 напряжение питания должно быть подано следующим образом — отрицательное напряжение на вывод 1, а положительное на вывод 8. Если вы случайно перепутаете полярность, то это может привести к выходу ИС из строя, поэтому будьте очень внимательны при подключении ваших перемычек для подачи питания.

Установите на вашем сетевом адаптере выходное напряжение равным 9 В. Это вполне подходящее значение напряжения для выполнения эксперимента, если вы присоедините плюс питания к правой стороне макетной платы, а минус к левой стороне, как это показано на рис. 3. C3 — это электролитический конденсатор большой емкости, по меньшей мере 100 мкФ, который подключен параллельно источнику напряжения для сглаживания его пульсаций и для обеспечения накопления определенного заряда при подаче напряжения питания на микросхему, которая осуществляет переключения. Кроме этого, он также ограничивает другие быстрые перепады напряжения. Хотя микросхема таймера 555 не является устройством, которое было специально спроектировано для очень быстрого переключения. Однако существуют и другие микросхемы, являющиеся таковыми, и поэтому вы должны взять за правило применять такого рода средства защиты от быстрых переключений.

Сначала повернем ось потенциометра против часовой стрелки до конца для того, чтобы максимально увеличить сопротивление между точками, к которым он подключен. После этого, когда вы приложите измерительный провод вашего тестера к выводу 2, то вы должны получить напряжение 6 В после нажатия кнопки S1.

Теперь поверните потенциометр по часовой стрелке и снова нажмите кнопку S1. Если светодиод D1 не загорится, то продолжайте вращать потенциометр и нажимать и отпускать эту кнопку. Когда вы повернете ось потенциометра примерно на две трети ее полного хода, то вы должны увидеть, что светодиод после каждого нажатия кнопки S1 будет загораться и светиться примерно 5 сек. Далее приведены некоторые факты, в справедливости которых вам следует убедиться самостоятельно.

•    Светодиод продолжает гореть после того, как вы отпускаете кнопку S1.

•    Вы можете удерживать нажатой кнопку S1 достаточно долго (но меньше продолжительности цикла таймера) и светодиод всегда будет выдавать световой импульс одной и той же длительности.

•    Таймер срабатывает после снижения напряжения на выводе 2. Вы можете проверить это своим мультиметром.

•    Светодиод D1 будет либо полностью включен, либо полностью выключен. Вы не сможете увидеть слегка мерцающий светодиод, когда он находится в выключенном состоянии, а переход из положения «выключено» и «включено» происходит очень быстро и четко.

Посмотрите на соответствующую электрическую схему устройства (рис. 4) и на расположение всех компонентов на вашей макетной плате (рис. 5). Согласно справочной информации, представленной в листах технических данных таймера 555, в схему нужно будет добавить некоторые компоненты, которые мы обозначим как R1, R2, C1 и C2. Поэтому в этой исходной схеме резисторы обозначены, начиная с R4, а конденсаторы, начиная с C3.

Рис. 4. Графическое представление электрической схемы устройства, монтажная схема которого показана на рис. 3. Мы будем рассматривать принципиальные схемы, которые выполнены таким образом, что они максимально похожи на расположение компонентов на макетной плате. Это не всегда самое оптимальное изображение компоновки, но пользуясь этим изображением проще всего выполнять монтаж. Номиналы всех компонентов схемы представлены на рис. 3

Когда кнопка S1 не нажата, на вывод 2 таймера 555 через резистор R5, который имеет сопротивление 2,2 кОм, поступает положительное напряжение. Поскольку внутреннее входное сопротивление таймера на выводе 2 имеет очень высокое значение, то напряжение на нем будет почти равно напряжению источника питания, т. е. 9 В.

Рис. 5. Здесь показано, как выглядят компоненты схемы после их установки на макетную плату. Зажимы типа «крокодил» присоединены к проводу, который соединяет электролитический конденсатор С3 емкостью 100 мкФ с потенциометром R8. Напряжение питания на плату не подано

Если же нажать на кнопку S1, то помимо этого к выводу 2 через резистор R8 (потенциометр с сопротивлением 5 кОм) будет подключен еще и минусовой вывод источника питания. Таким образом, для вывода 2 резисторы R8 и R5 образуют делитель напряжения. Вы, наверное, можете вспомнить аналогичное решение, когда вы выполняли тестирование транзисторов. Напряжение между этими резисторами будет меняться в зависимости от значений их сопротивлений.

Если ось потенциометра R8 повернуть примерно наполовину, то сопротивление потенциометра будет примерно равно сопротивлению резистора R5, т. е. в средней точке делителя, подключенной к выводу 2, напряжение будет равно примерно половине напряжения источника питания. Но когда вы будете поворачивать ось потенциометра таким образом, чтобы его сопротивление уменьшалось, напряжение на выводе 2 микросхемы начнет постепенно уменьшаться.

Если у вас есть зажимы на измерительных проводах вашего мультиметра, то вы можете закрепить их на соответствующих выводах элементов, а затем следить за тестером при повороте потенциометра в одну и в другую сторону, после чего каждый раз следует нажимать на кнопку S1.

Графики на рис. 6 иллюстрируют происходящее. На верхнем графике показано напряжение, которое приложено к выводу 2 микросхемы при произвольных нажатиях кнопки и различных положениях оси потенциометра. На нижнем графике показано, что микросхема таймера 555 срабатывает тогда, и только тогда, когда напряжение на выводе 2 становится меньше напряжения 3 В. Что такого особенного в этой величине 3 В? Это одна треть от напряжения питания 9 В.

Рис. 6. На верхнем графике показано напряжение запуска (вывод 2), когда нажата кнопка, причем интервалы нажатия и отпускания кнопки разные при различных положениях оси потенциометра. Нижний график иллюстрирует выходной сигнал (вывод 3), который скачкообразно меняется от нуля до напряжения питания, в тот момент времени, когда напряжение на выводе 2 станет меньше 1/3 напряжения питания

Далее следуют пункты, которые надо проверить при выполнении домашнего задания.

• Выход микросхемы таймера 555 (вывод 3) выдает положительный импульс только тогда, когда напряжение запуска (вывод 2) становится меньше одной трети напряжения питания схемы.

• Микросхема таймера 555 каждый раз формирует положительной импульс одной и той же длительности (начиная с момента выдачи запускающего напряжения на выводе 2).

• Чем больше сопротивление резистора R4 или емкость конденсатора C4, тем больше длительность выходного импульса.

• Когда на выходе (вывод 3) будет напряжение высокого уровня, то это напряжение будет практически равно напряжению питания. Когда на выходе напряжение низкого уровня, то оно почти равно нулю.

Микросхема таймера 555 преобразует хаотичный мир входных запускающих импульсов в прецизионный и регулируемый на выходе. Микросхема на самом деле не включается и не выключается абсолютно мгновенно, но все-таки достаточно быстро, чтобы каждый раз можно было бы считать ее изменяющейся мгновенно.

Теперь осталась еще одна вещь, которую следует попробовать. Срабатывание таймера приводит к тому, что загорается светодиод D1. Если же в это время нажать на кнопку S2, то она на вывод 4 (Сброс) подаст нулевое напряжение. При этом светодиод должен мгновенно погаснуть.

Когда напряжение на выводе «Сброс» станет низким, выход тоже становится низким вне зависимости от напряжения, которое приложено к выводу «Запуск».

Есть еще одна вещь, о которой я хотел бы упомянуть до начала использования таймера в более интересных схемах. Я включил резисторы R5 и R6 таким образом, что как только вы подадите питание на таймер, он не должен формировать импульсы, но был бы готов к выполнению этого. Данные резисторы задают положительные напряжения соответственно на выводах «Запуск» и «Сброс», что создает такие условия, при которых таймер 555 будет готов запуститься, как только на него подадите напряжение питания.

Пока напряжение на выводе «Запуск» будет оставаться высоким, таймер не будет генерировать импульсы. (Он генерирует импульсы только, когда это напряжение будет меньше некоторого порогового значения.)

Пока напряжение на выводе «Сброс» будет оставаться высоким, таймер будет в состоянии формировать импульсы. (Генерация прекращается, когда напряжение на этом выводе будет иметь низкий уровень.)

Резисторы R5 и R6 известны, как подтягивающие резисторы, поскольку подтягивают напряжение в точках их подключения к напряжению питания. Вы с легкостью можете подавить это напряжение, используя непосредственное подключение этих точек к отрицательному выводу источника питания. Типичное значение сопротивления подтягивающего резистора для таймера 555 составляет 10 кОм. В соответствии с законом Ома при наличии источника питания с напряжением 9 В через резистор будет протекать ток, равный 0,9 мА.

Наконец, вы можете задаться вопросом о назначении конденсатора C5, присоединенного к выводу 5. Этот вывод известен, как вывод «Управляющего напряжения», что означает, что если вы подаете на него напряжение, то вы можете управлять чувствительностью таймера. Я вернусь и рассмотрю это более подробно несколько позднее. Поскольку мы не используем эту функцию прямо сейчас, то в качестве нормального решения будет подключение к выводу 5 конденсатора, чтобы защитить его от колебаний напряжения питания и предотвратить попадание на него какого-либо сигнала, который окажет на этот вывод негативное воздействие при нормальном функционировании.

Прежде чем продолжите чтение, убедитесь, что вы знакомы с основными функциями таймера 555.

Теория

Внутри таймера 555.Режим одновибратора (моностабильный) Пластмассовый корпус таймера 555 содержит пластинку кремния (кристалл), на которой вытравлены сотни транзистор­ных переходов согласно схеме, которая слишком сложна, чтобы ее можно было сразу. Тем не менее я смог обобщить функции этих внутренних элементов, разделив их на основные группы, которые показаны на рис. 7. Кроме этого на этой схеме показаны внешний резистор R4 и два внешних конденсатора С4 и С5, которые обозначены так же, как и на схе­ме, приведенной на рис. 4. Символами питания с минусом «-» и плюсом «+» внутри ин­тегральной микросхемы отмечено напряжение питания, кото­рое подается на ее выводы 1 и 8 соответственно. Я опустил вну­тренние соединения этих выводов, чтобы сделать схему более понятной. Два желтых треугольника, обозначенных буквами «А» и «В», означают два внутренних компаратора. Каждый компаратор сравнивает два напряжения на двух входах (в основании тре­угольника) и выдает выходное напряжение (из вершины тре­угольника) в зависимости от того, одинаковый сигнал на входах или различный. В дальнейшем мы обязательно будем использовать компараторы для различных целей. Прямоугольник зеленого цвета, который внизу обозна­чен буквами «FF», означает триггер (flip-flop) . На структурной схеме я показал его в виде двухполюсного двухпозиционного переключателя, поскольку в данном случае он функционирует именно так, хотя, естественно, это твердотельный полупроводниковый переключатель. Рис. 7. Внутренняя структурная схема таймера 555. Белыми линиями показаны резисторы и соединения внутри микросхемы. Треугольниками с буквами «А» и «В» обозначены два компаратора. Прямоугольник, обозначенный «FF» — это триггер (flip-flop), который находится либо в одном, либо в другом стабильном состоянии, аналогично двухполюсному двух-позиционному переключателю. Снижение уровня напряжения на выводе 2 контролируется компаратором «А», который при определенном значении напряжения переключает триггер (переключатель) в нижнее по схеме положение (DOWN), и таким образом формирует положительный импульс на выходе микросхемы (вывод 3). Когда конденсатор C4 зарядится до напряжения, равного 2/3 напряжения питания, что определяется компаратором «В», который в это время переключает триггер (переключатель) в верхнее по схеме положение (UP). В этом состоянии триггера заряженный ранее конденсатор C4 разряжается через вывод 7 Изначально, когда вы подаете напряжение питания на микросхему, триггер находится в верхнем по схеме положении (которое и показано на рис. 7), когда отрицательный (общий) вывод источника питания, обозначенный символом «-», поступает на выход микросхемы (вывод 3). Если на триггер приходит сигнал (DOWN) от компаратора «А», то он переключается в нижнее по схеме положение и затем какое-то время остается в этом состоянии. Когда же на триггер приходит сигнал (UP) от компаратора «В», то он снова переключается в верхнее по схеме положение и фиксируется уже в этом состоянии. Обозначения «UP» (вверх) и «DOWN» (вниз) на выходах соответствующих компараторов будут напоминать вам, что каждый из них делает, когда переходит в активное состояние. Триггер является основным элементом в цифровой электронике. Компьютеры не смогли бы функционировать без использования этого элемента. Обратите внимание на внешний провод, который присоединяет вывод 7 к конденсатору С4. Пока триггер находится в верхнем по схеме положении, на этот вывод поступает «-» источника питания, что препятствует заряду конденсатора от «+» источника питания через резистор R4. Если напряжение на выводе 2 падает до 1/3 напряжения питания, то компаратор «А», замечая это, выполняет переключение триггера. Это приводит к началу формирования положительного импульса на выводе 3, а также к отключению «-» источника питания от вывода 7. Поэтому в это время конденсатор C4 через резистор R4 начинает заряжаться от «+» источника питания. Пока выполняется заряд конденсатора, на выходе таймера продолжает присутствовать «+» источника питания, т. е. продолжается формирование положительного импульса. По мере заряда конденсатора C4 компаратор «В» через вывод 6, который называется «Порог» (Threshold), отслеживает возрастающее на конденсаторе напряжение. Когда конденсатор зарядится до значения, равного 2/3 напряжения источника питания, компаратор «В» сработает и выдаст сигнал «UP» (вверх) на триггер, возвращая его обратно в исходное состояние, которое показано на рисунке. Это приводит к разряду конденсатора через вывод 7, который так и называется «Разряд» (Discharge). В это время триггер прекращает формирование положительного импульса на выходе микросхемы (вывод 3) и выдает на него «-» источника питания. Таким образом таймер 555 возвращается в исходное состояние. Обобщая все предыдущее, приведу последовательность основных выполняемых событий: 1.    Изначально триггер через источник питания закорачивает (разряжает) конденсатор C4 и выдает на выходе микросхемы (вывод 3) низкий уровень сигнала («-» источника питания). 2.    После уменьшения напряжения на выводе 2 до значения, равного 1/3 напряжения питания или менее того, микросхема на выходе (вывод 3) начинает формирование положительного импульса и предоставляет возможность конденсатору C4 начать заряжаться через резистор R4. 3.    Когда конденсатор достигает 2/3 напряжения питания, микросхема разрядит конденсатор C4, завершится формирование положительного импульса и на выходе (вывод 3) снова будет напряжение низкого уровня. В рассмотренном случае таймер 555 работает в режиме ждущего одновибратора, что означает, что он выдает только по одному импульсу, а вы, чтобы получить каждый следующий импульс, должны заставить его сработать.

Длительность формируемого импульса можно регулировать за счет изменения значений сопротивления резистора и емкости конденсатора С4. Каким же образом вам узнать какие значения надо выбрать? Обратитесь к следующему разд. «Фундаментальные сведения» и посмотрите на табл. 1 с приблизительными уже рассчитанными данными. В этом же разделе имеется формула, воспользовавшись которой, вы можете рассчитать и свои собственные значения.

Я не побеспокоился о том, чтобы в данную таблицу включить импульсы длительностью менее 0,01 сек, поскольку одиночный импульс такой длительности, как правило, не имеет практической ценности. Кроме того, я округлил значения в таблице до 2 цифр после запятой, поскольку значения емкости конденсатора редко бывают более точными.

Фундаментальные сведения

Таблица. 1 показывает длительность фор­мируемого таймером 555 импульса в режиме одновибратора. •  Длительность импульса приводится в секундах с округлени­ем до двух значащих цифр после запятой. •  Горизонтальная шкала показывает значение сопротивления меж­ду выводом 7 и положительным выводом источника питания. •  Вертикальная шкала показывает общие значения емкости меж­ду выводом 6 и отрицательным выводом источника питания. Чтобы рассчитать различную длительность импульса, надо выполнить умножение по формуле: tи = сопротивление х емкость х 0,0011, где сопротивление приводится у килоомах, емкость в микрофа­радах, а длительность получается в секундах.  Таблица 1.

Базовые сведения

Как родился таймер В конце 1970 года, когда имелось полдюжины корпораций, пустивших корни на плодородной почве Силиконовой долины, компания Signetics приобрела идею у инженера по имени Ханс Камензинд (Hans Camenzind). Это не была такая уж революцион­ная идея — имелось всего 23 транзистора и набор резисторов, которые могли работать, как программируемый таймер. Таймер обещал быть универсальным, стабильным и простым, но все эти достоинства бледнели при обращении к его начальной стои­мости. Используя революционную технологию создания инте­гральных микросхем, компания Signetics смогла оформить все устройство в одном кремниевом чипе. Рис. 8. Ханс Камерзинд (Hans Camenzind) изобретатель и разработчик микросхемы таймера 555 производства компании Signetics Разработка предполагала пройти некоторый путь проб и ошибок. Камензинд, работая один, выполнил все устройства в большом масштабе, используя имеющиеся в наличии транзисто­ры, резисторы и диоды, установленные на макетной плате. Он начал с того, что немного поменял номинальные значения раз­ных компонентов, следя за тем, каким образом схема будет реа­гировать на разные изменения в процессе производства и такие факторы, как, например, изменение температуры в процессе эксплуатации. Он сделал, по меньшей мере, около 10 различных вариантов схемы. На это ушло несколько месяцев работы. Затем настало время ручной работы. Камензинд садился за рабочий стол и, используя специально изготовленный компа­нией нож «X-Acto», наносил свою схему на большой лист пла­стика. Компания Signetics затем уменьшила это изображение с помощью фотографии в масштабе примерно 300 : 1. Они про­травили ее в тонкой кремниевой пластине, а затем поместили всю эту конструкцию в прямоугольный пластмассовый корпус с номером изделия, который был отпечатан на крышке. Таким образом родился таймер 555. Ему была уготована судьба наиболее популярной микросхе­мы в истории, как по количеству проданных единиц (десятки миллионов, и этот счет растет) и продолжительности существо­вания конструкции (она остается неизменной вот уже сорок лет). Микросхема таймера 555 использовалась везде — от ракет до детских игрушек. Он может заставить мигать огни, приводить в действие охранную сигнализацию, менять длительность меж­ду звуковыми сигналами и создавать сами звуковые сигналы. В настоящее время ИС разрабатываются большими коман­дами производителей и тестируются путем моделирования их поведения с помощью программного обеспечения компьютера. Таким образом, микросхемы, расположенные внутри компьюте­ра, предоставляют возможность спроектировать новые ИС. Зо­лотые дни конструкторов-одиночек, таких как Ханс Камерзинд, давно прошли, но его гений до сих пор живет внутри каждого таймера 555, который выходит с заводского конвейера.

 

 

Фундаментальные сведения

Почему таймер 555 так полезен? В своем режиме одновибратора (моностабильном), кото­рый мы только что рассмотрели, таймер 555 генерирует один импульс фиксированной (но программируемой) длительности. Есть ли у вас какие-либо мысли, как можно было бы использо­вать этот прибор? Подумайте о продолжительности времени, когда импульс от таймера 555 управляет некоторым другим компонентом. Датчик движения для включения наружного освещения, например. Когда инфракрасный детектор «видит», что что-то движется, то загорается свет на определенный пери­од времени, который может задаваться таймером 555. Другим применением может быть тостер. Когда кто-то опу­скает кусок хлеба, переключатель замыкает контакты, что при­водит к включению цикла работы тостера. Чтобы изменять длительность этого цикла, вы вместо сопротивления R4 можете использовать потенциометр и присоединить его к ручке, уста­новленной на корпусе устройства, чтобы с его помощью за­давать необходимый уровень прожаренности хлеба. В конце цикла тостера выходной сигнал от таймера 555 должен пройти через мощный транзистор, который в свою очередь подает на­пряжение питания на катушку электромагнита (это что-то вроде реле, за исключением того, что у нее нет контактов для включе­ния/выключения), выбрасывающего прожаренный кусок хлеба. Еще одно применение. Периодически включаемые дворни­ки автомобиля могут управляться таймером 555 — и в прежних моделях автомобилей это было именно так. А что можно сказать об охранной сигнализации, которую мы описывали в Эксперименте 15? Одна из функций, которую я упо­минал, и которая не была реализована, это возможность само­стоятельного отключения системы сигнализации через опреде­ленный, фиксированный интервал времени. Для выполнения этого мы можем использовать регулируемый выходной сигнал таймера. Эксперимент, который вы сейчас будете выполнять, выгля­дит примитивным, но в нем фактически реализуются все его возможности.

 

Ограничения при использовании микросхемы таймера 555

1.    Таймер может запускаться от стабильного источника питания с напряжением от 5 до 15 В.

2.    Большинство производителей рекомендуют регулирующий резистор, присоединенный к выводу 7, в диапазоне сопротивлений от 1 кОм до 1 МОм.

3.    Величина емкости времяопределяющего конденсатора может быть настолько высокой, насколько продолжительным вы хотите получить временной интервал, но точность при увеличении длительности интервала будет падать.

4.    На выходе микросхемы может быть получена мощность до 100 мА при напряжении питания 9 В. Этого достаточно для большинства небольших реле или миниатюрных динамиков, что вы увидите в следующих экспериментах.

Остерегайтесь, чтобы не перепутать выводы!
Во всех схемах я привожу микросхемы точно с таким расположением, как было показано ранее — вывод 1 находится вверху слева. В других схемах, которые вы можете найти на веб-сайтах, все может быть показано иначе. Для удобства изображения схем некоторые часто указывают номера выводов микросхем таким образом, что вывод 1 необязательно находится рядом с выводом 2.

Рис. 9. Многие рисуют схемы, в которых номера выводов микросхем располагаются в произвольном порядке, что значительно уменьшает схему и упрощает понимание ее функций. Это не помогает, когда вы начинаете реально выполнять подключения. Здесь приведена точно такая же схема, как и на рис. 4. Однако этот вариант схемы будет труднее реализовать на макетной плате

Автор: Чарльз Платт

ИС таймера 555 — Типы, конструкция, работа и применение

ИС таймера 555 — Режим работы — Схема, внутренняя, блок-схема и приложения

Цифровые таймеры

Таймеры — это те схемы, которые подают периодические сигналы для цифровая система, которая изменяет состояние этой системы. Другими словами, те схемы, которые работают на основе смены мультивибратора или устройства, которое может использоваться как мультивибратор, называются Timer .

Что такое микросхема таймера 555?

555 Таймер — это цифровая монолитная интегральная схема (ИС), которая может использоваться в качестве тактового генератора . Другими словами, таймер 555 — это схема, которая может быть подключена как стабильный или моностабильный мультивибратор . Проще говоря, таймер 555 — это монолитная схема синхронизации , которая может производить точные синхронизирующие импульсы с коэффициентом заполнения 50% или 100%. Он был разработан в 1970 году компанией Signetic Corporation и спроектирован Гансом Камензинд в 1971 году.

555 Таймер — это универсальное и наиболее используемое устройство в электронных схемах и конструкциях, которое работает как в стабильном, так и в моностабильном состояниях. Это может обеспечить временную задержку от микросекунд до многих часов.

555 Таймер — это очень дешевая ИС, которая работает в широком диапазоне разности потенциалов (обычно от 4,5 до 15 В постоянного тока), а различные входные напряжения не влияют на выход таймера.

555 Таймер — это линейное устройство, которое может быть напрямую подключено к цифровым схемам CMOS или TTL (транзисторная — транзисторная логика) из-за его совместимости, но для использования таймера 555 с другими цифровыми схемами необходимо взаимодействие.

Являясь неотъемлемой частью проекта электроники, микросхема таймера 555 очень часто используется в простых и сложных проектах электроники. Стандартная микросхема таймера 555 состоит из 2 диодов, 25 транзисторов и 15 резисторов, установленных в 8-контактном двухрядном корпусе.

Полезно знать:

Этот таймер называется 555 Timer из-за того, что он содержит три резистора 5 кОм, соединенных последовательно , для формирования диаграммы делителя напряжения.

Связанное сообщение:

Характеристики таймера 555 IC

• В зависимости от номенклатуры существует два типа таймера 555 — NE 555 Timer и SE 555 Timer .В то время как таймер NE 555 может использоваться в диапазоне температур от 0 до 70 ° C, таймер SE 555 может использоваться в диапазоне температур от -55 ° C до 125 ° C и имеет температурную стабильность 0,005% на 0C ..
• может работать с различных источников питания в диапазоне от 5 вольт до 18 вольт.
• Его можно использовать как генератор импульсов или как генератор , работая в разных режимах.
• Название 555 связано с тем, что он содержит три резистора 5 кОм, соединенных последовательно , для формирования диаграммы направленности делителя напряжения.
• Он может управлять как транзисторно-транзисторной логикой (TTL) из-за своего высокого выходного тока, так и логическими схемами CMOS.
• Он имеет высокий выходной ток и регулируемый рабочий цикл .
• 555 Таймер может работать как в нестабильном , так и в моностабильном режимах .
• Выход таймера 555 может обеспечивать или поглощать ток до 200 мА , понижая или подавая ток на нагрузку.
• Он содержит 24 транзистора , 2 диода и 17 резисторов .
• 555 Таймер доступен как 8-контактный двойной в линию Package ( DIP ), 8-контактный металлический корпус или 14-контактный Dual in Line Package ( DIP ).

Статьи по теме:

Устройство таймера 555 и блок-схема

Есть много производителей, которые производят таймер 555, который включает номер 555, например NE555 , CA555 , SE555 , MC14 555 и т. Д.Обычно два таймера 555 помещаются внутри одного чипа, который называется 556 . В настоящее время доступны чипы с четырьмя таймерами на 555 штук. Эти устройства доступны в круглой ИС с восемью (8), DIP (Dual inline Package) с 8 контактами или DIP с 14 контактами.

Ниже приведена схема контактов таймера DIP (Dual inline Package) 555 с 8 контактами.

Рис. 1: Конструкция ИС таймера 555 и выводов

Простая схема таймера 555 показана выше на рис. 3, который показывает внутреннюю конструкцию таймера 555.Согласно рис. 1 и 3, таймер содержит два компаратора, триггер RS, выходной стежок (выходной буфер) и разрядный транзистор Q ₁ .

Кроме того, три резистора 5 кОм соединены последовательно с резистором 5 кОм, первый конец которого подключен к V _CC (контакт 8 = напряжение питания), а другой конец подключен к земле (GND = контакт 1).

На рис. 1 и выше (а также на рис. 2 и 3 ниже), как показано на блок-схеме, сердце ИС лежит в двух схемах компаратора.В то время как инвертирующий вывод верхнего компаратора подключен к точке с потенциалом постоянного тока 2/3 В _CC (где V _CC может быть от + 5 В до + 18 В), неинвертирующий вывод подключен к пороговому выводу.

Инвертирующая клемма нижнего компаратора подключена к входному контакту внешнего триггера, тогда как неинвертирующая клемма подключена к точке с потенциалом постоянного тока 1/3 В _CC . Три резистора по 5 кОм соединены последовательно, образуя цепь делителя напряжения.Выходные данные обоих компараторов передаются на триггер R-S, состояние которого зависит от выходного сигнала двух компараторов.

Выход R-S триггера подключен к двум транзисторам — Q ₁ и Q ₂ . Q1 является разрядным транзистором и обеспечивает путь разрядки к внешнему конденсатору, когда он насыщен. Q ₂ — это транзистор сброса, подающий импульс которого сбрасывает всю схему синхронизации. Выходной сигнал триггера усиливается блоком усилителя мощности.

Статьи по теме:

555 Конфигурация выводов таймера

555 Распиновка IC таймера
ПИН-код	Имя	73 Назначение	Заземление (0 В)
2	TRIG	Для подачи внешнего триггерного напряжения
3	OUT	1.7 В ниже + V CC или к GND
4	RESET	Для сброса временного интервала
5	CTRL	Обеспечивает доступ для управления внутренним делителем напряжения
6	Пороговое напряжение
7	DIS	Синфазно с выходом
8	В CC	Положительный источник напряжения

Вот простое объяснение 8 контактов 555 Таймер IC (рис. 1 и 2). Давайте разберемся с этой ИС с ее конфигурацией контактов и принципиальной схемой.

Рис. 2 — Схема выводов ИС таймера 555

1. Земля (GND)

Это общая точка заземления цепи. Клемма заземления внешней цепи, а также клемма заземления источника питания (V _CC ) подключены к клемме GND (заземление) таймера 555.

Этот вывод либо заземлен, либо подключен к отрицательной шине. Подключение с использованием резистора не рекомендуется во избежание нагрева ИМС из-за накопленного в ней паразитного напряжения.

2. Триггер

Когда терминал триггера получает 1/3 (1/3) напряжения питания, т.е. Высокий.

Этот вывод является выводом триггера входа для ИС и активирует цикл синхронизации. Низкий сигнал на этом выводе запускает таймер. Требуемый ток на этом выводе составляет 0,5 мкА в течение периода 0,1 мкСм . Чтобы избежать ложного срабатывания из-за шума, штифт требует подтягивающего соединения.Напряжение на этом выводе составляет 1,67 Вольт для напряжения питания 5 Вольт и 5 Вольт для напряжения питания 15 Вольт .

3. Выход

Этот терминал используется для получения выхода и подключения к нагрузке. В любой момент его значение низкое или высокое. т.е. это выходной контакт таймера. Выход таймера зависит от длительности временного цикла входного импульса. Выход может потреблять или истощать ток, максимум 200 мА. Для НИЗКОГО выхода он потребляет ток, напряжение немного больше нуля, а для ВЫСОКОГО выхода он подает ток с напряжением менее V _CC .

4. Сброс

Без учета предыдущего состояния выхода, подача триггерного импульса на этот терминал сбрасывает устройство. Т.е. Его выход становится низким.

Вывод сброса либо не подключен, либо подключен к положительной шине. Логический сигнал LOW на этом выводе сбрасывает таймер независимо от его входа. Требуемое напряжение сброса составляет 0,7 В, при токе 0,1 мА

5. Управляющее напряжение

На клемме управляющего напряжения есть два третьих положительных напряжения от общего напряжения питания (В _CC ).Таким образом, он становится частью схемы компаратора. Обычно конденсатор подключается между клеммами заземления и управления напряжением.

Это также обычно неподключенный контакт или заземленный через конденсатор 0,01 мкФ . Для некоторых приложений этот вывод требуется для управления пороговым напряжением на верхнем компараторе и подключен к внешнему сигналу постоянного тока для изменения рабочего цикла.

6. Пороговое напряжение

Пороговое напряжение и управляющее напряжение — это два входа схемы компаратора.Схема сравнивает доступное напряжение на клемме порогового напряжения с доступным опорным напряжением на клемме управления.

Если доступное напряжение на пороговом выводе (вывод 6) больше, чем управляющее напряжение, т.е. две трети от V _CC , то выходной сигнал будет низким, в противном случае он будет высоким.

Этот вывод обеспечивает пороговое напряжение на верхний компаратор. Когда напряжение на этом выводе больше 2/3 В _CC , рабочий цикл изменяется.Он подключен к неинвертирующему выводу верхнего компаратора. Требуемый ток 0,1 мА , с длительностью импульса 0,1 мкс .

7. Разряд

Когда выходная мощность низкая, клемма разряда обеспечивает путь разряда с низким сопротивлением к внешнему подключенному конденсатору. Тем не менее, он действует на разрыв цепи, когда выходная мощность высока.

Этот вывод обеспечивает путь разряда для синхронизирующего конденсатора через NPN-транзистор. Ток разряда менее 50 мА требуется во избежание повреждений.Его также можно использовать как выход с открытым коллектором.

8. + V _CC (клемма напряжения питания)

На эту клемму подается напряжение питания для работы таймера. Этот вывод подключается к положительной шине источника питания и также известен как V _CC . Напряжение питания может варьироваться от + 5 Вольт до +18 Вольт .

Связанные сообщения:

Схема и принцип работы микросхемы таймера 555

В блоке таймера 555 или функциональной схеме компараторами являются те устройства, которые имеют высокий выходной сигнал, когда их положительное входное напряжение больше, чем их отрицательное входное напряжение и наоборот.

Схема внутренних функций таймера 555 Схема внутренних функций таймера 555

Делитель напряжения в цепи (который содержит три последовательно соединенных резистора 5 кОм ), который обеспечивает уровень срабатывания одной трети от В _CC (V _CC /3) и две трети (2/3) порогового напряжения. Чтобы понять этот момент, предположим, что входное значение — 15 В . В этом случае значение уровня запуска будет 5V как ( V _CC /3 = 15V / 3 = 5V ).И значение порогового уровня будет 10V как ( V _CC x 2/3 = 15V x (2/3) ) = 10V .

При необходимости уровень запуска и порог могут быть отрегулированы с помощью клеммы управляющего напряжения (контакт 5), т.е.изменив управляющее напряжение на контакте 5, мы можем изменить уровень запуска и пороговое напряжение в соответствии с требуемой спецификацией. Однако в этом случае значение триггера и порога останется равным 1 /3 V _CC и 2/3 V _CC соответственно.

Что касается рабочей части микросхемы таймера 555, эта схема обычно работает в трех различных режимах, а именно в A-стабильном, моностабильном и бистабильном режимах. Для лучшего понимания микросхемы таймера 555 и ее различных состояний, проверьте приведенную ниже принципиальную схему.

555 Внутренняя принципиальная схема таймера Рис. 3: Рис: 555 Внутренняя принципиальная схема таймера

Когда нормальное высокое входное значение триггера мгновенно уменьшается, тогда 1/3 В _CC , Затем выход Компаратора B становится High from Low, в результате RS-защелка или RS-триггер переходит в состояние «set».Когда триггер установится, тогда выход (в точке 3) станет высоким. Одновременно с этим отключается разрядный транзистор Q ₁ , и выходной сигнал остается высоким до тех пор, пока значение обычно низкого порогового значения на входе не увеличится до 2/3 В _CC .

Как только входной порог увеличивается, чем 2 / 3V _CC , тогда выход компаратора A становится низким, в результате триггер RS сбрасывается (поскольку выход компаратора напрямую подключен к RS вход R триггера, как показано на рис.Когда триггер сбрасывается, на выходе становится низкий уровень, и разрядный транзистор Q ₁ включается.

Триггер можно сбросить, применив внешний сброс входа без пороговой цепи. Обратите внимание, что входы триггера и порога (контакт 2 и контакт 6) управляются внешними компонентами, и таймер 555 может использоваться как стабильный , моностабильный или бистабильный режим , управляя входами триггера и порога с помощью этих внешних компонентов.

Типы таймеров 555 и Рабочие режимы

Существует три основных типа таймеров 555 в зависимости от режима работы и работы.

1. 555 Таймер как нестабильный мультивибратор
2. 555 Таймер как моностабильный мультивибратор
3. 555 Таймер как бистабильный режим

555 Таймер может работать в трех режимах — моностабильный режим, бистабильный режим и Нестабильный режим .

Нестабильный режим:

В этом режиме на выходе не будет стабильного уровня, и выход будет постоянно колебаться между высоким и низким. я.e.- Он не имеет стабильного состояния и продолжает переключаться между высоким и низким без применения какого-либо внешнего триггера.

Работа таймера 555 в A-стабильном режиме:

Выводы триггера и порога соединены вместе, поэтому нет необходимости во внешнем пусковом импульсе. Компаратор выдает 1 во время зарядки триггера, потому что входное напряжение на контакте триггера все еще ниже 1/3 подаваемого напряжения. На этот раз выходной сигнал таймера высокий. Как только напряжение на контакте достигнет 1/3 от подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 0, сохраняя ситуацию неизменной, поскольку оба входа R и S триггера равны 0.Как только напряжение на конденсаторе достигнет 3/7 приложенного напряжения, пороговый компаратор будет выводить 1 на вход R триггера. Теперь конденсатор начнет разряжаться через резистор R ₂ и разряжать транзистор. Выходной сигнал таймера 555 в этот момент низкий. Как только напряжение на конденсаторе упадет до 1/3 подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 1.

Вы можете легко рассчитать выходной сигнал этой конфигурации, используя приведенную ниже формулу.Максимальное время зависит от резисторов R ₁ , R ₂ и конденсатора. С другой стороны, низкое время зависит только от резистора R ₂ и конденсатора.

Высокое время:

T _H = 0,693 x (R ₁ x R ₂ ) XC ₁

Низкое время:

T _L = 0,693 x (R ₂ ) X (C ₁ )

Период для одного цикла:

T = TH + TL x (R ₁ + 2R ₂ ) C1

Частота:

f = 1 .44 / (R ₁ + R ₂ ) C ₁ ) HZ

Он также известен как режим самозапуска, таймер используется в этом режиме как генератор тактовых импульсов или генератор . Таймер переключается между двумя квазистабильными состояниями и без внешнего триггерного входа.

Ниже представлена ​​схема таймера 555 в нестабильном режиме.

Рис. 5: Нестабильный режим таймера 555

(см. Также Рис. 2). Когда таймер включен, то есть выход ВЫСОКИЙ, транзистор Q ₂ будет находиться в области отсечки при получении НИЗКОГО входного сигнала.Конденсатор заряжается через оба резистора R ₁ и R ₂ в направлении V _CC . Время зарядки конденсатора составляет

τ ₁ = 0,693 (R ₁ + R ₂ ) * C.

Это напряжение конденсатора является пороговым напряжением для верхнего компаратора.

Когда напряжение превышает 2/3 В _CC , верхний выход компаратора сбрасывает триггер, который переводит выход таймера в состояние ВЫКЛ (при условии, что вывод сброса находится в состоянии НИЗКОГО) Транзистор τ будет в области насыщения, т.е.е. будет включен, обеспечивая путь разряда конденсатора через резистор R ₂ , время разряда — 0,693 R ₂ * C .

Когда напряжение конденсатора падает ниже -1 / 3V _CC , второй выход компаратора устанавливает триггер, который делает выход таймера НИЗКИМ, и весь процесс начинается снова. Таким образом, выходной сигнал таймера колеблется между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ состоянием, генерируя колебания.

Вы также можете прочитать:

Моностабильный режим :

Эта конфигурация состоит из одного стабильного и нестабильного состояний.Если стабильный выход установлен на высокий уровень, тогда выходной сигнал таймера высокий.

Работа таймера 555 в моностабильном режиме —

Триггерный вход удерживается на высоком уровне путем подключения его к V _CC через резистор. Вывод порогового значения низкий, что делает пороговый компаратор равным 0. В результате напряжение, поступающее от источника, идет на землю через транзистор. Нажмите кнопку на спусковом крючке, чтобы переключить выход таймера 555 на высокий. При этом конденсатор С ₁ начнет заряжаться через резистор R ₁ .Таймер 555 будет оставаться в этом положении до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не достигнет 2/3 подаваемого напряжения. Компаратор будет выводить 1 на вход R триггера, переводя схему в исходное состояние. Время, в течение которого выходной сигнал таймера будет оставаться на высоком уровне; полностью зависят от номинала как конденсатора C ₁ , так и резистора R ₁ .

Для расчета времени используйте следующую формулу:

T = 1,1 * C ₁ * R ₁

Он также известен как режим одиночного импульса или режим генерации импульсов.В этом состоянии таймер 555 обычно находится в стабильном состоянии до срабатывания, после чего он переходит в квазистабильное состояние.

Ниже представлена ​​схема таймера 555 в моностабильном режиме.

Рис. 4: Таймер 555 в моностабильном режиме

(см. Также Рис. 2). Первоначально выход таймера имеет низкий уровень, а транзистор Q ₂ находится в режиме насыщения, то есть полностью включен. Поскольку на второй компаратор подается отрицательный пусковой импульс, более отрицательный, чем -1/3 В _CC , триггер устанавливается на ВЫСОКИЙ, переводя выход таймера в ВЫСОКОЕ состояние и транзистор τ выключено.

Выход остается ВЫСОКИМ в течение времени Tout, т.е. τ = 1,1 RC , то есть времени, необходимого для зарядки конденсатора C (также известного как постоянная времени RC) . Когда напряжение на конденсаторе превышает 2/3 В _CC , выходной сигнал верхнего компаратора сбрасывает триггер на ноль, и разрядный транзистор Q ₂ снова насыщается, обеспечивая путь разряда к конденсатору. Когда напряжение конденсатора возвращается к нулю, схема возвращается в свое нормальное состояние.

Бистабильный режим :

В этой конфигурации оба состояния выхода стабильны. При каждом прерывании выходной сигнал изменяется с низкого на высокий и наоборот. Если у нас высокий выход, он переходит в низкий уровень после получения прерывания и остается низким до тех пор, пока следующее прерывание не изменит состояние.

Работа таймера 555 в бистабильном режиме:

Контакты запуска и сброса микросхемы таймера 555 подключены к V _CC через два резистора.Чтобы сохранить состояние входа на низком уровне, удерживая их нажатыми, подключите две кнопки между этими контактами и землей.

После нажатия кнопки триггера состояние входа триггера станет низким. Следовательно, компаратор будет выводить High, и это заставит выход Q-bar flip-flip перейти в Low. Конечное состояние таймера будет высоким. Выход будет оставаться высоким, даже если кнопка триггера не нажата, потому что в этом случае вход R и S триггера будет равен 0, что означает, что триггер не будет изменить исходное состояние.Чтобы сделать выход низким, нам нужно сбросить кнопку, которая в конечном итоге сбрасывает всю микросхему таймера 555.

Это также известно как режим триггера, и в этом режиме таймер остается в двух стабильных состояниях. Он не требует какой-либо внешней схемы синхронизации, так как временная задержка между двумя состояниями зависит от времени подачи внешних импульсов.

Ниже представлена ​​схема таймера 555 в бистабильном режиме.

Рис. 6: Бистабильный режим таймера 555

Два переключателя соединены таким образом, что, в то время как переключатель S ₁ подключен к контакту сброса с V _CC , переключатель S ₂ подключен к контакту триггера с землей.Отрицательный импульс на входе триггера при напряжении более отрицательном, чем -1 / 3V _CC , запускает выход нижнего компаратора для установки триггера и, следовательно, выхода таймера на ВЫСОКИЙ уровень. Поскольку пороговый вывод заземлен, положительный импульс на выводе сброса запускает

Поскольку таймер остается в одном стабильном состоянии до подачи внешнего импульса, а затем переходит в другое стабильное состояние, этот режим называется бистабильным режимом. . Важным приложением является схема триггера Шмитта.

555 Таймер Калькулятор

Калькулятор можно увидеть под заголовком « 555 Таймер Калькулятор с формулой и уравнениями »

Применения таймера 555

Таймер 555 является наиболее важной интегральной схемой (микросхемой), широко используемой в цифровой электронике. Ниже приведены некоторые распространенные варианты использования и применения микросхемы таймера 555:

• PWM (широтно-импульсная модуляция) и PPM (импульсная позиционная модуляция)
• Осциллятор рабочего цикла
• Диммер лампы
• Для обеспечения точной задержки времени
• В качестве переворота -flop элемент
• Цифровые логические пробники
• Аналоговые измерители частоты
• Приложения с четырехкратным таймером
• Генерация импульсов, сигналов и прямоугольных сигналов
• Генератор ступенчатых тоновых и тональных пакетов и генерация линейных пилообразных сигналов
  
• Тахометры и измерение температуры
• Это может использоваться как моностабильный мультивибратор и нестабильный мультивибратор.
• Преобразователи постоянного тока в постоянный
• Регуляторы напряжения постоянного тока
• Преобразователь напряжения в частоту
• Делитель частоты
• Триггер Шмитта
• Кабельный тестер
• Детектор импульсов
• Контроль скорости стеклоочистителя
• Таймер Переключатель
• Генерация задержки, точность t iming и последовательная синхронизация
• ИС таймера 555 широко используются в большинстве интересных электронных схем и проектов, таких как схема светофора с таймером 555, светодиодные мигающие схемы, полицейская сирена, светодиодные игральные кости, музыкальная шкатулка, металлоискатель, джойстик и игровые манипуляторы, и недорогой линейный приемник, схема активации переключателя хлопка и множество других проектов и схем.

Это базовое руководство по микросхеме таймера 555. Любая другая информация о таймере 555 приветствуется в разделе комментариев. Мы надеемся, что вы лучше понимаете микросхему таймера 555 и ее работу в различных конфигурациях.

Вы также можете прочитать:

Как сгенерировать ШИМ с помощью микросхемы таймера 555? 555 Цепь таймера PWM

В этом уроке я покажу вам, как сгенерировать ШИМ-сигнал с помощью микросхемы таймера 555. Мы узнаем немного о микросхеме таймера 555, о том, как она работает как нестабильный мультивибратор, и как мы можем использовать сигнал ШИМ с таймером 555 для регулировки яркости светодиода.

Что такое ШИМ?

PWM, сокращение от Pulse Width Modulation, является важным понятием в современной электронике. Обычно он используется в качестве механизма подачи энергии в системах управления двигателем и освещением.

В методе ШИМ напряжение, которое должно подаваться на двигатель постоянного тока или светодиод, подается в форме импульсов быстрого переключения, а не в виде непрерывного аналогового сигнала. «Рабочий цикл» и «Частота» сигнала ШИМ определяют выходное напряжение.

Рабочий цикл сигнала ШИМ описывает количество времени, в течение которого импульс остается ВЫСОКИМ в одном цикле. Обычно это выражается в процентах.

Если T _HIGH — это длительность, в течение которой импульс является HIGH в одном цикле, а T _LOW — это длительность, для которой импульс является LOW, то период импульса равен

T = T _{ВЫСОКИЙ} + T _НИЗКИЙ

Рабочий цикл = (T _HIGH / T) * 100

Частота сигнала ШИМ описывает скорость, с которой сигнал завершает один цикл.

На изображении выше показаны различные сигналы ШИМ и разные рабочие циклы, а также выходное напряжение.

Очень легко сгенерировать сигнал ШИМ, используя таймер IC 555. Но прежде чем увидеть, как генерируется ШИМ-сигнал таймера 555, вам необходимо понять работу нестабильного мультивибратора микросхемы таймера 555.

Как только вы это поймете, то, внося небольшие изменения, вы можете легко создавать ШИМ-сигнал с помощью таймера 555.

Как таймер 555 работает в нестабильном режиме?

Как следует из названия, нестабильный мультивибратор — это колебательный контур без стабильного состояния i.е., он автоматически переключается между двумя состояниями. Следовательно, нестабильный мультивибратор также известен как автономный мультивибратор или автономный осциллятор.

Используя всего три дополнительных компонента, мы можем заставить таймер 555 работать в нестабильном режиме. Они представляют собой пару резисторов и конденсатор.

Принципиальная схема нестабильного режима таймера

555

На следующем изображении показана упрощенная схема микросхемы таймера 555 в нестабильном режиме.

Эксплуатация

Я сделал специальный учебник по «Астабильному мультивибратору с использованием таймера 555 ».Для подробного объяснения, проверьте это. Чтобы понять работу таймера 555 в нестабильном режиме, взгляните на внутреннюю схему таймера 555.

Первоначально, когда микросхема таймера 555 сбрасывается, ее выход низкий. Это включит внутренний транзистор, который обеспечит путь разряда конденсатора через R2.

Когда напряжение конденсатора падает ниже 1/3 В _CC , выход становится ВЫСОКИМ, а транзистор выключается. Это заставит конденсатор заряжаться через R1 и R2.Когда напряжение конденсатора поднимается выше 2/3 В _CC , выходной сигнал становится НИЗКИМ, и цикл продолжается.

На следующем изображении показано соотношение между напряжением конденсатора и выходным напряжением.

По сути, значения R1, R2 и C будут определять продолжительность, в течение которой выходной сигнал будет ВЫСОКИМ или НИЗКИМ.

Рабочий цикл

Думаю, вы понимаете, куда мы движемся с приведенным выше объяснением. Поскольку длительность ВЫСОКОГО или НИЗКОГО выходного сигнала зависит от времени зарядки и разрядки конденсатора, мы можем контролировать рабочий цикл и частоту выходного импульса.

В учебном пособии «Нестабильный режим» я получил все значения, связанные с синхронизацией и частотой. Я просто напишу здесь окончательные значения.

T _ON = 0,693 * (R1 + R2) * C

T _ВЫКЛ = 0,693 * R2 x C

Период T = T _ON + T _OFF = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C

Частота F = 1 / T = 1,44 / ((R1 + 2R2) * C) Гц

В следующей таблице показаны некоторые общие значения для R1, R2 и C и соответствующая частота.

555 Таймер ШИМ поколения

Из приведенной выше принципиальной схемы таймера 555 в нестабильном режиме видно, что конденсатор заряжается через R1 и R2, в то время как он разряжается только через R2.

Следовательно, если мы заменим R2 на потенциометр, мы сможем контролировать зарядку и разрядку конденсатора и, по сути, рабочий цикл сигнала ШИМ.

Я выбрал R1 как резистор 1 кОм, R2 как потенциометр 10 кОм и C как конденсатор 10 нФ (0,01 мкФ).Кроме того, я добавил два диода с быстрой коммутацией, один в цепи зарядки, а другой — в цепи разряда.

Схема

Схема

На следующем изображении показана принципиальная схема генератора 555 Timer PWM.

Принципиальная схема для генератора 555 с ШИМ таймером

Требуемые компоненты

• 555 Таймер IC
• Резистор 1 кОм
• Потенциометр 10 кОм
• 10 нФ (0,01 мкФ) 2 конденсатора
• 1N4148 2 диода быстрого переключения
• Резистор 470 Ом
• светодиод
• Макет
• Блок питания 12 В
• Соединительные провода

Работа генератора 555 Таймер ШИМ

ПРИМЕЧАНИЕ: Вместо резистора 1 кОм для R1 я подключил последовательно два резистора 470 Ом.Кроме того, я не подключал конденсатор 10 нФ между выводом 5 микросхемы 555 IC и GND.

Перед пониманием работы схемы генерации ШИМ с таймером 555, если вы хотите рассчитать рабочий цикл и частоту ШИМ-сигнала на основе выбранных компонентов, вы можете использовать вышеупомянутые формулы.

Теперь, продолжая работу, конденсатор заряжается через R1, D2 и правую сторону R2 и разряжается через левую сторону R2 и D1. Таким образом, перемещая дворник потенциометра, мы контролируем время зарядки и разрядки конденсатора.

Поскольку зарядка и разрядка конденсатора напрямую связаны с длительностью включения и выключения выходного импульса, мы можем легко изменить рабочий цикл сигнала ШИМ.

Заключение

Здесь демонстрируется простой проект для генерации сигнала ШИМ с использованием микросхемы таймера 555. Чтобы показать результат, я использовал светодиод в качестве устройства вывода. Вы можете легко изменить приведенную выше схему для управления скоростью двигателя постоянного тока.

Как работают таймеры 555? Анализ схемных режимов

Введение

Для людей, которые имели дело с цифровыми схемами или аналоговыми схемами, 555 IC определенно является классической работой.Благодаря низкой стоимости и надежной работе, он широко используется в различных электроприборах, включая приборы и счетчики, бытовые приборы, электрические игрушки и системы автоматического управления. Таймеру 555 требуется только несколько внешних резисторов и конденсаторов для реализации схем генерации и преобразования импульсов, таких как несколько генераторов, моностабильные триггеры и триггеры Шмитта. Так как же это работает в схеме? Какова роль его схемы? Здесь приведены несколько типичных примеров схем 555 для конкретного анализа.

Программирование таймеров 555

Каталог

---

Ⅰ Базовый анализ цепи таймера 555

555 Что означает? Таймер
555 — это удобная и мощная ИС, которая широко используется для генерации, преобразования, управления и обнаружения сигналов. Происхождение этого названия, потому что оно разделено тремя резисторами 5кОм. Таймер 555 — это простая интегральная схема, которую можно использовать для создания множества различных электронных схем. С помощью следующего анализа цепей вы узнаете, как работает 555 IC.

Рисунок 1. Базовая схема таймера 555

✔️ Анализ схемы
R не является клеммой сброса, когда установлено значение 0, Q равно 0, равно 1, Uo выводит 0 и добавляется 1 к базе транзистора T, транзистор находится в проводящем состоянии.
① Когда R = 0, Q = 1, uo = 0, T насыщается и включается.
② Когда R = 1 (в настоящее время нет функции сброса):
UTH> 2V _CC /3, UTR> V _CC /3, C1 = 0, C2 = 1, Q = 1 или = 0 , uo = 0, T насыщается и включается.(Анализ: положительная входная клемма C1 — 2V _CC /3, отрицательная входная клемма UTH C1 больше, чем положительная входная клемма, работает в режиме насыщения и выходит 0. Отрицательная входная клемма C2 — 1V _CC /3, что является меньше, чем положительный входной вывод UTH, и выводит 1. Горизонтальная линия над RD и SD, что означает низкий уровень, то есть Reset. C1 выводит 0, RD действителен, тогда Q равно 0, а не 1, Uo выводит 0 , и не действует на базе триода.)
③ Когда R = 1, UTH <2V _CC /3, UTR> V _CC /3, C1 = 1, C2 = 1, Q и остается неизменным , uo и T остаются неизменными.(Анализ такой же, как и выше)
④ Когда R = 1, UTH ＜ 2V _CC /3, UTR ＜ V _CC /3, C1 = 1, C2 = 0, Q = 0, = 1, uo = 1, Т отсечена. (Анализ такой же, как и выше)
Узнайте, как входы взаимодействуют с напряжением питания, чтобы запускать и сбрасывать высокий и низкий уровень выхода. Узнайте, какие булавки можно использовать для регулировки порога, при котором происходит это изменение.

Ⅱ 555 Анализ цепей мультивибратора

Рисунок 2. Анализ цепи мультивибратора 555

Рисунок 3.555 Пример схемы мультивибратора

✔️ Анализ цепей

Сначала источник питания V _CC заряжает конденсатор C через R1 и R2, и напряжение конденсатора должно быть относительно небольшим, менее 1 В _CC /3. Точно так же положительный вывод C1 — 2V _CC /3, отрицательный вывод C2 — 1V _CC /3, а выводы TH и TR соединены. В то же время это меньше 1V _CC / 3 в начале. В это время C1 выводит 1, C2 выводит 0, и установленный вывод действителен (с подробным подтверждением): Q равно 1, не равно 0, а uo равно 1, транзистор отключен и выводит высокий уровень.В это время блок питания все еще заряжает конденсатор. Когда клеммы TH и TR соединены вместе, напряжение меньше 2 В _CC /3 и больше 1 В _CC /3; C1 выводит 1, C2 выводит 1, транзистор отключен, а uo равно 1. Когда конденсатор больше 2 В _CC /3, C1 выводит 0, а C2 выводит 1. В это время Q равно 0, не 1, uo равно 0, на выходе низкий уровень, транзистор открыт. Конденсатор будет разряжаться через вывод 7. После этого напряжение в точке соединения TH и TR будет постепенно уменьшаться, менее 2 В _CC /3 и более 1 В _CC /3, а затем будет меньше. чем 1V _CC /3, чтобы сформировать гармонический осциллятор.
Ширина импульса tp1 первого переходного состояния, то есть время, необходимое для повышения uc с V _CC /3 зарядки до 2V _CC /3 (заряжается через два резистора):

Вторая длительность импульса переходного состояния tp2, то есть время, необходимое для разряда uc от 2V _CC /3 до V _CC /3:

Рабочий цикл: время, в течение которого высокий уровень занимает весь цикл.
видно, что его рабочий цикл всегда больше 50%.

Примеры 1
Схема с регулируемым рабочим циклом (добавить регулируемый резистор)

Рисунок 4. Схема с регулируемым рабочим циклом (добавить регулируемый резистор)

Его можно вычислить:
Где T1 = 0,7R1C (T1 — время зарядки), T2 = 0,7R2C (T2 — время разрядки)
Общее время T = T1 + T2 = 0,7 (R1 + R2) C
Итак, R1, R2 , и C, а также период T.

Расчет рабочего цикла

Пример 2
Схема с регулируемым рабочим циклом (1 кГц)

Рисунок 5.Схема с регулируемым рабочим циклом (1 кГц)

✔️ Анализ цепей

T = 0,7 (R1 + R2) C, f = 1 / T, цепи рабочего цикла нужно только отрегулировать значение сопротивления.

Ⅲ Анализ цепи моностабильного триггера с таймером 555

Рабочие характеристики
① Он имеет два различных рабочих состояния: устойчивое состояние и переходное состояние.
② Под действием внешнего триггерного импульса он может переключиться из установившегося состояния в переходное состояние. После того, как переходное состояние поддерживается в течение определенного периода времени, схема может автоматически вернуться в установившееся состояние.
③ Переходное состояние не может поддерживаться в течение длительного времени, а продолжительность его поддержания зависит от параметров самой схемы и не имеет никакого отношения к запускающему импульсу.

Так в чем же принцип моностабильной схемы?

Рисунок 6. Анализ цепи моностабильного таймера 555

Рисунок 7. Пример моностабильной схемы таймера 555

✔️ Анализ цепей

Во-первых, терминал TR находится на высоком уровне ui, который должен быть больше 1 В _CC /3.В это время C2 выводит 1, а блок питания заряжает конденсатор C через R. Зарядное напряжение меньше 1 В _CC /3 (TH), напряжение CO равно 2 В _CC /3, C1 выводит 1, и в это время он находится в состоянии ожидания. Предполагая, что клемма без сброса R сбрасывается перед включением питания, выход uo равен 0, а затем предыдущее состояние все еще сохраняется, и выход равен 0 в это время. равен 1, транзистор включен, конденсатор разряжен через вывод 7, а uc — нулевой уровень.В определенный момент ui низкий, C1 по-прежнему выводит 1, C2 выводит 0, Q равно 1, равно 0, uo выводит 1 (высокий уровень), и транзистор был в отключенном состоянии. В это время V _CC может заряжать конденсатор (uc становится больше). Когда uc находится между 1V _CC /3 ~ 2V _CC /3, предполагая, что терминал TR возвращается в исходное состояние (высокий уровень), C1 выводит 1, C2 выводит 1, в это время uo остается в исходном состоянии, он по-прежнему равен 1, и транзистор находится в отключенном состоянии.Когда uc больше 2V _CC /3, C2 по-прежнему равен 1, выход C1 равен 0, Q равен 0, равен 1 и uo равен 0, транзистор включен и находится в состоянии разряда, в это время uc становится все меньше и меньше.
Сумма:
1. Пока подается сигнал триггера низкого уровня, временным стабильным временем пребывания является время зарядки напряжения 0V ~ 2Ucc / 3 (время, представленное tp).
2. Время зарядки Tp = 1.1RC
3. Его можно использовать в качестве схемы синхронизации, и время может быть определено RC.

Пример: схема синхронизации (время задержки 1 с)

Рис. 8. Пример схемы задержки таймера 555

Ⅳ Схемы классических схем таймера 555

Существует МНОГО проектов, использующих 555 различными способами, и легко найти схемы для создания уже испытанного проекта. Здесь перечислены некоторые типичные проекты , использующие таймер 555 в схемах . Давайте посмотрим.

🔺 Автомобильный тахометр	🔺 СИРЕНА
🔺 Проблесковые огни	🔺 Схема рыцаря наездника
🔺 Лазерный луч	🔺 Защелка
🔺 Светодиодный диммер	🔺 555 Усилитель
🔺 Световой извещатель	🔺 Пулемет
🔺 Металлоискатель	🔺 ШИМ двигателя
🔺 Музыкальная шкатулка	🔺 Тестер стабилитронов

Ⅴ 555 Режимы ИС таймера

Таймер 555 будет использовать разные модели в разных схемах для соответствия требованиям схемы.Таким образом, он имеет множество производных моделей, производимых разными компаниями с различными функциями выводов, и использует конструкцию CMOS. Более того, некоторые микросхемы содержат несколько встроенных таймеров 555. Некоторые распространенные модели из семейства микросхем 555 следующие:

Производитель	Модель	Примечания
Силиконовые решения на заказ	CSS555 / CSS555C	Чип CMOS, минимальное рабочее напряжение 1.2 В, IDD <5 мкА
CEMI	ULY7855	*
Полупроводники ЭКГ	ECG 955M	Таймер, одиночный генератор RC-типа
Экзар	XR-555	Высокостабильный контроллер
Fairchild	NE555 / KA555	С выдержкой времени или моностабильный
Харрис	HA555	*
ИК Semicon	ILC555	CMOS чип, минимальное рабочее напряжение 2V
Техасские инструменты	SE555 / NE555	*
Renesas	ICM7555	Таймеры CMOS RC
Литические системы	LC555	Доступен в самом маленьком в отрасли 8-контактном корпусе DSBGA
Максим	ICM7555	CMOS RC таймеры, минимальное рабочее напряжение 2 В
Motorola	MC1455 / MC1555	Таймер монолитный
National Semiconductor	LM1455 / LM555 / LM555C	*
National Semiconductor	LMC555	Чип CMOS, минимальное рабочее напряжение 1.5В
NTE Sylvania	NTE955M	Точное время задержки
Raytheon	RM555 / RC555	*
RCA	CA555 / CA555C	*
STMicroelectronics	NE555N / K3T647	*
Техасские инструменты	SN52555 / SN72555	*
Техасские инструменты	TLC555	CMOS чип, минимальное рабочее напряжение 2V
Zetex	ZSCT1555	Прецизионный таймер на одну ячейку
NXP	ICM7555	КМОП
Hitachi Semiconductor	HA17555	Точные временные задержки или колебания

---

Часто задаваемые вопросы о схеме таймера 555

1.Что таймер 555 делает в цепи?
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 различной скважностью от 50 до 50. до 100%.

2. Какое напряжение выдерживает таймер 555?
Стандартный TTL 555 может работать от напряжения питания от 4,5 до 18 В, а его выходное напряжение примерно на 2 В ниже, чем напряжение питания VCC.555 может выдавать или потреблять максимальный выходной ток 200 мА (но на этом уровне он может нагреваться), поэтому вариации схемы не ограничены.

3. Какие бывают режимы работы таймера?
Регистры таймера могут использоваться в двух режимах. Этими режимами являются режим таймера и режим счетчика. Единственная разница между этими двумя режимами — это источник увеличения регистров таймера.

4. Каковы основные режимы работы таймера 555?
Таймер 555 может работать в нестабильном, бистабильном и моностабильном режимах.Каждый режим работы обозначается схемой и его выходом.

5. Какая максимальная частота таймера 555?
2MHz
согласно сайту, таймер 555 имеет максимальную частоту 2MHz.

Альтернативные модели

Часть	Сравнить	Производителей	Категория	Описание
ПроизводительЧасть #: 7005L35GB	Сравнить: Текущая часть	Производители: Технология интегрированных устройств	Категория: Чип памяти	Описание: двухпортовая SRAM, 8KX8, 35 нс, CMOS, CPGA68, 1.180 X 1,18 ДЮЙМА, ВЫСОТА 0,16 ДЮЙМА, КЕРАМИЧЕСКИЙ, PGA-68
Производитель Номер детали: 7005S35G	Сравнить: 7005L35GB против 7005S35G	Производители: Технология интегрированных устройств	Категория: Чип памяти	Описание: двухпортовая SRAM, 8KX8, 35 нс, CMOS, CPGA68, 1.180 X 1,18 ДЮЙМА, ВЫСОТА 0,16 ДЮЙМА, КЕРАМИЧЕСКИЙ, PGA-68
Производитель Номер детали: 7005L35G	Сравнить: 7005L35GB против 7005L35G	Производители: Технология интегрированных устройств	Категория: Чип памяти	Описание: двухпортовая SRAM, 8KX8, 35 нс, CMOS, CPGA68, 1.180 X 1,18 ДЮЙМА, ВЫСОТА 0,16 ДЮЙМА, КЕРАМИЧЕСКИЙ, PGA-68
Номер детали: 7005S35GB	Сравнить: 7005L35GB против 7005S35GB	Производители: Технология интегрированных устройств	Категория: Чип памяти	Описание: Ic Sram 64Kbit 35ns 68pga

Схема таймера 5-20 минут с использованием IC 555

Вот проект схемы таймера 555 .Вы можете использовать его для повтора сигнала будильника с зуммером.

Когда вовремя 5, 10, 15 и 20 минут.

Это легко сделать и переносить с помощью небольших печатных плат.

Также…

Если вы хотите управлять другими нагрузками. Это просто с реле напрямую. Потому что выход 555 имеет максимальный ток до 200 мА.

Как это работает

Когда мы включаем переключатель-S1, чтобы ввести источник питания в схему. Он будет готов к работе.

Детали имеют другое назначение.

Схема включает IC1-555 Mono Stable (таймер) для задержки.

Коммутаторы S3 S6 — выбираем время как хотим

• Если включаем S3 на 5 минут. Затем выключите S3.
• Для включения S4 на 10 минут. Затем выключите S4.
• Далее включается S5 на 15 минут. Затем выключите S5.
• Последнее включение S6 запланировано на 20 минут.

В этом проекте используется принцип моностабильного мультивибратора 555. Работает с задержкой заряда и разряжается полностью.

Когда вовремя установил. Он отправит сигнал о низком уровне на контакте 3. Но может питание зуммера-БЗ1 пищит.

Значение времени определяется значениями R2, R3, R4, R5 и C2.

Если нужно настраивать надолго. Увеличивает R и C.

Времени мало. Если это уменьшило R и C.

Другое: 555 таймер проектов

Как собрать этот проект

Прежде всего, получите компоненты из списка ниже. Этот проект очень простой.Из-за использования нескольких компонентов.

Детали, которые вам понадобятся

IC1: таймер NE555 IC
C1: 0,1 мкФ 50 В, керамические конденсаторы
C2: 470 мкФ 16 В, электролитические конденсаторы
R1: резисторы 22 кОм, 0,25 Вт, допуск: 5%
BZ1: 9 В Пьезозонд ( с осциллятором 3 кГц)
S1: выключатель SPST
S2: нормально разомкнутый кнопочный переключатель
S3 — S6: маленький ползунковый переключатель SPST
B1: батареи 9 В
Провода, разъем IC и т. д.

Затем соберите их на Печатная плата как разводка печатной платы и компоновка компонентов.

Компоновка медной печатной платы

Компоновка компонентов

Или, если вы хотите сэкономить и быстро собрать, вы также можете использовать перфорированную печатную плату.

Но…

С некоторыми устройствами с клеммами нужно быть осторожнее. Например, IC-555, электролитические конденсаторы и зуммер.

Они будут подключаться только к клеммам.

Примечание:
Этот проект работал, мой сын тестировал его на макетной плате.Ниже!

Он тестирует через 5 минут.

Что касается S3 — S6, дизайнер хочет использовать только небольшой переключатель. Вы можете использовать поворотный переключатель. Это тоже легко.

Добавление реле для большего контроля

Если вы хотите контролировать большую нагрузку. Это простой способ с помощью Relay. Посмотрите на изображение ниже.

Заключение

Это простой проект универсального таймера. Вы можете использовать реле для подключения к зуммеру. Для управления другими нагрузками, которые вы хотите.

…

Загрузить этот

Все полноразмерные изображения этого поста находятся в этой электронной книге: Elec Circuit vol. 2 ниже. Пожалуйста, поддержите меня. 🙂

Также проверьте эти связанные схемы:

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Набор «Три пятерки»: дискретный таймер 555

Обзор

Набор дискретных 555 таймеров «Three Fives» от Evil Mad Scientist Laboratories — это точная и функциональная копия классической интегральной схемы таймера NE555, одной из самых классических, популярных и универсальных полезных микросхем всех времен.Набор Three Fives был разработан Эриком Шлепфером в сотрудничестве с Evil Mad Scientist Laboratories. Комплект тщательно спроектирован так, чтобы напоминать (переросшую) интегральную схему, основанную на очень толстой матовой печатной плате. Он поставляется в комплекте с красивой алюминиевой подставкой для дисплея, которая дает печатной плате восемь ножек в форме контактов интегральной схемы в корпусе DIP.
Загрузить техническое описание (PDF-файл 1,7 МБ).

Сборка комплекта

Набор Three Fives продается как простой в сборке набор для пайки [?].Он включает в себя печатную плату, резисторы и транзисторы, составляющие электрическую схему, а также печатные инструкции по сборке. В комплект также входит подставка IC Leg и 8 клемм с накатанной головкой с цветовой кодировкой. Для создания набора «Три пятерки» требуются базовые навыки пайки и инструменты, но никаких дополнительных знаний в области электроники не предполагается и не требуется. Вы предоставляете стандартные паяльные инструменты: паяльник + припой и маленькие («заподлицо») кусачки для проводов, а также крестовую отвертку. Комплект отличается простой конструкцией «сквозного отверстия» («Никакого поверхностного монтажа — ничего и нигде!»), И (при условии, что у вас есть опыт пайки) потребуется примерно час на сборку.

Использование дискретного таймера 555 «Три пятерки»

Схема «Три пятерки» представляет собой прямую реализацию «эквивалентной схемы» из таблицы данных NE555, построенной с использованием резисторов и отдельных транзисторов 2N3904 и 2N3906. Он поставляется с клеммами и точками пайки, так что вы можете подключиться к нему и создать классические схемы таймера и генератора 555. Используя эти клеммные колодки и точки пайки, вы можете подключать их с помощью оголенных проводов, наконечников, зажимов типа «крокодил» и / или паяных соединений — как вы считаете нужным.И, в отличие от версии с микросхемой, вы даже можете подключить датчики для отслеживания того, что происходит на внутри цепи.
В Интернете доступно огромное количество отличных 555 примеров схем (например, здесь их более 100). На фотографии справа вы можете увидеть простую светодиодную мигалку 555, созданную из комплекта Three Fives.
Хотя комплект «Три пятерки» будет работать без изменений в большинстве примеров схем, некоторые рабочие характеристики отличаются от характеристик интегральных схем 555; дополнительные сведения см. в разделе «Абсолютные максимальные номинальные значения и электрические характеристики» в техническом описании.

Дополнительные характеристики

Размер комплекта

• Печатная плата комплекта Three Fives имеет площадь 5,215 × 3,175 дюйма (13,25 × 8,06 см) и (номинальную) толщину 0,100 дюйма (2,54 мм).
• Включая стойку «Интегральные ножки» и клеммные колодки, общий размер собранного комплекта составляет номинально 5,215 × 3,9 × 1,70 дюйма (13,25 × 9,9 × 4,3 см).

Материалы и конструкция

• Гладкая на ощупь декоративная подставка изготовлена ​​из анодированного алюминия.
• Печатная плата в комплекте очень толстая для жесткости и покрыта матово-черной паяльной маской. Он поставляется с восемью резьбовыми вставками 8-32 для клеммных колодок.
• Все материалы (включая печатную плату и подставку) соответствуют требованиям RoHS (не содержат свинца).
• Входящие в комплект винты клеммной колодки представляют собой винты с накатанной головкой из нержавеющей стали с пластиковыми колпачками с цветной маркировкой (1 красный, 1 черный, 6 серых).

Загрузки и дополнительные ресурсы

• Дополнительные характеристики приведены в паспорте набора (1.PDF-файл размером 7 МБ).
• Инструкция по сборке комплекта (PDF-файл 1,4 МБ). Печатные инструкции включены в комплект.
• Мы написали подробное обучающее приложение к этому набору, в котором подробно рассказывается о том, как работает схема: «Принципы работы» (1 МБ PDF)
• Центральная страница документации по набору находится здесь, в нашей вики по документации.

555 Основы таймера

Прочитав статью ниже, мы надеемся, что вы познакомитесь с основами удивительного таймера 555.Ознакомившись с основами, вы можете обратиться к разделу «Схемы 555» на нашем веб-сайте, чтобы узнать о многих других.

Производство

Режимы работы

Введение

«Таймер 555» — это интегральная схема (ИС), которая существует с первых дней создания ИС и сама стала чем-то вроде отраслевого «стандарта». Таймер 555 очень популярен благодаря невысокой цене, простоте использования и стабильности.

В основном, таймер 555 может функционировать как точный генератор задержки времени и как мультивибратор свободного хода (генератор релаксации).При использовании в качестве генератора частота и рабочий цикл точно регулируются только двумя внешними резисторами и конденсатором. Некоторыми основными приложениями 555 являются таймеры задержки, генерация импульсов, пилообразные генераторы, мигалки, генерация тона, сигналы тревоги, часы, деление частоты, преобразователи мощности и т. Д., Фактически любая схема, которая требует некоторой формы контроля времени, поскольку список бесконечен. .

Микросхема таймера 555 в базовой форме доступна в 8-выводном корпусе Dual-in-line (DIP). Есть две основные версии 555.Это версии SE и NE. Эти две версии похожи, за исключением максимальной температуры. Прецизионный тип SE сохраняет свои основные характеристики в диапазоне температур от -55 ^o C до +125 ^o C, в то время как NE общего назначения надежно работает только в диапазоне от 0 до 70 ^o C. Оба типа имеют максимальное напряжение 15 В и рассеиваемая мощность до 600 мВт.

Базовое устройство 555 состоит из примерно 25 транзисторов, 2 диодов и примерно 16 резисторов, образующих два компаратора, триггер RS и сильноточный выходной каскад, как показано на рисунке 1.Существуют также маломощные КМОП-версии таймера 555, такие как 7555 и LMC555, которые вместо этого используют полевые МОП-транзисторы. Также доступен таймер NE556, который объединяет два отдельных модуля 555 в одном 14-контактном DIP-корпусе.

Рисунок 1. Блок-схема таймера 555

Два компаратора внутри 555 используют опорные напряжения, которые вырабатываются внутренним делителем напряжения, состоящим из трех равных резисторов R по 5 кОм каждый. Первый компаратор является компаратором пороговых значений и имеет ссылку на 2/3 Vcc, а второй компаратор является триггерным компаратором и имеет ссылку на 1/3 Vcc (Vcc — напряжение источника питания).Два компаратора управляют триггером, который, в свою очередь, контролирует состояние выхода.

• Резистивная сеть 5-5-5K состоит из трех одинаковых резисторов и действует как делитель напряжения.
• Пороговый компаратор сравнивает пороговое напряжение с опорным напряжением +2/3 В постоянного тока.
• Компаратор триггера сравнивает напряжение триггера с опорным напряжением +1/3 В постоянного тока.
• Внутренний транзистор T1 насыщается или отключается в соответствии с состоянием выхода триггера.Транзистор с насыщением действует как переключатель, который можно использовать для обеспечения пути разряда к конденсатору, подключенному извне.

Типичная распиновка 555 следующая:

• Контакт 1. — Заземление , Контакт заземления соединяет таймер 555 с опорным напряжением заземления (0 вольт).
• Контакт 2. — Триггер , инвертирующий вход триггерного компаратора. Отрицательный импульс на этом выводе «устанавливает» внутренний триггер, когда напряжение падает ниже 1/3 В постоянного тока, что приводит к переключению выхода из состояния «НИЗКОЕ» в «ВЫСОКОЕ».
• Контакт 3. — Выход , выходной контакт может управлять любой цепью TTL и может принимать или потреблять до 200 мА. Выход использует двухтактную архитектуру и может работать от 0 В до приблизительно Vcc — 1,7 В. (Примечание: части таймера CMOS могут управлять выходом до шины VCC.)
• Контакт 4. — Сброс , Этот контакт используется для «сброса» внутреннего триггера, контролирующего состояние выхода, контакт 3. Это вход с активным низким уровнем и обычно подключен к уровню логической «1». когда не используется, чтобы предотвратить нежелательный сброс выхода.
• Контакт 5. Управляющее напряжение . Этот вывод управляет синхронизацией 555, игнорируя уровень 2/3 В постоянного тока в сети делителя напряжения. Подавая напряжение на этот вывод, можно изменять ширину выходного сигнала независимо от схемы синхронизации RC. В большинстве приложений этот вывод не используется, поэтому рекомендуется подключить малошумящий развязывающий конденсатор 10 нФ (пленочный или керамический) между выводом управления и выводом заземления для фильтрации шума. Вход управляющего контакта может использоваться для создания нестабильного мультивибратора с частотно-модулированным выходом.
• Контакт 6. Порог . Неинвертирующий вход (положительный вход) порогового компаратора. Этот вывод используется для сброса триггера, когда приложенное к нему напряжение превышает 2/3 В постоянного тока, что приводит к переключению выхода с «высокого» на «низкий».
• Контакт 7. Разряд . Разрядный вывод подключен непосредственно к коллектору внутреннего NPN-транзистора, который может использоваться для «разряда» конденсатора между интервалами. Транзистор действует как переключатель, находящийся в фазе с выходом.
• Контакт 8. Положительное питание (+ Vcc) . Гарантированный диапазон напряжения биполярных частей обычно составляет от 4,5 до 15 вольт (некоторые части рассчитаны на напряжение до 16 или 18 вольт), хотя большинство биполярных частей будут работать при напряжении до 3 вольт. (Примечание: части таймера КМОП имеют более низкое минимальное номинальное напряжение.) Рекомендуется подключать развязывающий конденсатор 100 нФ как можно ближе к этому выводу и, возможно, накопительный конденсатор от 10 до 100 мкФ в зависимости от размера нагрузки на выходной контакт.

Режимы работы

IC 555 имеет три режима работы:

1. Нестабильный (автономный) режим. В этом режиме 555 может работать как электронный генератор, запускаясь сам по себе и работая как мультивибратор.
2. Моностабильный режим . В этом режиме работы 555 действует как генератор однократных импульсов.
3. Бистабильный режим (триггер Шмитта). В этом режиме 555 может работать как триггер.

В нестабильном режиме 555 может использоваться для генерации импульсов, генерации тона, часов, мигалок, а также может использоваться в качестве датчика (например, выбор термистора или фоторезистора в качестве синхронизирующего резистора позволяет использовать 555 в датчике температуры или света, а период выходного импульса определяется температурой или интенсивностью света). Возможные применения в моностабильном режиме включают таймеры, делители частоты, обнаружение пропущенных импульсов, переключатели без дребезга, измерение емкости, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и т. Д.В бистабильном режиме 555 может работать как триггер и может использоваться для фиксированных переключателей без дребезга.

Нестабильная работа

Нестабильная работа таймера достигается настройкой, как показано на рисунке 2. В нестабильной работе клемма триггера и клемма порога соединены так, что формируется самозапуск, работающий как мультивибратор. Когда на выходе таймера высокий уровень, его внутренний разрядный транзистор (T1) отключается, и C1 заряжается от Vcc.

Рисунок 2. Таймер 555 в нестабильном режиме

Во время зарядки напряжение на внешнем конденсаторе C1, VC1, экспоненциально увеличивается с постоянной времени (RA + RB) × C1. Это потому, что C1 заряжается от тока, протекающего через RA и RB.

Когда VC1 или пороговое напряжение достигает 2Vcc / 3, выход порогового компаратора становится высоким, сбрасывая F / F и заставляя выход таймера становиться низким. Это, в свою очередь, включает разрядный транзистор, и разряд С1 происходит через разрядный канал, образованный RB и разрядным транзистором.

Рис. 3. Осциллограммы нестабильной работы

Когда VC1 падает ниже Vcc / 3, выход триггерного компаратора становится высоким, а выход таймера снова становится высоким. Разрядный транзистор выключается, и VC1 снова поднимается.

В приведенном выше процессе, секция, где выходной сигнал таймера высокий, — это время, необходимое VC1, чтобы подняться с Vcc / 3 до 2Vcc / 3, а секция, где выходной сигнал таймера низкий, — это время, необходимое для VC1. снизиться с 2Vcc / 3 до Vcc / 3.

Когда выходной сигнал таймера высокий, эквивалентная схема для зарядки конденсатора C1 выглядит следующим образом:

Рисунок 4. Эквивалентная схема для зарядки конденсатора C1

Мы знаем, что ток IC, протекающий через конденсатор C, равен IC = C × dVc / dt.

Для схемы рисунка 4:

IC1 = C1 × dVC1 / dt = (Vcc-VC1) / (RA + RB)

(1)

Мы также знаем, что при t = 0

VC1 (t = 0) = Vcc / 3

(2)

Это связано с тем, что VC1 повышается с Vcc / 3 до 2Vcc / 3.

Уравнение (1) является линейным дифференциальным уравнением.Принимая во внимание начальное условие, которое описывается уравнением (2), мы можем найти решение (1):

VC1 (t) = Vcc — (2Vcc / 3) × exp [-t / (RA + RB) × C1]

(3)

Поскольку длительность высокого состояния выхода таймера (tH) — это время, необходимое VC1 (t) для достижения 2Vcc / 3,

2Vcc / 3 = Vcc — (2Vcc / 3) × exp [-tH / (RA + RB) × C1]

(4)

, что эквивалентно

tH = C1 × (RA + RB) × In2 = 0.693 × (RA + RB) × C1

(5)

Эквивалентная схема для разряда конденсатора C1, когда на выходе таймера низкий уровень, следующая:

Рисунок 5. Эквивалентная схема для разряда конденсатора C1

Для схемы на рисунке 5:

C1 × dVC1 / dt + VC1 / (RB + RE) = 0

(6)

и

VC1 (t = 0) = 2Vcc / 3

(7)

Принимая во внимание начальное условие, которое описывается уравнением (7), мы можем найти решение (6), которое:

VC1 (t) = (2Vcc / 3) × exp [-t / (RB + RE) × C1]

(8)

Поскольку длительность низкого состояния выхода таймера (tL) — это количество времени, которое требуется для VC1 (t), чтобы достичь Vcc / 3,

Vcc / 3 = (2Vcc / 3) × exp [-tL / (RB + RE) × C1]

(9)

, что эквивалентно

tL = C1 × (RB + RE) × In2 = 0.693 × (РБ + РЭ) × C1

(10)

Поскольку RE обычно очень мал по сравнению с RB (RB >> RE), уравнение (10) может быть дополнительно упрощено и стать следующим:

tL = 0,693 × RB × C1

(11)

Следовательно, период T совпадает с периодом

T = tH + tL = 0,693 × (RA + RB) × C1 + 0.693 × RB × C1 = 0,693 × (RA + 2RB) × C1

(12)

, потому что период — это сумма времени зарядки и времени разрядки. А поскольку частота f является обратной величине периода, применимо следующее.

f = 1 / T = 1,44 / [(RA + 2RB) × C1]

(13)

Изменяя постоянную времени только одной из комбинаций RC, можно точно установить рабочий цикл, более известный как отношение «Mark-to-Space» выходного сигнала.Рабочий цикл DT для генератора 555, который представляет собой отношение времени включения, деленного на период T, определяется как:

DT = tH / T = tH / (tH + tL) = (RA + RB) / (RA + 2RB)%

(14)

В рабочем цикле нет единиц измерения, так как это соотношение, но может быть выражено в процентах (%).

Поскольку синхронизирующий конденсатор C1 заряжается через резисторы RA и RB, но разряжается только через резистор RB, выходной рабочий цикл можно изменять от 50 до 100%, изменяя значение резистора RB.При уменьшении значения RB рабочий цикл увеличивается до 100%, а при увеличении RB рабочий цикл уменьшается до 50%.

В основной нестабильной схеме рабочий цикл никогда не будет ниже 50%, так как наличие резистора RB предотвращает это. Другими словами, мы не можем сделать время включения выходов короче, чем время выключения, так как (RA + RB) × C1 всегда будет больше, чем значение RB × C1. Однако есть некоторые схемы, в которых эта проблема решается за счет использования дополнительных компонентов (обычно байпасных диодов).

Моностабильная работа

В этом режиме работы таймер действует как однократный. Детали внешних подключений и формы сигналов показаны на рисунках 6-1 и 6-2 соответственно.

Рисунок 6-1. Таймер 555 в моностабильном режиме

Внешний синхронизирующий конденсатор C1 изначально разряжается транзистором T1 внутри таймера. При подаче отрицательного импульса на контакт 2 устанавливается триггер, который размыкает короткое замыкание на внешнем конденсаторе и поднимает выходной сигнал на высокий уровень.Напряжение на конденсаторе теперь экспоненциально растет с постоянной времени RT × C1. Когда напряжение на конденсаторе равно 2Vcc / 3, пороговый компаратор сбрасывает триггер, который, в свою очередь, быстро разряжает конденсатор и переводит выход в низкое состояние. Схема находится в этом состоянии до прихода следующего импульса.

Чем больше постоянная времени RT × C1, тем больше времени требуется, чтобы напряжение на конденсаторе достигло 2Vcc / 3. Другими словами, постоянная времени RC управляет шириной выходного импульса.

Рисунок 6-2. Формы сигналов при моностабильной работе

Схема срабатывает при отрицательном входном сигнале, когда уровень достигает Vcc / 3. После срабатывания схема будет оставаться в этом состоянии до истечения установленного времени, даже если она сработает снова в течение этого интервала.

Когда выходной сигнал таймера высокий, эквивалентная схема для зарядки конденсатора C1 выглядит следующим образом:

Рисунок 7. Эквивалентная схема для зарядки конденсатора C1 в моностабильном режиме

Мы знаем, что ток IC, протекающий через конденсатор C, равен IC = C × dVc / dt .

Для схемы рисунка 7:

IC1 = C1 × dVC1 / dt = (Vcc-VC1) / RT

(15)

Мы также знаем, что при t = 0

VC1 (t = 0) = 0

(16)

Уравнение (15) является линейным дифференциальным уравнением. Принимая во внимание начальное условие, которое описывается уравнением (16), мы можем найти решение (15), которое:

VC1 (t) = Vcc — Vcc × exp [-t / (RT) × C1]

(17)

Подставляя VC1 = 2Vcc / 3 в вышеприведенное уравнение, мы получаем время tH, необходимое конденсатору для зарядки от 0 до 2Vcc / 3:

2Vcc / 3 = Vcc — Vcc × exp [-tH / (RT) × C1] или tH = RT × C1 × ln 3 = 1.0986 RΤ × C1

(18)

Таким образом, ширина импульса составляет:

tH≈ 1,1 × RT × C1

(19)

Бистабильный режим

Таймер 555 может также работать как бистабильный триггер. Преимущество этого триггера состоит в том, что он работает от множества различных напряжений питания, использует малую мощность и не требует никаких внешних компонентов, кроме байпасных конденсаторов, в шумной среде.Он также обеспечивает высокий выходной ток, который может потреблять или отдавать до 200 мА.

Базовая битовая схема, использующая 555, показана на рисунке 8:

Рисунок 8. Таймер 555 в бистабильном режиме

Как показано на рисунке 8, отрицательный импульс, приложенный к входной клемме триггера (вывод 2), устанавливает триггер, и на выходе устанавливается высокий уровень. Положительный импульс на пороговую клемму (вывод 6) сбросит триггер и установит низкий уровень на выходе.

Помимо базовой бистабильной схемы, показанной на рисунке 8, существует еще одна конфигурация, в которой два входа компаратора (вывод 2 и вывод 6) связаны вместе и смещены на VE через делитель напряжения R1 и R2.Эта схема показана на рисунке 9. Это также бистабильная схема, но, кроме того, это триггер Шмитта.

Рис. 9. Таймер 555 как триггер Шмитта

Поскольку пороговый компаратор сработает при 2Vcc / 3, а триггерный компаратор сработает при Vcc / 3, смещение, обеспечиваемое резисторами R1 и R2, должно быть в пределах срабатывания компаратора. Например, мы можем использовать одинаковые R1 и R2, чтобы сделать VE равным Vcc / 2. Любой сигнал достаточной амплитуды для превышения опорных уровней, поданный на вход триггера Шмитта, вызовет установку или сброс внутреннего триггера.Таким образом, любой входной сигнал будет создавать прямоугольную волну на выходе, и схема может использоваться в качестве формирователя / буфера сигнала с преимуществом наличия высокого выходного тока.

Заключение

Теперь, когда вы изучили основы работы с 555, мы надеемся, что вы ближе познакомились с этим удивительным таймером. Если вы хотите изучить больше или изучить многие другие функции и схемы, основанные на таймере 555, обратитесь к разделу «Схемы 555» на нашем веб-сайте.

555 Таймер IC Основы и принцип работы с приложениями

555 Таймер IC

В 1971 году Ханс Р. Камензинд разработал интегральную схему таймера 555 по контракту с Signetics. Позже это попало в голландскую компанию Philips semiconductors. Производство микросхемы таймера 555 включает в себя транзисторы, диоды и резисторы на кремниевом кристалле, которые находятся на 8-контактных миниатюрных двухрядных корпусах. Существуют различные типы таймеров, например, 556, который включает в себя 14-контактный двухрядный корпус, собирающий 555 на одном кристалле.Другие типы таймеров — это 558 и 559 для обоих таймеров. Он содержит двухрядный 16-контактный корпус. Температурный диапазон таймера NE555 составляет от 0 ° C до +70 ° C.

Каталожный номер SE555 разработан для использования в военных целях с диапазоном температур от -55 ° C до +125 ° C. Это было доступно как для высоконадежных металлических корпусов, так и для невысокой стоимости эпоксидных пластиковых корпусов. Таймер 555 получил свое название от трех резисторов 5 кОм, но число было принято как произвольное, и это гипотеза.В таймере 555 есть версия с низким энергопотреблением, такая как 7555 и COMS TLC555.

Что такое микросхема таймера 555? Таймер

555 представляет собой интегральную схему, которая содержит 8 контактов, и описание каждого контакта дано в описании контактов. Этот таймер используется в генераторах импульсов, генераторах и в различных схемах таймера. Таймер 555 производит задержки в генераторе, также в элементах триггеров и таймер 555 содержит три режима: нестабильный, бистабильный и моностабильный.На следующей схеме показана интегральная схема таймера 555 .

Микросхема таймера 555

Описание выводов таймера 555 IC

Таймер 555 состоит из 8 выводов, и эти выводы содержат различные типы функций. В следующей таблице показаны функции микросхемы таймера 555 и ее схема контактов.

Описание контактов

таймера 555

Номер контакта	Имя контакта	Функция контакта
1	Земля	Это штифт подключен к земле
2	Спусковой крючок	Этот штифт выглядит как стартовый пистолет для запуска ИС.Этот триггер является активным триггером низкого уровня. Потому что, когда таймер 555 запускается, если напряжение на контакте 2 ниже 1/3 основного напряжения. Выход контакта 3 становится выше, когда таймер 555 запускается через контакт 2
3	Выход	Контакт 3 является выходным контактом, а выход является цифровым. Выход может быть низким или высоким. Если выход низкий, то значение близко к 0В. Если выход высокий, то значение близко к + 5В. Выходной контакт подключен к нагрузке для питания таймера 555
4	Сброс	Этот контакт используется для перезапуска таймера 555 и подключен к источнику питания.
5	Управляющее напряжение	Используется для управления напряжением и подключается к земле в большинстве цепей 555 через небольшой конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Этот конденсатор используется, чтобы избежать падения напряжения источника питания.
6	Порог	Этот вывод используется для поддержания напряжения на конденсаторе, которое разряжается с помощью вывода 7.
7	Разряд	Этот вывод представляет собой разрядный вывод, который он разряжает. внешний конденсатор и работал вместе с резистором для управления временным интервалом.
8	Источник питания	Таймер 555 получает питание от этого контакта, максимальное напряжение питания не более + 5В.

Блок-схема микросхемы таймера 555

На следующей блок-схеме показана интегральная схема таймера 555. Он состоит из двух компараторов, что означает, что он имеет два операционных усилителя, триггер R-S, резистивную сеть, а также два транзистора. Резистивная сеть содержит три равных резистора, которые будут действовать как драйвер напряжения.Первый компаратор сравнивает пороговое напряжение, комбинируя опорное напряжение и 2/3 В постоянного тока. Напряжение триггера сравнивается со вторым компаратором путем сравнения опорного напряжения и 1/3 В постоянного тока.

Блок-схема таймера 555 IC

Выход двух компараторов передается на триггер, и состояние триггера принимается в соответствии с выходом двух компараторов. . Путь внешних подключенных конденсаторов обеспечивается насыщенным транзистором.Другой транзистор подключен к выводу сброса. Если на вывод сброса подается какой-либо импульс, то терминал сбрасывает весь таймер, не беспокоя ни о каком входе.

Принцип работы таймера 555

Принцип работы таймера 555 основан на блок-схеме микросхемы таймера 555. Первый компаратор имеет пороговый вход для контакта 6 и входы управления для контакта 5. Управляющий вход используется в некоторых приложениях, но в большинстве приложений управляющий вход не используется, поэтому управляющее напряжение равно +2/3 Vcc. .Выход первого компаратора передается на триггер входа установленного контакта. Каждый раз, когда пороговое напряжение превышает управляющее напряжение, первый компаратор устанавливается на триггер, и выходной сигнал очень высокий.

Высокий выход дает насыщение триггера, которое разряжает транзистор и конденсатор. Они подключены к контакту 7. К контакту 3 подключается дополнительный сигнал, а выход этого контакта низкий. Эти условия применяются, если компаратор 2 не запускает триггер.Если возникают какие-либо случаи, пороговое значение на входе меньше 2/3 В постоянного тока, то первый компаратор не может заряжать триггер заряда. Следовательно, у первого компаратора есть шансы на высокий выход триггеров.

Если напряжение на входе триггера меньше 1/3 В постоянного тока, то выход триггера изменяется на минимальное или низкое. Если срабатывает второй компаратор, выходной сигнал сводится к триггерам. Эта ситуация сохраняется до напряжения триггерного входа. Выходной сигнал низкий для второго компаратора с помощью триггеров.

Функции микросхемы таймера 555

• Источник питания таймера 555 имеет широкий диапазон от +5 вольт до +18 вольт.
• Ток нагрузки для таймера 555 составляет 200 мА.
• Таймер 555 имеет высокий выходной ток, и на выходе используется TTL.
• Для изменения температуры в таймере 555 он имеет температурную стабильность 50 ppm / градус.
• Рабочий цикл таймера 555 имеет максимальное рассеивание мощности.

Применение интегральной схемы таймера 555

В электронной схеме используются различные типы таймеров 555.Как бы то ни было, в большинстве случаев основная схема имеет нестабильную или малую схему. Приложения, используемые в рабочей частоте, рабочем цикле и длительности импульса. К таймеру 555 подключаются внешние компоненты для сопряжения устройства.

Преимущества таймеров 555

• Таймер 555 используется в различных типах, таких как генераторы, задержки, генерация импульсов.
• В таймере 555 шаг времени регулируется от микросекунды до часов.