Site Loader

Содержание

Микросхемы серии 555 распиновка применение. Режимы работы и применение микросхемы. Изменение опорного напряжения

Электронные интегральные схемы — такая отрасль нашей науки и техники, возможности которой еще далеко не исчерпаны. Видимо, это и есть ростки того самого искусственного интеллекта, о котором так много уже сказано. Причем, если наш природный интеллект строится на элементах — нейронах — которые можно назвать электронно-химическими, то созданные руками человека интегральные схемы в природе не встречаются. Это чистое изобретение человеческого разума. Оно получено в результате долгой работы по совершенствованию самых обыкновенных электроприборов, которые понадобились людям сразу после открытия электричества — выключателей, резисторов, конденсаторов, полупроводниковых приборов. Совершенствование шло как в направлении усложнения схем, так и в стремлении уместить большое количество элементов на ограниченной площади или в ограниченном объеме. А также создать из все тех же схемных примитивов нечто универсальное, долгоиграющее и омниполезное.

Таймер NE555

История изобретения этого таймера показывает, что настоящие шедевры делаются не всегда в самые лучшие для изобретателей времена, и часто даже в совершенно не высокотехнологичных условиях. Ганс Камензинд в свои 33 года кроме служебных обязанностей имел мечту. Это не всегда бывает по вкусу начальству, и ему пришлось уволиться. Свой шедевр он придумал, сидя в гараже в 1971 году, а через год микросхема на восьми ножках бойко пошла в производство и продажу. Схема простая и, как оказалась, полезная. Быть может, не последнюю роль в удаче сыграло и название, которое толком и объяснить не могут: почему NE — от названия фирмы Signetics? Почему 555 — потому что им полюбилась пятерка? Таймер? — да, но не такой, как обычные. Те, что всегда только безостановочно тикают импульсами, а этот может выдать очень точный интервал времени, и не в каких-то привычных в импульсной технике микросекундах, а в достаточно ощутимом интервале: взять и включить лампочку на несколько секунд.

Схема, как часто и все гениальное, оказалась на стыке двух техник: импульсной и аналоговой.

Аналоговые — операционные усилители — усиливают сигнал до нужного стандарта (2 на входах (двухпороговый компаратор) и 1 на выходе). А в середине работает импульсный RS-триггер, который может как генерировать импульсы (мультивибратор), так и выдавать одиночный импульс заданной протяженности (одновибратор).

И все очень легко регулируется — практически, соотношением параметров двух резисторов и одной емкости, подключенных к микросхеме на входах, а также подачей других сигналов на входы.

Видимо, схема имеет какое-то неуловимо удачное соотношение простоты управления и простоты конструкции, что в сочетании с неожиданным многообразием работы элементов и придало ей популярности на протяжении стольких лет. Потому что перечисленные свойства, как следствие, выразились в совсем даже невысокой стоимости и в применимости в разных схемах — и ширпотребовских, и профессиональных. Они хороши для использования в детских игрушках, реле времени, кодовых замках, космических аппаратах. А ежегодные продажи исчисляются до сих пор миллиардами штук по всему миру. Причем за все время схема не претерпела практически никаких изменений. По какой причине слово «эволюция» под рисунком выше и взято в кавычки. Таймер 555 выпускают многие фирмы по всему миру. Известны и отечественные аналоги NE555 — микросхема КР1006ВИ1 и ее КМОП вариант КР1441ВИ1.

Функциональная схема и описание прибора

Функционально таймер состоит из 5 компонентов. Выводов у схемы больше, чем внутренних блоков, что и говорит о возможной гибкости включения в различные схемные решения с участием данной микросхемы.

Входной внутренний делитель напряжения задает опорные напряжения для двух компараторов — верхнего и нижнего. RS-триггер принимает их сигналы и формирует выходной сигнал, который отправляет на усилитель мощности. Еще имеется дополнительный транзистор с выведенным наружу коллектором, который используется для подключения внешней времязадающей цепочки.

Выводы схемы расположены одинаково, независимо от исполнения микросхемы

Описание выводов схемы

Приведенный ниже даташит содержит выводы и подаваемые на них сигналы, откуда становится немного понятной работа микросхемы. Хотя очень многое зависит от ее подключения.

  1. Земля –

Минусовой общий вывод питания

Плюсовой вывод питания – 8

  1. Запуск

Вход компаратора №2 (нижнего).

Сигнал низкого уровня – аналоговый или импульсный.

Таймер срабатывает на сигнал (аналоговый или импульсный) низкого уровня (порог – 1/3 Vпит)

На 3 выводе появляется выходной сигнал высокого уровня

  1. Выход

Выходной сигнал (высокий уровень) зависит от питания: Vпит – 1,7 В

Низкий уровень (нет сигнала) – примерно 0,25 В

Временная характеристика выходного сигнала определяется внешней времязадающей цепочкой, состоящей из резистора (или резисторов) и емкости.

  1. Сброс

Срабатывает по сигналу низкого уровня (≤ 0,7 В)

Немедленный сброс выходного сигнала

Входной сигнал не зависит от напряжения питания

  1. Контроль

Управление опорным напряжением компаратора №1

Величина напряжения управляет длительностью выходных импульсов (одновибратор) или их частотой (мультивибратор).

  1. Останов

Сбрасывающий сигнал высокого уровня – аналоговый или импульсный

  1. Разряд

Цепь разряда времязадающего конденсатора С

  1. Питание +

Плюсовой провод питания

Vпит = от 4,5 В до 18 В

Минусовой – 1

Применение: варианты подключения NE555 (или NE555 аналогов)

Одновибратор

Емкость С и резистор R задают длительность импульса t, выдаваемого схемой в ответ на сигнал по входу Input (вывод 2). Напряжение питания влияет не на длительность, а на амплитуду выходного сигнала. При выдаче импульса изменение входного сигнала схемой не воспринимается. Через время t схема выдает задний фронт выходного сигнала и возвращается в исходное состояние, после чего готова снова реагировать на входной сигнал. Таким образом, она может выделять информативные всплески (низкого уровня) на фоне помех, так как сигнал на входе в общем случае аналоговый. Может работать как антидребезговая схема.

Генератор импульсов (мультивибратор)

Мультивибратору не нужно подавать на вход никаких сигналов, он начинает работать сразу после включения питания.

Разряженный в начале конденсатор С задает на вход низкий уровень, отчего таймер срабатывает, выдавая на выход высокий потенциал. Его длительность определяется зарядкой конденсатора C через резисторы R1 и R2. Далее происходит разрядка C через R2 и вход 7, что и определяет длительность паузы на таймере. После этого все повторяется, и на выходе получаются импульсы заданной напряжением питания амплитуды и длительностями t 1 и t 2 , то есть частотой f

и скважностью S = T/t 1 . Скважность в данном простейшем подключении более 2 быть не может, так как время импульса t 1 всегда > времени паузы t 2 .

Микросхема интегрального таймера NE555 — это настоящий прорыв в области электроники. Она была создана в 1972 году сотрудником компании Signetics Гансом Р. Камензиндом. Изобретение не утратило своей актуальности и по сегодняшний день. Позднее устройство стало основой таймеров с удвоенной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).

Без сомнения, детище электронщика позволило занять ему свою видную нишу в истории технических изобретений. По уровню продаж данное устройство с момента своего появления превзошло любое другое. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.

Лидерство сохранялось и во все последующие годы. Микросхема 555, применение которой возрастало с каждым годом, продавалась очень хорошо. К примеру, в 2003 году было реализовано более чем 1 миллиард экземпляров. Конфигурация самого агрегата за это время не изменилась. Она существует свыше 40 лет.

Появление устройства стало неожиданностью для самого создателя. Камензинд преследовал цель сделать гибкую в использовании ИС, но, что она окажется столь многофункциональной, он не ожидал. Изначально она употреблялась как таймер или же Микросхема 555, применение которой увеличивалось быстрыми темпами, сегодня используется от игрушек для детей до космических кораблей.

Устройство отличает выносливость, поскольку оно построено на основе биполярной технологии, и для применения его в космосе специально предпринимать ничего не требуется. Только испытательные работы проводятся с особой строгостью. Так, при тесте схемы NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные пробные спецификации. При производстве схем не существует никаких различий, но подходы при выходном контроле заметно разнятся.

Появление схемы в отечественной электронике

Первое упоминание об инновации в советской литературе по радиотехнике появилось в 1975 году. Статью об изобретении опубликовали в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого столетия, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

В производстве эту деталь употребляли при сборке видеомагнитофонов «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, так как многие производители во всем мире создавали подобное устройство. Все агрегаты имеют обячный корпус DIP8, а также корпус малых размеров SOIC8.

Технические характеристики схемы

Микросхема 555, графическое изображение которой представлено ниже, включает в себя 20 транзисторов. На блок-схеме устройства находятся 3 резистора с сопротивлением 5кОм. Отсюда и название прибора «555».

Основными техническими характеристиками изделия являются:

  • напряжение питания 4,5-18В;
  • максимальный показатель тока на выходе 200 мА;
  • потребляемая энергия составляет до 206 мА.

Если его рассмотреть на выход, то это цифровое устройство. Он может находиться в двух положениях — низком (0В) и высоком (от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания может показатель достигать и 18 В.

Для чего нужно устройство?

NE 555 микросхема — унифицированное устройство с широким спектром применения. Его часто используют при сборке различных схем, и это только придает изделию популярность. Соответственно, повышается уровень спроса потребителя. Такая известность вызвала падение цены на таймер, что радует многих мастеров.

Внутреннее строение таймера 555


Что же заставляет это устройство функционировать? Каждый из выводов агрегата подсоединен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.

Удвоенный формат модели

Следует отметить, что NE 555 (микросхема) выпускается в удвоенном формате под названием 556. Она содержит два свободных IC.

Таймер 555 оснащен 8 контактами, тогда как модель 556 содержит 14 контактов.

Режимы работы устройства

Микросхема 555 обладает тремя режимами работы:

  1. Моностабильный режим микросхемы 555. Он работает как одноразовый односторонний. Во время функционирования выбрасывается импульс заданной длины как ответ на вход триггера при нажимании кнопки. Выход пребывает в низком напряжении до включения триггера. Отсюда он и получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип функционирования сохраняет устройство в бездействии до включения. Режим обеспечивает включение таймеров, переключателей, сенсорных переключателей, делителей частоты и др.
  2. Нестабильный режим является автономной функцией устройства. Он позволяет схеме пребывать в генераторном режиме. Напряжение в выходе изменчиво: то низкое, то высокое. Эта схема применима при надобности задавания устройству толчков прерывистого характера (при недолговременном включении и выключении агрегата). Режим используется при включении ламп на светодиодах, функционирует в логической схеме часов и др.
  3. Бистабильный режим, или же триггер Шмидта. Понятно, что он работает по системе триггера при отсутствии конденсатора и обладает двумя устойчивыми состояниями, высоким и низким. Низкий показатель триггера переходит в высокий. При сбрасывании низкого напряжения система устремляется к низкому состоянию. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.

Выводы таймера 555

Генератор микросхема 555 включает восемь выводов:

  1. Вывод 1 (земля). Он подсоединен к минусовой стороне питания (общий провод схемы).
  2. Вывод 2 (триггер). Он подает высокое напряжение на время (все зависит от и конденсатора). Эта конфигурация и является моностабильной. Вывод 2 контролирует вывод 6. Если напряжение в обоих низкое, то на выходе оно будет высоким. В противном случае, при высоком напряжении в выводе 6 и низком в выводе 2, выход на таймере будет низким.
  3. Вывод 3 (выход). Выходы 3 и 7 располагаются в фазе. Подавая высокое напряжение с показателем примерно 2 В и низкое с 0,5 В будет получаться до 200 мА.
  4. Вывод 4 (сброс). Подача напряжения на этот выход низка, несмотря на режим работы таймера 555. Во избежание случайных сбросов, следует производить подключение этого выхода к плюсовой стороне при использовании.
  5. Вывод 5 (контроль). Он открывает доступ к Это вывод в российской электронике не применяется, но при его подключении можно достичь широких возможностей управления устройством 555.
  6. Вывод 6 (остановка). Входит в компаратор 1. Он противоположен выводу 2, применим для остановки устройства. При этом получается низкое напряжение. Это вывод может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
  7. Вывод 7 (разряд). Он подсоединяется к транзисторному коллектору Т6, а эмиттер последнего заземлен. При открытом транзисторе конденсатор разряжается до его закрытия.
  8. Вывод 8 (плюсовая сторона питания), которая составляет от 4,5 до 18 В.

Применение выхода Output

Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:

  1. Осуществляется подключение цифрового выхода прямо к входу другого драйвера на цифровой основе. Цифровой выход может осуществлять управление другими устройствами при посредстве нескольких дополнительных составляющих (напряжение источника питания равно 0 В).
  2. Показатель напряжения во втором состоянии высок (Vcc на источнике питания).

Возможности агрегата

  1. При понижении напряжения в Output ток направляется через устройство и осуществляет его подключение. Это и есть понижение, так как ток производится из Vcc и проходит сквозь агрегат до 0 В.
  2. При возрастании Output ток, проходя через прибор, обеспечивает его включение. Этот процесс можно назвать источником текущих. Электроэнергия в этом случае производится от таймера и идет через прибор до 0 В.

Возрастание и понижение могут функционировать вместе. Таким образом достигается поочередное включение и выключение прибора. Такой принцип применим при функционировании ламп на светодиодах, реле, двигателей, электромагнитов. К минусам такого свойства можно отнести то, что прибор надо подключать к Output разными способами, так как выход 3 может выступать как в роли потребителя, так и в роли источника тока до 200 мА. Используемый блок питания дожжен подать достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.

Микросхема LM555

Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

Она используется от генераторов прямоугольных импульсов с изменяемым показателем скважности и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций ШИМ генераторов. Микросхема 555 цоколевка и внутреннее строение отражены на рисунке.

Уровень точности приспособления равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным. На такой агрегат, как NE 555 микросхема даташит, не воздействуют температурные условия окружающей среды.

Аналоги микросхемы NE555

Микросхема 555, аналог которой в России был назван КР1006ВИ1, представляет интегральное устройство.

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), на выходе, основанный на двухтактной системе и дополняющий транзистор VT3. Назначение последнего заключается в сбросе задающего время конденсатора при использовании агрегата в роли генератора. Сбрасывание триггера происходит при подаче логической единицы (Юпит/2…Юпит) на входы R.

В случае сброса триггера на выходе устройства (вывод 3) будет наблюдаться низкий показатель напряжения (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При функциональной схеме устройства очень трудно понять, в чем же заключается ее необычность. Оригинальность устройства состоит в том, что оно обладает особым управлением триггера, а именно формирует управляющие сигналы. Их создание происходит на компараторах DA1 и DA2 (на один из входов, на который подано опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггера (выходах компараторов) следует получить сигналы с высоким напряжением.

Как произвести запуск устройства?

Чтобы запустить таймер, на выход 2 надо подать напряжение с показателем от 0 до 1/3 Юпит. Этот сигнал способствует срабатыванию триггера, и при выходе создается сигнал с высоким напряжением. Сигнал выше предельного показателя не вызовет каких-либо изменений в схеме, так как опорное напряжение для компаратора равно DA2 и составляет 1/3 Юпит.

Остановить таймер можно при сбрасывании триггера. С этой целью напряжение на выходе 6 должно превышать показатель 2/3 Юпит (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3 Юпит). При сбросе установится сигнал с низким напряжением и разряд конденсатора, задающего время.

Регулировать опорное напряжение можно посредством подключения дополнительного сопротивления или источника питания к выводу агрегата.

В последнее время среди владельцев автомобилей стало модным сматывать на спидометре пройденный машиной километраж.

Многие интересуются, подмотка спидометра на 555 микросхеме выполнима ли самостоятельно?

Эта процедура не представляет особой трудности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может функционировать в качестве Отдельные составляющие схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15 % от расчетных значений.

Продолжаем обзор таймера 555 . В данной статье рассмотрим примеры практического применения данной микросхемы. Теоретический обзор можно прочитать .

Пример №1 — Сигнализатор темноты.

Схема издает звуковой сигнал при наступлении темноты. Пока фоторезистор освещен, на выводе №4 установлен низкий уровень, а значит, NE555 находится в режиме сброса. Но как только освещение падает, сопротивление фоторезистора возрастает и на выводе №4 появляется высокий уровень и как следствие таймер запускается, издавая звуковой сигнал.

Пример №2 — Модуль сигнализации.

Схема представляет один из модулей автосигнализации, который подает сигнал при изменении угла наклона автомобиля. В качестве датчика применен ртутный выключатель. В исходном состоянии датчик не замкнут и на выходе NE555 установлен низкий уровень. При изменении угла наклона автомобиля ртутная капля замыкает контакты, и низкий уровень на выводе №2 запускает таймер.

В результате чего на выходе появляется высокий уровень, который управляет каким-либо исполнительным устройством. Даже после размыкания контактов датчика таймер все равно останется в активном состоянии. Отключить его можно, если остановить работу таймера, подав на вывод №4 низкий уровень. C1 — керамический конденсатор емкостью 0.1мкФ ().

Пример №3 — Метроном.

Метроном — устройство, используемое музыкантами. Он отсчитывает необходимый ритм, который может быть отрегулирован переменным резистором. Схема построена по схеме генератора прямоугольных импульсов. Частота метронома определяется RC-цепочкой.

Пример №4 — Таймер.


Таймер на 10 минут. Таймер включается путем нажатия на кнопку «Пуск», при этом загорается светодиод HL1. По прошествии выбранного временного интервала загорается светодиод HL2. Переменным резистором можно подстроить временной интервал.

Пример №5 — Триггер Шмитта на 555 таймере.


Это очень простая, но эффективная схема . Схема позволяет, подавая на вход зашумленный аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе

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

АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

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

ОДНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

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

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

БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА

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

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

Важные характеристики Таймера IC 555

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

Объяснение работы

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

1.Компараторов (два) или два ОУ

2.Один SR мультивибратор (выбор сброса триггера)

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

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

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

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

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

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

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

S R Q Q’ (Q штрих)
0 1 0 1
1 0 1 0

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

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

В таймере, компаратор и триггер объединены.

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

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

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

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

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

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

В нестабильной конфигурации, как показано на рисунке,

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

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

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

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

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

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

555 Таймер схема и описания

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Теория Практика Добавить тег

Теория и практика применения таймера 555.Часть вторая.

Часть вторая. Практическая.

В этой части мы продолжим ездить по вашим мозгам на таймере 555, однако уже с практической точки зрения — рассмотрим конкретные схемы включения микросхемы.
Итак,
Схема 1:

Эта штуковина начинает работать (пищать) если по каким-то причинам станет вдруг темно. То есть, на фоторезистор LDR1 перестанет попадать свет или световой поток уменьшится до некоего критического уровня.

Эта схема предназначена для раздражения слухового нерва в том случае, если напряжение на входе «Контроль» упадет ниже 9 вольт.

Простейший вид узла сигнализации. Если датчик S2 замкнется, на выходе таймера появится высокий уровень и останется таковым, даже если датчик вернется в исходное состояние. Вернуть низкий уровень на выход микросхемы можно кнопкой «Сброс».

Аналогична Схеме 1, правда можно подстраивать частоту тона пищания резистором R2.

Метроном. Издает мерное тикание, чтобы начинающие музыканты не сбивались с ритма, ну или хорошо спали. Частота тиков подстраивается резистором R1.

10-минутный таймер. Запускается нажатием на кнопку «Сброс-запуск», при этом загорается светодиод HL2, например — зеленый. По истечении временного интервала, загорится светодиод HL1, например — красный. Интервал можно подстроить резистором R4.

Триггер Шмидта. Полезная вещь, если вам необходимо получить прямоугольные импульсы из синусоидального сигнала, даже искаженного и зашумленного.

Генератор повышенной точности и стабильности. Частота подстраивается резистором R1. Диоды — любые германиевые. Можно также применить диоды Шоттки.

Детектор пропущенных импульсов. Может пригодиться. Транзистор можно заменить на отечественный КТ3107.

Твухтональная сирена. Занятная схема для экспериментов с включением двух таймеров сразу.

Ну пока все.
Вопросы, как обычно, складываем

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТАЙМЕРА СЕРИИ 555


ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТАЙМЕРА СЕРИИ 555

  Этот материал заимствован из различных зарубежных журналов. Учитывая, что в каждой стране существует своя система индексации типономиналов микросхем, в приводимых здесь схемах будут встречаться различные их наименования: 555, В555. По своей сути они одинаковы. Всем им соответствует отечественный вариант интегрального таймера КР1006ВИ1 — аналог полный (электрические параметры, конструктивное исполнение, нумерация выводов). Сведения об этой микросхеме были приведены в «Радио» № 7 за 1986 г. (с. 57, 58).

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКВАЖНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

  На рис. 1 приведена схема мультивибратора. Применение в данном устройстве микросхемы В555 позволило добиться регулирования скважности импульсов в широких пределах. Это достигнуто тем, что разделены цепи зарядки и разрядки конденсатора С1. При высоком уровне на выходе микросхемы (вывод 3) транзисторы VT1 и VT2 открыты. В это время конденсатор С1 заряжается через транзистор VT1, резистор RA и часть R’A переменного резистора RP1. При достижении на нем напряжения уровня 0,66 Uп мультивибратор переходит в состояние с низким уровнем сигнала на выходе.


Puc.1

  Теперь конденсатор С1 разряжается через часть Rg переменного резистора RP1, резистор Rg и внутреннюю цепь разряда (вывод 7) микросхемы. При уровне напряжения на нем 0,33 Uп мультивибратор переходит в первоначальное состояние с высоким уровнем на выходе. Таким образом, время зарядки (t1) и разрядки (t2) можно регулировать переменным резистором. Скважность импульсов определяется соотношением резисторов

Т/t1=(RA+RP1+RB)/(RA+R’A)

  При указанных на схеме значениях сопротивлений скважность регулируется от 2 до 98 при неизменной частоте генерации.

«Radio, Fernsehen, Flektronik», 1988, № 11

ЛИНЕЙНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ МУЛЬТИВИБРАТОРА

   На рис. 2 приведен модернизированный вариант классической схемы генератора прямоугольных импульсов с интегральной микросхемой серии 555. В данном устройстве зарядка и разрядка времязадающего конденсатора С1 осуществляется через диодный мост VD1-VD4 и два источника тока на транзисторах VT3 и VT4, которые управляются работой транзистора VT2.


Puc.2

  Частота генерации колебаний на выходе изменяется линейно переменным резистором R2. При указанных на схеме значениях элементов можно получить двадцатикратное изменение частоты, при среднем положении R2 частота генерации — 1 кГц.

  Вместо переменного резистора частоту колебаний можно регулировать подачей внешнего постоянного напряжения на базу транзистора VT2. Эмиттерный переход транзистора VT1 обеспечивает необходимую термостабилизацию работы устройства. Если требования к линейности регулирования не очень жестки, устройство может быть выполнено с стократным изменением частоты.

«Радио, телевизия, електрончка», 1989, № 8

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯРКОСТИ ЦИФРОВОГО ИНДИКАТОРА

  Устройства с люминесцентными индикаторами (стационарные электронные часы, информационные табло и др.) удобны в пользовании только при большом контрасте светящихся сегментов. Например, в затемненном помещении достаточно и небольшого тока анода-сегмента для нормального его визуального наблюдения. Но при большой освещенности помещения и яркость свечения элементов индикатора должна быть значительно выше.


Puc.3

«Radio, Fernsehen, Flektronik», 1986, № 12

УСТРОЙСТВО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

  Устройство, схема которого показана на рис. 4, можно использовать для периодического подключения и отключения нагрузки в цепи переменного тока, например, световую рекламу, новогоднюю гирлянду, звуковой сигнализатор и др.


Puc.4

  Включение нагрузки осуществлено через симметричный тиристор (симистор) VS1, который управляется через транзистор VT1 от генератора на микросхеме DD1. Частота генератора устанавливается выбором конденсатора С2 и резисторов Rl, R2 и определяет интервалы включения нагрузки. О состоянии включения нагрузки можно судить по работе светодиодного индикатора HL1, он же помогает осуществить контроль частоты генератора даже при отключенной нагрузке. В конструкции возможно использовать трансформатор питания с мощностью до 5 Вт.

  Использование устройства требует особого внимания, так как элементы нагрузки и их соединительных цепей находятся под фазовым напряжением питающей сети переменного тока. Поэтому требуется тщательное соблюдение мер безопасной работы, а само устройство следует разместить в пластмассовом корпусе.

«Haul Parleur», I988, № 12

ЗАМЕДЛЕННОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ В САЛОНЕ АВТОМОБИЛЯ

  Устройство реле времени (рис. 5) осуществляет замедление на 10… 15с отключение освещения в салоне автомобиля после закрывания дверей. В течение этого времени водитель может спокойно оглядеть приборную доску и вставить ключ зажигания.


Puc.5

  При закрытых дверях автомобиля контакты SA1 разомкнуты и лампа освещения EL1 не светится. Конденсаторы С1 и С2 заряжаются соответственно через цепи VD1R3 и VD1R4. Поддержание напряжения на конденсаторе С2 защищает таймер от ложных срабатываний из-за импульсных помех при запуске двигателя и при его работе. После зарядки конденсатора С1 на выводе 3 микросхемы напряжение близко к нулю и транзисторы VT1-VT3 закрыты. При открывании дверей контакты SA1 замыкаются, лампа в салоне светится, конденсатор С1 разряжается через цепь VD2 R1.
Источник: shems.h2.ru

Аналоги для ne555 — Аналоги

NE555 1006ВИ1

Отечественный и зарубежный аналоги

NE555 1087ВИ2

Отечественный и зарубежный аналоги

NE555 AN1555

Полный аналог

NE555 AN1555N

Полный аналог

NE555 GL555

Полный аналог

NE555 LB8555D

Полный аналог

NE555 LB8555P

Полный аналог

NE555 LM555

Полный аналог

NE555 MC1455

Полный аналог

NE555 NJM555D

Полный аналог

NE555 RC555

Полный аналог

NE555 TA7555P

Полный аналог

NE555 UPC1555

Полный аналог

NE555 UPC1555C

Полный аналог

NE555 UPC617C

Полный аналог

NE555 КР1006ВИ1

Отечественный и зарубежный аналоги

NE555 КР1006ВИ1А

Отечественный и зарубежный аналоги

NE555 КФ1006ВИ1

Отечественный и зарубежный аналоги

NE5554 142ЕН6

Отечественный и зарубежный аналоги

NE555D ICM7555

Полный аналог

NE555D LM555CM

Полный аналог

NE555D MC1455D

Полный аналог

NE555D NE555D

Полный аналог

NE555D NE555D

Полный аналог

NE555D NE555D

Полный аналог

NE555D NE555D

Полный аналог

NE555D TA7555F

Полный аналог

NE555DR ICM7555CBA-T

Полный аналог

NE555DT ICM7555

Полный аналог

NE555JG MC1455U

Полный аналог

NE555L MC1455G

Полный аналог

NE555N CA555E

Полный аналог

NE555N ICM7555

Полный аналог

NE555N KIA555P

Полный аналог

NE555N LM555CN

Полный аналог

NE555N LM555CN

Полный аналог

NE555N LM555N

Полный аналог

NE555N MC1455P1

Полный аналог

NE555N MC1455P1

Полный аналог

NE555N NE555N

Полный аналог

NE555N NE555N

Полный аналог

NE555N NE555P

Полный аналог

NE555N TA7555P

Полный аналог

NE555N UA555TC

Полный аналог

NE555N UPC1555C

Полный аналог

NE555N-8 ECG955M

Полный аналог

NE555N-8 M51841P

Полный аналог

NE555N-8 TA7555S

Полный аналог

NE555N-8 UA555TC-8

Полный аналог

NE555P 555

Полный аналог

NE555P ICM7555IPA

Полный аналог

NE555P LM555N

Полный аналог

NE555P M51841P

Полный аналог

NE555P MC1455P

Полный аналог

NE555P MC1455P1

Полный аналог

NE555P MC3455P

Полный аналог

NE555P NE555N

Полный аналог

NE555P RC555N

Полный аналог

NE555P UA555PC

Полный аналог

NE555P UA555TC

Полный аналог

NE555P UPC1555C

Полный аналог

NE555T MC1455G

Полный аналог

NE555V MC1455P1

Полный аналог

Цифровые микросхемы транзисторы.

Микросхемы ТТЛ (74…).

На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.

Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.

Динамические параметры микросхем ТТЛ серии

ТТЛ серия Параметр Нагрузка
Российские Зарубежные Pпот. мВт. tзд.р. нс Эпот. пДж. Cн. пФ. Rн. кОм.
К155 КМ155 74 10 9 90 15 0,4
К134 74L 1 33 33 50 4
К131 74H 22 6 132 25 0,28
К555 74LS 2 9,5 19 15 2
К531 74S 19 3 57 15 0,28
К1533 74ALS 1,2 4 4,8 15 2
К1531 74F 4 3 12 15 0,28

При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.

Взаимная нагрузочная способность логических элементов ТТЛ разных серий

Нагружаемый
выход
Число входов-нагрузок из серий
К555 (74LS) К155 (74) К531 (74S)
К155, КM155, (74) 40 10 8
К155, КM155, (74), буферная 60 30 24
К555 (74LS) 20 5 4
К555 (74LS), буферная 60 15 12
К531 (74S) 50 12 10
К531 (74S), буферная 150 37 30

Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.

Статические параметры микросхем ТТЛ

Параметр Условия измерения К155 К555 К531 К1531
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс. Мин. Макс.
U1вх, В
схема
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах 2 2 2 2
U0вх, В
схема
0,8 0,8 0,8
U0вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В 0,4 0,35 0,5 0,5 0,5
I0вых= 16 мА I0вых= 8 мА I0вых= 20 мА
U1вых, В
схема
Uи.п.= 4,5 В 2,4 3,5 2,7 3,4 2,7 3,4 2,7
I1вых= -0,8 мА I1вых= -0,4 мА I1вых= -1 мА
I1вых, мкА с ОК
схема
U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В 250 100 250
I1вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В 40 20 50
I0вых, мкА Состояние Z
схема
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В -40 -20 -50
I1вх, мкА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В 40 20 50 20
I1вх, max, мА U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В 1 0,1 1 0,1
I0вх, мА
схема
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В -1,6 -0,4 -2,0 -0,6
Iк.з., мАU1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В -18 -55 -100 -100 -60 -150

Проверка оптронов и микросхем серии 555 — Измерительная техника — Инструменты

Универсальный пробник, позволяющий проверить микросхему-таймер NE555 и многие виды оптопар: оптотранзисторы, оптотиристоры, оптосимисторы, опторезисторы.

С помощью предлагаемого пробника можно проверить микросхемы NE555 (1006ВИ1) и различные оптоприборы: оптотранзисторы, оптотиристоры, оптосимисторы, опторезисторы. И именно с этими радиоэлементами простые методы не проходят, так как просто прозвонить такую деталь не получится. Но в простейшем случае можете провести испытание оптопары используя такую технологию:
С помощью цифрового мультиметра:
Здесь 570 — это милливольты, которые падают на открытом переходе к-э оптотранзистора. В режиме прозвонки диода измеряется напряжение падения. В режиме ‘диод’ мультиметр на щупы выводит напряжение 2 вольта импульсное, прямоугольной формы, через добавочный резистор, и при подключении П-Н перехода, АЦП мультиметра измеряет напряжение падающее на нём.
 

Тестер оптронов и микросхем 555

Мы советуем потратить немного времени и сделать данный тестер, так как оптроны всё чаще используют в различных радиолюбительских конструкциях. А про знаменитую КР1006ВИ1 вообще молчу — её ставят почти везде. Собственно на проверяемой микросхеме 555 собран генератор импульсов, о работоспособности которого свидетельствует перемаргивание светодиодов HL1, HL2. Далее начинается пробник оптопар. 

 

Схема тестера для испытания оптронов и микросхем-таймеров

Работает он так. Сигнал с 3-й ножки 555 через резистор R9 попадает на один вход диодного моста VDS1, если к контактам А (анод) и К (катод) подключен исправный излучающий элемент оптопары, то через мост будет протекать ток, заставляя моргать светодиод HL3. Если принимающий элемент оптопары тоже исправен, то он будет проводить ток на базу VT1 открывая его в момент зажигания HL3, который будет проводить ток и HL4 тоже будет моргать.


P.S. Некоторые 555 не запускаютса с конденсатором в пятой ноге, но это не означает их неисправность, поэтому если HL1, HL2 не заморгали — замкните с2 накоротко, но если и после этого указанные светодиоды не стали мигать — то микросхема NE555 однозначно неисправна. Желаю удачи. С уважением, Андрей Жданов (Мастер665).

об устройстве и сборка своими руками

Один из наиболее часто используемых компонентов электроники – таймер-генератор. Современный формат выпуска его конструкций организован в виде специализированных сборок, применяемых в миллионах различных устройств. Наиболее распространенный таймер такого типа, или, с другим названием, – реле времени, 555 серия микросхем, впервые выпущенная и разработанная компанией Signetic в 1971 году.

За неимением конкуренции на тот период, она получила очень высокое признание и распространение в схемах электрических приборов. Характеристики и выдаваемый сигнал серии таймеров NE555 (изначальное название) позволил применять их при разработке генераторов, модуляторов, систем задержки, различных фильтров, преобразователей напряжения. С развитием цифровой техники, микросхема не потеряла свою актуальность и применяется уже в качестве ее элемента.

Основная задача таймера 555 – создавать одиночные или множественные импульсы с точным разграничением временных интервалов между ними.


Внешний вид микросхемы NE555

Особенности и характеристики


Простой генератор импульсов на основе 555
Наиболее известная особенность 555 серии микросхем, снижающей количество областей их применения – внутренний делитель напряжения. Он задает фиксированный уровень порога срабатывания обоих компараторов устройства, сменить который невозможно.

Питание таймера 555 серии осуществляется напряжением от 4,5 до 16 вольт. Ток потребления непосредственно зависит от этого параметра и составляет от 2 до 15 мА. Характеристики выходного сигнала отличаются у различных производителей. В основном, его ток не превышает 200 мА.

Температурные режимы также зависят от сборки. Обычные NE555 рассчитаны на эксплуатацию в промежутке от 0 до 70°С. Военные варианты таймера (исторически обозначенные серией SE) допускают более широкий диапазон – от -55 до 125°С.

В период активности таймера на выходе присутствует напряжение, оно равно приходящему на шине питания за вычетом 1,75В. В остальных случаях на этом контакте 0,25В, при общем напряжении +5В. Терминология описывает эти состояния, как высокий и низкий уровень сигнала.

Запуск таймера к генерации производится импульсным сигналом 1/3 вольт от питания устройства. Форма его любая – синусная или прямоугольная.


Элементы схемы, определяющие временные параметры срабатывания

Время срабатывания изменения состояния устанавливается характеристиками внешнего конденсатора между контактом разряда и землей, а также сопротивлением двух резисторов. Первый расположен на шине питания и соединяет ее с входом останова работы микросхемы. Второй находится на линии между предыдущим и контактом разряда, но до описанной ранее емкости.

Пример №7 — Простой генератор прямоугольных импульсов на NE555

В момент включения схемы, конденсатор C1 разряжен и на выходе 3 таймера NE555 находится высокий уровень. Затем конденсатор C1 через резистор R1 начинает постепенно заряжаться.

В момент, когда потенциал на конденсаторе, и соответственно на выводе 6 (стоп) таймера, достигнет примерно 2/3 напряжения питания, сигнал на выводе 3 переключится на низкий уровень. Теперь конденсатор через сопротивление R1 начинает разряжаться. Когда уровень напряжения на входе 2 (запуск) упадет до 1/3 Uпит., на выходе снова будет высокий уровень. И процесс повторится снова.

Если к выходу добавить еще RC-цепь (выделено красным цветом), то выходной сигнал по форме будет приближен к синусоиде.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство реле времени на 555 чипе –низкая цена и громадное количество разработанных и использующих его схем электрооборудования.

Существуют и недостатки, которые, впрочем, исправлены в выпусках микросхем с транзисторной базой на основе КМОП. При использовании биполярных, в момент изменения состояния генерирующего каскада в противоположный, на выводах могло возникнуть паразитное напряжение до 400 мА. Проблема решается установкой полярного конденсатора 0,1 мкФ, между управляющим контактом и общим проводом.


Конденсатор, уменьшающий влияние помех на устройство

Можно повысить и помехоустойчивость микросхемы таймера. Для этого размещают неполярный конденсатор 1 мкФ на линию цепи питания.

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.

Режимы работы устройства

Основные режимы использования микросхемы 555 серии – одновибратор, мультивибратор и триггер Шмитта.

Первый применяется для создания единовременного сигнала заданной длительности при подаче входного напряжения на стартовый контакт чипа.

Второй – для генерации множества автоколебательных импульсов прямоугольной формы.

Третий, благодаря эффекту памяти предыдущего сигнала и трех вариантов исходящих согласно внутренней логики, в системах задержки и цифровых устройствах.

Одновибратор

В этой схеме, при подаче сигнала любой формы на второй вход 555 серии, будет генерироваться импульс на третьем ее выходе. Его длительность зависит от характеристик сопротивления R и емкости C. Вычислить необходимое время действия исходящего сигнала можно по формуле t=1,1*C*R.


Схема одновибратора

Мультивибратор

В отличие от предыдущей схемы, мультивибратору для начала постоянной генерации не нужна подача внешнего сигнала. Достаточно только произвести подключение питания. На выходе импульсы прямоугольной формы с изменением состояния в течение t2 и с периодом действия t1.

Их время рассчитываться от параметров R1 и R2 по формулам:

Период и частота:

Чтобы достичь времени импульса большего, чем время паузы, используют диод, соединяющий катодом 7 контакт микросхемы (разряд), с 6 (останов) через свой анод.


Мультивибратор

Прецизионный триггер Шмитта

Функциональность в рамках инвертирующего прецизионного переключателя в 555 серии обеспечивается наличием двух порогового компаратора и RS — триггера. Напряжение на входе разделяется на три части, при достижении пороговых значений которых и изменяется состояние выдачи сигнала устройством.

Разграничение делается по полярности, причем для переключения достаточно 1/3 общего вольтажа питания любого из полюсов. На выходе, при получении порогового сигнала на входе, возникает импульс, инвертированный полярно относительно изначального. Его уровень постоянен и длится он ровно то время, которое действует инициирующий импульс.

Проще говоря, триггер Шмитта — это инвертирующий одновибратор с памятью полярности предыдущего сигнала.

Используется подобная схема в системах, где требуется избавление от излишнего шума и приведение его последовательностей к необходимым пороговым значениям.


Схема триггера Шмитта с графиком выравниваемых уровней сигнала

Собери свою радиосхему!

Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме NE555, её история началась ещё в далеком 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). В те времена это была единственная «таймерная» микросхема, которая была доступна массовому потребителю. Сразу после выхода 555 завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников. Отечественные производители тоже выпускали данную микросхему под названием КР1006ВИ1.

Микросхема выпускается в двух вариантах корпуса — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда встретить 555 в круглом металлическом корпусе в наши времена очень сложно, чего не скажешь о версии в пластиковом DIP корпусе, распиновка выводов в варианте DIP показана на рисунке ниже:

У микросхемы есть три режима работы, первый это моностабильный: при подаче сигнала на вход нашей микросхемы, она включается, генерирует выходной импульс заданной длины и выключается, ожидая входного импульса. Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы. Пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной, так и по максимальной длительности.

Второй режим, нестабильный мультивибратор: в этом режиме все довольно таки просто. Управлять таймером не нужно. Он все сделает сам — сперва включится, подождет время t1, потом выключится, подождет время t2 и начнет все заново. На выходе у нас получится забор из высоких и низких состояний, частоту этих колебаний можно регулировать.

Ну и третий режим, бистабильный: в данном режиме наша микросхема 555 используется как выключатель. Нажал одну кнопку — выход включился, нажал другую — выключился, по другому этот режим работы можно назвать «триггером».

В этой статье речь пойдет про таймер, схема представлена ниже:

Данный таймер является 10-минутным. Запускается он нажатием на кнопку и при этом загорается светодиод D2. По истечении временного интервала, загорится светодиод D1. Интервал можно подстроить переменным (подстроечным) резистором RV1. Схема очень проста и 100% рабочая, кстати говоря, про данную микросхему написано много книг.

В интернете есть огромное количество разнообразных схем на данной микросхеме, например: преобразователи напряжения, сирены, выключатели, таймеры и пр… Некоторые варианты готовых схем можно посмотреть на сайте «radiokot» по этой .

cxema21.ru

Область применения НЕ555

Возможности микросхемы дают широкий спектр техники, в которой она используется. Мультивибраторы на 555 серии встречаются практически во всех схемах генерации сигналов.

Примером служат различные звуковые и световые оповещающие устройства, детекторы металла, освещенности, влажности или касания. Таймер, заложенный в микросхему, позволяет создавать реле времени, для контроля работы различного оборудования по определенным человеком периодам.

Варианты исполнения в виде триггера Шмитта применяются как фильтрующие преобразователи зашумленных сигналов, для придания им правильной прямоугольной формы. Актуальность подобные схемы имеют и в цифровой технике, в которой используются только два вида импульсов – его наличие и отсутствие.

Появление схемы в отечественной электронике

Первое упоминание об инновации в советской литературе по радиотехнике появилось в 1975 году. Статью об изобретении опубликовали в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого столетия, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

В производстве эту деталь употребляли при сборке видеомагнитофонов «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, так как многие производители во всем мире создавали подобное устройство. Все агрегаты имеют обячный корпус DIP8, а также корпус малых размеров SOIC8.

Отечественные и зарубежные производители

Микросхема-таймер 555 серии настолько популярна, что ее аналоги изготавливаются мощностями практически всех известных брендов микроэлектронной промышленности. Причем территориально расположенных не только в США, но и других странах мира. Среди них: Texas Instrument, Sanyo, RCA, Raytheon, NTE Silvania, National, Motorola, Maxim, Lithic Systems, Intersil, Harris, Fairchild, Exar ECG Phillips и множество других.

Зачастую номер серии от конкурентов содержит отсылку к оригинальной NE555. Встречается маркировки NE555N, НЕ555Р или им подобные.


Российская КР1006ВИ1

Производится таймер и в России, с маркировкой микросхемы КР1006ВИ1 с биполярными транзисторами и КР1441ВИ1 по КМОП технологии. Национальный вариант немного отличается от классического 555 серии – в нем вход остановки обладает большим приоритетом, чем сигнал запуска.

Основные характеристики интегрального таймера NE555

  • Максимальная частота более чем 500 кГц.
  • Длина одного импульса от 1 мсек до часа.
  • Может работать в режиме моностабильного мультвибратора.
  • Высокий выходной ток (до 200 мА)
  • Регулируемая скважность импульса (отношение периода импульса к его длительности).
  • Совместимость с TTL уровнями.
  • Температурная стабильность 0,005% на 1 градус Цельсия.

Микросхема NE555 в своем составе содержит чуть более 20 транзисторов и 10 резисторов. На следующем рисунке приводится структурная схема таймера от Philips Semiconductors.

В следующей таблице перечислены основные свойства NE555

Как сделать реле времени 555 своими руками

Одним из вариантов ознакомления с таймером 555 серии будет изготовление своими руками реле времени. Схема достаточно проста, считается классической и доступна к повторению специалистом любого уровня.


Схема таймера отключения

Запуск производится нажатием тумблера SB1. Длительность подстраивается резистором R2. На представленной схеме среднее время работы находится в пределах 6 секунд. Для его увеличения, без изменения характеристик R2 повышают емкость C1.

Если требуется суточный цикл работы, то понадобится конденсатор на 1600 мкФ. Если устройство будет применяться в условиях, близких к реальности, – количество фарад меняют на более подходящее к нужному времени работы. Расчет производится согласно формуле: T=C1*R2, где C1 емкость соответствующего конденсатора на схеме, R2 среднее сопротивление мегаом подстроечного резистора.

Более точная калибровка времени действия будет устанавливаться в процессе использования переменным резистором R2.

Немного о нумерации используемых контактов микросхемы 555 серии, то есть ее распиновка:

  1. «Земля» (GND) – минус питания.
  2. «Запуск» (Trigger) – на контакт поступает импульс, начинающий работу таймера. Инициируется нажатием тумблера.
  3. «Выход» (Output) – пока таймер активен, на контакте генерируется исходящий сигнал. Его вольтаж равный Vпитания-1,7В, через ограничивающий резистор R3 позволяет открыть базу транзистора VT1. В свою очередь, полупроводниковый усилитель начинает пропускать напряжение на пусковое реле К1, которое уже коммутирует ток к потребителю. Диод VD1 в схеме предотвращает бросок паразитных токов в моменты активации.
  4. «Сброс» (Reset) – при подаче отрицательного сигнала таймер переводится в 0 и останавливается. Чтобы такого не произошло, в схеме сделан подвод положительного полюса питания через сопротивление к этому контакту.
  5. «Контроль» (Control Voltage) – для такого простого устройства, этот вход микросхемы соединяется массой через емкость. Подобная конструкция повышает помехоустойчивость всей сборки.
  6. «Остановка» (Threshold) – в схеме контакт просто присоединен к положительному полюсу питания. В более сложных системах, кратковременное его замыкание на минус остановит работу таймера.
  7. «Разряд» (Discharge) – контакт предназначен для соединения 555 микросхемы с задающей временный интервал емкостью.
  8. «Питание» (VCC) – плюс напряжения схемы.

Таймер NE555 — схема включения

Способность вывода 3 таймера NE555 создавать как высокий уровень напряжения, так и низкий (практически 0 вольт) позволяет управлять нагрузкой подключенной как к минусу питания, так и к плюсу. Как пример, подключение светодиодов. Это, конечно, не является обязательным требованием, и нагрузка (светодиод) может быть подключен либо к минусу, либо плюсу питания.

Читать также: Фрезер makita rp1801f отзывы

Если таймер NE555 работает в нестабильном состоянии (режим генератора), то к выходу его можно подключить динамик. Он подключается после разделительного конденсатора (например, 100 мкф) и должен иметь сопротивление не менее 64 Ом из-за ограниченного максимального тока нагрузки выхода таймера. Конденсатор предназначен для отделения постоянной составляющей сигнала и проводит только аудиосигнал.

Динамик с сопротивлением катушки ниже чем 64 Ом можно подключить либо через конденсатор с меньшей емкостью (реактивное сопротивление), являющегося дополнительным сопротивлением либо с помощью усилителя. Усилитель также может быть использован для подключения более мощного громкоговорителя.

Как и все интегральных микросхемы, выход таймера NE555 управляющий индуктивной нагрузкой (реле) должен быть защищена от скачков повышенного напряжения, созданное в индуктивности в момент отключения. Диод (например, 1N4148) всегда подключается параллельно к катушке реле в обратном направлении.

Однако, для микросхемы NE555 требуется второй диод, включенный последовательно с катушкой реле. Он ограничивает низкое напряжение, которое находится на выходе 3 таймера и предотвращает возбуждение реле небольшим током.

Таким диодом может быть, например, 1N4001 (1N4148 диод не подходит) либо светодиод.

Часть первая. Теоретическая.

Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.

Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). На тот момент это была единственная «таймерная» микросхема доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.

За прошедшие 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455. Но при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих версий нет. Все они полные аналоги друг друга.

Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.

А вот список заморских производителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие обозначения:

Производитель

Название микросхемы

В некоторых случаях указано два названия. Это означает, что выпускается две версии микросхемы – гражданская, для коммерческого применения и военная. Военная версия отличается большей точностью, широким диапазоном рабочих температур и выпускается в металлическом или керамическом корпусе. Ну и дороже, разумеется.

Начнем с корпуса и выводов.

Микросхема выпускается в двух типах корпусов – пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда, в металлическом корпусе она все же выпускалась – сейчас остались только DIP-корпуса. Но на случай, если вам вдруг достанется такое счастье, привожу оба рисунка корпуса. Назначения выводов одинаковые в обоих корпусах. Помимо стандартных, выпускается еще две разновидности микросхем – 556 и 558. 556 – это сдвоенная версия таймера, 558 – счетверенная.

Функциональная схема таймера показана на рисунке прямо над этим предложением. Микросхема содержит около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Состав и количество компонентов могут несущественно меняться в зависимости от производителя. Выходной ток может достигать 200 мА, потребляемый – на 3- 6 мА больше. Напряжение питания может изменяться от 4,5 до 18 вольт. При этом точность таймера практически не зависит от изменения напряжения питания и составляет 1% от расчетного. Дрейф составляет 0,1%/вольт, а температурный дрейф – 0,005%/С.

Теперь мы посмотрим на принципиальную схему таймера и перемоем ему кости, вернее ноги – какой вывод для чего нужен и что все это значит.

1. Земля. Особо комментировать тут нечего – вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.

2. Запуск. Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, см. функциональную схему) и конденсатором С – это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.

3. Выход. Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий – высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс.

4. Сброс. При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и в Африке reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания – это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод настоятельно рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости.

5. Контроль. Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей.

6. Останов. Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние (Мяу! Тихой паники?!) низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные.

7. Разряд. Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.

8. Плюс питания. Как и в случае с выводом 1 особо ничего не скажешь. Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт. У военных версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт.

Едем дальше. Большинство таймеров нуждаются во времязадающей цепочке, обычно состоящей из резистора и конденсатора. Таймер 555 не исключение. Давайте посмотрим на диаграмму работы микросхемы.

Итак, предположим, что мы подали питание на микросхему. Вход находится в состоянии высокого уровня, на выходе – низкий уровень, конденсатор С разряжен. Все спокойно, все спят. И тут БАХ – мы подаем серию прямоугольных импульсов на вход таймера. Что происходит?

Первый же импульс низкого уровня переключает выход таймера в состояние высокого уровня. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резистор R. Все то время пока конденсатор заряжается, выход таймера остается во включенном состоянии – на нем сохраняется высокий уровень напряжения. Как только конденсатор зарядится до 2/3 напряжения питания, выход микросхемы выключается и на нем появляется низкий уровень. Транзистор T6 открывается и конденсатор С разряжается. Однако есть два нюанса, которые показаны на графике пунктирными линиями.

Читать также: Съем подшипника с вала

Первый – если после окончания заряда конденсатора на входе сохраняется низкий уровень напряжения – в таком случае выход остается активным – на нем сохраняется высокий уровень до тех пор, пока на входе не появится высокий уровень. Второй – если мы активируем вход Сброс напряжением низкого уровня. В этом случае выход сразу же выключится, не смотря на то, что конденсатор все еще заряжается. Так, лирическую часть закончили – перейдем к суровым цифрам и расчетам. Как же нам определить время, на которое будет включаться таймер и номиналы RC цепочки, необходимые для задания этого времени? Время, за которое конденсатор заряжается до 63,2% (2/3) напряжения питания называется временной константой, обозначим её буковкой t. Вычисляется это время потрясающей по своей сложности формулой. Вот она: t = R*C, где R – сопротивление резистора в МегаОм-ах, С – емкость конденсатора в микроФарад-ах. Время получается в секундах.

К формуле мы еще вернемся, когда будем подробно рассматривать режимы работы таймера. А сейчас пока посмотрим на простенький тестер для этой микросхемы, который запросто скажет вам – работает ваш экземпляр таймера или нет.

Если после включения питания мигают оба светодиода – значит все хорошо и микросхема во вполне рабочем состоянии. Если же хотя бы один из диодов не горит или наоборот – горит постоянно, значит такую микросхемы можно спустить в унитаз с чистой совестью или вернуть назад продавцу, если вы её только что купили. Напряжение питания – 9 вольт. Например, от батареи «Крона».

Теперь рассмотрим режимы работы этой микросхемы. Собственно говоря, режимов у нее две штуки. Первый – моностабильный мультивибратор. Моностабильный – потому что стабильное состояние у такого мультивибратора одно – выключен. А во включенное состояние мы его переводим временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Как уже отмечалось выше, время, на которое мультивибратор переходит в активное состояние, определяется RC цепочкой. Эти свойства могут быть использованы в самых разнообразных схемах. Для запуска чего-либо на определенное время или наоборот – для формирования паузы на заданное время.

Второй режим – это генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которых определяются все той же RC цепочкой.

Начнем сначала, то есть с первого режима.

Схема включения микросхемы показана на рисунке. RC цепочка включена между плюсом и минусом питания. К соединению резистора и конденсатора подключен вывод 6 – Останов. Это вход компаратора №1. Сюда же подключен вывод 7 – Разряд. Входной импульс подается на вывод 2 – Запуск. Это вход компаратора №2. Совершенно простецкая схема – один резистор и один конденсатор – куда уж проще? Для повышения помехоустойчивости можно подключить вывод 5 на общий провод через конденсатор емкостью 10нФ. Итак, в исходном состоянии, на выходе таймера низкий уровень – около нуля вольт, конденсатор разряжен и заряжаться не хочет, поскольку открыт транзистор Т6. Это состояние стабильное, оно может продолжаться неопределенно долгое время. При поступлении на вход импульса низкого уровня, срабатывает компаратор №2 и переключает внутренний триггер таймера. В результате на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор Т6 закрывается и начинает заряжаться конденсатор С через резистор R. Все то время, пока он заряжается, на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Таймер не реагирует ни на какие внешние раздражители, буде они поступают на вывод 2. То есть, после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не оказывают никакого действия на состояние таймера – это очень важно. Так, что там у нас происходит то? А, да – заряжается конденсатор. Когда он зарядится до напряжения 2/3Vпит, сработает компаратор №1 и в свою очередь переключит внутренний триггер. В результате на выходе установится низкий уровень напряжения, и схема вернется в свое исходное, стабильное состояние. Транзистор Т6 откроется и разрядит конденсатор С.

Время, на которое таймер, так сказать «выходит из себя», может быть от одной миллисекунды до сотен секунд. Считается оно так: T=1.1*R*C Теоретически, пределов по длительности импульсов нет – как по минимальной длительности, так и по максимальной. Однако, есть некоторые практические ограничения, которые обойти можно, но сначала стоит задуматься – нужно ли это делать и не проще ли выбрать другое схемное решение.

Так, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С – 95пФ. Можно ли меньше? В принципе – да. Но при этом, если еще уменьшить сопротивление резистора – схема начнет трескать слишком много электричества. Если уменьшить емкость С, то всякие паразитные емкости и помехи могут существенно повлиять на работу схемы. С другой стороны, максимальное значение резистора примерно равно 15Мом. Здесь ограничение накладывает ток, потребляемый входом Останов (около 120нА) и ток утечки конденсатора С. Таким образом, при слишком большом значении резистора таймер просто никогда не выключится, если сумма токов утечки конденсатора и тока входа превысит 120 нА. Ну а что касается максимальной емкости конденсатора, то дело не столько в самой емкости, сколько в токе утечки. Понятно, что чем больше емкость, тем больше ток утечки и тем хуже будет точность таймера. Поэтому, если таймер будет использоваться для больших временных интервалов, то лучше пользоваться конденсаторами с малыми токами утечки – например, танталовыми.

Перейдем ко второму режиму.

В эту схему добавлен еще один резистор. Входы обоих компараторов соединены и подключены к соединению резистора R2 и конденсатора. Вывод 7 включен между резисторами. Конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.

Теперь посмотрим, что же произойдет, когда мы подадим питание на схему. В исходном состоянии конденсатор разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень напряжения, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает внутренний триггер и устанавливает на выходе таймера высокий уровень. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резисторы R1 и R2.

Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 в свою очередь переключает триггер и выключает выход таймер – напряжение на выходе становится близким к нулю. Транзистор Т6 открывается и конденсатор начинает разряжаться через резистор R2. Как только напряжение на конденсаторе опустится до 1/3 напряжения питания, компаратор №2 опять переключит триггер и на выходе микросхемы снова появится высокий уровень. Транзистор Т6 закроется и конденсатор снова начнет заряжаться.

Короче говоря, на выходе мы получаем последовательность прямоугольных импульсов. Частота импульсов, как вы вероятно уже догадались, зависит от величин C, R1 и R2. Определяется она по формуле:

Значения R1 и R2 подставляются в Омах, C – в фарадах, частота получается в Герцах. Время между началом каждого следующего импульса называется периодом и обозначается буковкой t. Оно складывается из длительности самого импульса – t1 и промежутком между импульсами – t2. t = t1+t2. Частота и период – понятия обратные друг другу и зависимость между ними следующая: f = 1/t. t1 и t2 разумеется тоже можно и нужно посчитать. Вот так: t1 = 0.693(R1+R2)C; t2 = 0.693R2C;

Ну, с теоретической частью вроде бы покончили. В следующей части рассмотрим конкретные примеры включения таймера 555 в различных схемах и для самого разнообразного использования.

Подмотка спидометра на 555 микросхеме

В последнее время среди владельцев автомобилей стало модным сматывать на спидометре пройденный машиной километраж.

Многие интересуются, подмотка спидометра на 555 микросхеме выполнима ли самостоятельно?

Эта процедура не представляет особой трудности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может функционировать в качестве счетчика импульсов. Отдельные составляющие схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15 % от расчетных значений.

Ne555

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.

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

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

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

Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером

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

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.

Специализированные микросхемы

Микросхема-таймер серии 555

Таймер 555 – простое в использовании устройство, о множеством возможных применений. Он широко используется во всевозможных схемах, и это только усиливает его популярность и соответственно повышает спрос на продукцию, а это удешевляет сам таймер 555, что радует радиомастеров. Следует отметить что таймер 555 также выпускается в «двойном» формате. И называется таймер 556. Он включает два независимых IC 555 в одном корпусе.

Изначально выпускалась микросхема-таймер под названием NE555, но позже она также производилась разными производителями под разными названиями. Вот только лишь некоторые из аналогов микросхемы: AN1555, GL555, LB8555, MC1455, NJM555. Был также и отечественный аналог КР1006ВИ1.

В общем-то в наше время приобрести микросхемы особого труда не составляет: все что угодно можно найти в интернете. Ну, например здесь…

Внешний вид микросхемы-таймера серии NE555

Назначение выводов микросхем серии NE555 и NE556

Эту микросхему можно рассматривать как цифровое (логическое) устройство с двумя устойчивыми состояниями: логический ноль и логическая единица. Причем уровень напряжения при логической единице напрямую зависит от питания и может быть как 5V так и более, что делает ее универсальной: она может работать совместно как с ТТЛ-микросхемами так и с КМОП (что такое ТТЛ и КМОП технологии можно почитать здесь).

Сама по себе микросхема-таймер NE555 может работать в нескольких режимах:

Моностабильный режим – этот режим таймера 555 функционирует как «одноразовый-односторонний». Такой режим может включать таймеры, переключатели, сенсорные переключатели, делители частоты и т.д.

Нестабильный – автономная функция работы таймера 555. Такая функция позволяет работать в режиме генератора. Используют ее во включении светодиодные лампы, логической части часов и т.п.

И последний – бистабильный режим. Или триггер Шмитта. Понятно, что в таком случае таймер 555 работает как триггер, если нет конденсатора.

 Рассмотрим каждый из режимов работы таймера

Нестабильный режим работы таймера 555

Данная схема не имеет стабильного состояния – отсюда и «нестабильность». Выход постоянно «гуляет» высокое и низкое, используя при этом пользователем так называемом «квадрата» волны. Данная схема может использоваться при необходимости подавать механизму прерывистые толчки при кратковременном включении и выключении таймера.

Моностабильный режим таймера 555

Нетрудно заметить что здесь все работает по принципу ждущего мультивибратора: запуск устройства происходит при подаче управляющего сигнала. Но включено устройство не постоянно а лишь какое-то время.

Бистабильный режим ( триггер Шмитта )

Как видно из графика- здесь таймер 555 работает как триггер: при нажатии на «запуск» он переходит в устойчивое состояние логической единицы на выходе, при кнопке «сброс» все возвращается в исходное состояние.

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.

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.

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.
Оцените статью:

внутри самой популярной в мире микросхемы

Если вы играли с электронными схемами, вы, вероятно, знаете [1] интегральная схема таймера 555, считается самой продаваемой интегральной схемой в мире с миллиардами проданных. Разработанный мастером аналоговых микросхем Гансом Камензинд [2] в 1970 году, 555 был назван одним из величайшие фишки всех времен с целые книги посвящены 555 таймер схемы.

Учитывая популярность таймера 555, я подумал, что было бы интересно узнать, что внутри таймера 555 и как он работает.Хотя таймер 555 обычно продается как черная пластиковая микросхема, он также доступен в металлической банке, которую можно разрезать ножовкой [3] обнаруживая крошечный кубик внутри.

Внутри таймера 555. Крошечный кристалл в корпусе подключен к 8 контактам проводами.

Краткое описание таймера 555

Таймер 555 имеет сотни приложений, от таймера или защелки до генератора или модулятора, управляемого напряжением. На диаграмме ниже показано, как таймер 555 работает как простой генератор.Внутри микросхемы 555 три резистора образуют делитель, генерирующий опорные напряжения 1/3 и 2/3 напряжения питания. Внешний конденсатор будет заряжаться и разряжаться между этими пределами, вызывая колебания. Более подробно, конденсатор будет медленно заряжаться (А) через внешние резисторы, пока его напряжение не достигнет 2/3 опорного значения. В этой точке (B) верхний (пороговый) компаратор выключает триггер и выключает выход. Это включает разрядный транзистор, медленно разряжая конденсатор (C).Когда напряжение на конденсаторе достигает опорного значения 1/3 (D), включается нижний (триггерный) компаратор, устанавливая триггер и выход, и цикл повторяется. Значения резисторов и конденсатора определяют время, от микросекунд до часов. [4]

Диаграмма, показывающая, как таймер 555 может работать как генератор.

Подводя итог, можно сказать, что ключевыми компонентами таймера 555 являются компараторы для определения верхнего и нижнего пределов напряжения, трехрезисторный делитель для установки этих пределов и триггер для отслеживания заряда или разряда схемы.Таймер 555 имеет два других контакта (сброс и напряжение управления), которые я не рассмотрел выше; их можно использовать для более сложных схем.

Структура микросхемы

Фотография ниже показывает кремниевый кристалл 555 через микроскоп. Поверх кремния тонкий слой металла соединяет разные части микросхемы. На фото этот металл хорошо виден в виде желтовато-белых следов и участков. Под металлом тонкий стекловидный слой диоксида кремния обеспечивает изоляцию между металлом и кремнием, за исключением тех мест, где контактные отверстия в диоксиде кремния позволяют металлу соединяться с кремнием.На краю микросхемы тонкие провода соединяют металлические контактные площадки с внешними контактами микросхемы.

Фото штампа таймера 555.

Сложнее увидеть различные типы кремния на кристалле. Области чипа обрабатываются (легируются) примесями для изменения электрических свойств кремния. Кремний N-типа имеет избыток электронов (отрицательный), тогда как кремний P-типа не имеет электронов (положительный). На фотографии эти области показаны немного другим цветом, окруженными тонкой черной рамкой.Эти области являются строительными блоками микросхемы, образующими транзисторы и резисторы.

NPN транзисторы внутри IC

Транзисторы — это ключевые компоненты микросхемы. В таймере 555 используются биполярные транзисторы NPN и PNP. Если вы изучали электронику, вы, вероятно, видели схему NPN-транзистора, подобную приведенной ниже, на которой показаны коллектор (C), база (B) и эмиттер (E) транзистора. Транзистор изображен как сэндвич из P-кремния между двумя симметричными слоями N-кремния; слои N-P-N составляют транзистор NPN.Оказывается, транзисторы на микросхеме выглядят совсем иначе, а база часто даже не посередине!

Схематическое изображение NPN-транзистора вместе с упрощенной схемой его внутренней структуры.

На фото ниже показан один из транзисторов в 555-м, как он изображен на микросхеме. Немного разные оттенки кремния указывают на области, которые были легированы с образованием областей N и P. Беловато-желтые области — это металлический слой микросхемы поверх кремния — они образуют провода, соединяющие коллектор, эмиттер и базу.Вы можете заметить эмиттер на чипе по его структуре «яблочко», в то время как базовый прямоугольник окружает эмиттер.

Транзистор NPN в микросхеме таймера 555. Коллектор (C), эмиттер (E) и база (B) помечены вместе с кремнием, легированным N и P.

Под фотографией находится рисунок в разрезе, показывающий, как устроен транзистор. В книгах есть гораздо больше, чем просто бутерброд N-P-N, но если вы внимательно посмотрите на вертикальное поперечное сечение под буквой E, вы можете найти N-P-N, образующий транзистор.Провод эмиттера (E) подключен к кремнию N +. Ниже находится слой P, подключенный к базовому контакту (B). А ниже находится слой N +, подключенный (косвенно) к коллектору (C). [5] Транзистор окружен кольцом P +, которое изолирует его от соседних компонентов.

PNP транзисторы внутри IC

Вы можете ожидать, что транзисторы PNP будут похожи на транзисторы NPN, просто поменяв местами кремний N и P. Но по ряду причин транзисторы PNP имеют совершенно иную конструкцию.Они состоят из небольшого круглого эмиттера (P), окруженного кольцеобразным основанием (N), которое окружено коллектором (P). Это формирует сэндвич P-N-P по горизонтали (по бокам), в отличие от вертикальной структуры транзисторов NPN.

На схеме ниже показан один из PNP-транзисторов в 555, а также поперечное сечение, показывающее кремниевую структуру. Обратите внимание, что хотя металлический контакт для базы находится на краю транзистора, он электрически подключен через области N и N + к своему активному кольцу между коллектором и эмиттером.Между коллектором и базой проложена металлическая линия, но она не является частью транзистора.

Транзистор PNP в микросхеме таймера 555. Маркированы соединения коллектора (C), эмиттера (E) и базы (B) вместе с кремнием, легированным N и P. База образует кольцо вокруг эмиттера, а коллектор образует кольцо вокруг базы.

Выходные транзисторы в 555 намного больше, чем у других транзисторов, и имеют другую структуру для обеспечения сильноточного выхода.На фото ниже показан один из выходных транзисторов. Обратите внимание на несколько взаимосвязанных «пальцев» эмиттера и базы, окруженных большим коллектором.

Большой сильноточный выходной транзистор NPN в микросхеме таймера 555. Коллектор (C), база (B) и эмиттер (E) помечены.

Как резисторы реализованы в кремнии

Резисторы — ключевой компонент аналоговых микросхем. К сожалению, резисторы в микросхемах большие и неточные; сопротивление может варьироваться на 50% от микросхемы к микросхеме.Таким образом, аналоговые ИС спроектированы так, что имеет значение только соотношение резисторов, а не абсолютные значения, поскольку отношения остаются почти постоянными.

Резистор внутри таймера 555. Резистор представляет собой полоску кремния P между двумя металлическими контактами.

Фотография выше показывает 1К & Ом; резистор в 555, сформированный из полоски кремния P (виден в виде контура). Обратите внимание, что резистор соединяет два металлических провода, а другой металлический провод пересекает его. Нижеприведенный резистор представляет собой L-образный резистор 100 кОм; пережимной резистор .Слой кремния N поверх пинч-резистора делает проводящую область намного тоньше (то есть зажимает ее), образуя гораздо более высокое, но менее точное сопротивление.

Пережимающий резистор внутри таймера 555. Резистор представляет собой полоску кремния P между двумя металлическими контактами. Слой N сверху зажимает резистор и увеличивает сопротивление.

Компонент ИС: Текущее зеркало

Есть некоторые подсхемы, которые очень распространены в аналоговых ИС, но поначалу могут показаться загадочными.Текущее зеркало — одно из них. Если вы посмотрели на аналоговые блок-схемы ИС, вы, возможно, видели символы ниже, обозначающие текущий источник, и задавались вопросом, что такое текущий источник и почему вы бы его использовали. Идея состоит в том, что вы начинаете с одного известного тока, а затем можете «клонировать» несколько копий тока с помощью простой транзисторной схемы, токового зеркала.

Условные обозначения для источника тока.

На следующей схеме показано, как токовое зеркало реализовано на двух идентичных транзисторах.[6] Через транзистор слева проходит опорный ток. (В этом случае ток устанавливается резистором.) Поскольку оба транзистора имеют одинаковое напряжение эмиттера и базы, они подают одинаковый ток, поэтому ток справа соответствует опорному току слева.

Схема токового зеркала. Ток справа копирует ток слева.

Обычное использование токового зеркала — замена резисторов. Как объяснялось ранее, резисторы внутри ИС неудобно большие и неточные.Это экономит место, чтобы по возможности использовать токовое зеркало вместо резистора. Кроме того, токи, создаваемые токовым зеркалом, почти идентичны, в отличие от токов, создаваемых двумя резисторами.

Три транзистора образуют токовое зеркало в микросхеме таймера 555. Все они имеют одну и ту же базу, а два транзистора имеют общие эмиттеры.

Три вышеуказанных транзистора образуют токовое зеркало с двумя выходами. Обратите внимание, что три транзистора имеют общее базовое соединение, подключенное к коллектору справа, а эмиттеры справа связаны вместе.Транзистор слева — это источник тока Видлара, модифицированное зеркало, которое производит меньший ток. На схеме два транзистора справа изображены как один двухколлекторный транзистор Q19.

Компонент микросхемы: Дифференциальная пара

Вторая важная схема, которую необходимо понять, — это дифференциальная пара, наиболее распространенная двухтранзисторная подсхема, используемая в аналоговых ИС. [7] Вы, возможно, задавались вопросом, как компаратор сравнивает два напряжения, или операционный усилитель вычитает два напряжения. Это работа дифференциальной пары.

Схема простой схемы дифференциальной пары. Приемник тока передает фиксированный ток I через дифференциальную пару. Если два входа равны, ток делится поровну между двумя ветвями. В противном случае ветвь с более высоким входным напряжением получает большую часть тока.

На схеме выше показана простая дифференциальная пара. Сток тока внизу обеспечивает фиксированный ток I, который делится между двумя входными транзисторами. Если входные напряжения равны, ток будет поровну разделен на две ветви (I1 и I2).Если одно из входных напряжений немного выше, чем другое, соответствующий транзистор будет проводить больше тока, поэтому одна ветвь получит больше тока, а другая ветвь — меньше. Небольшой разницы на входе достаточно, чтобы направить большую часть тока в «выигрышную» ветвь, включая или выключая компаратор.

В 555 компаратор пороговых значений использует транзисторы NPN, а компаратор триггера использует транзисторы PNP. Это позволяет пороговому компаратору работать вблизи напряжения питания, а триггерный компаратор — вблизи земли.Компараторы 555 также используют два транзистора на каждом входе (пара Дарлингтона) для буферизации входов.

Интерактивный обозреватель схем 555

Фото и схема матрицы 555 [8] ниже являются интерактивными. Щелкните компонент на кристалле или схеме, и отобразится краткое описание компонента. (Подробное обсуждение того, как работает таймер 555, см. 555 Принципы работы.)

Для быстрого обзора, большие выходные транзисторы и разрядный транзистор — наиболее очевидные особенности кристалла.Компаратор пороговых значений состоит из Q1 — Q8. Компаратор триггера состоит из Q10 — Q13, а также токового зеркала Q9. Q16 и Q17 образуют триггер. Три 5К & Ом; резисторы, образующие делитель напряжения, находятся в середине микросхемы. [9] Городская легенда гласит, что 555 назван в честь этих трех резисторов 5K, но по словам его дизайнера 555 — это просто произвольное число в серии из 500 чипов.

Для получения подробной информации щелкните матрицу или схему …

Как я сфотографировал матрицу 555

Интегральные схемы обычно поставляются в черном корпусе из эпоксидной смолы, для вскрытия которого требуется опасно опасная концентрированная кислота.Вместо этого я купил 555 в металлической банке (ниже). Для исследования штампа я использовал металлургический микроскоп. В отличие от стандартного микроскопа, металлургический микроскоп пропускает свет через линзу, позволяя работать с непрозрачными объектами (например, стружкой). Сшивал фото вместе с Хугиным (подробности).

Таймер 555 в металлическом корпусе с восемью выводами. (Банан для масштаба)

Неудачная улучшенная 555

Учитывая популярность модели 555, удивительно, что у нее есть несколько недостатков в дизайне новичков; несимметричные компараторы, большие рабочие токи, асимметричная форма выходного сигнала и температурная чувствительность.[10]

В 1997 году Camenzind модернизировал 555, чтобы создать гораздо лучший чип, который мог бы работать при гораздо более низких напряжениях. Усовершенствованный чип продавался Zetex как ZSCT1555, но, к сожалению, провалился. Продолжающийся успех оригинального 555 и неудача улучшенного преемника можно рассматривать как пример принципа «худшее — лучше».

Заключение

Я надеюсь, что вам интересно было заглянуть внутрь микросхемы таймера 555. В следующий раз, когда вы будете создавать проект 555, вы точно будете знать, что находится внутри чипа.Если вам понравилась эта статья, я также перепроектировал 741 операционный усилитель и Регулятор напряжения 7805. Спасибо Эрику Шлепферу [11] за полезные комментарии.

Подписывайтесь на меня в Twitter, и вы не пропустите ни одной статьи!

Примечания и ссылки

[1] Таймер 555 достаточно знаковый, чтобы его можно было увидеть на кружки, сумки, шапки и футболки.

Таймер 555 достаточно популярен, чтобы его можно было увидеть на футболках. Предоставлено EEVblog.

[2] Книга Designing Analog Chips , написанная изобретателем 555 Гансом Камензиндом, действительно интересна, и я рекомендую ее, если вы хотите знать, как работают аналоговые микросхемы.В главе 11 подробно рассказывается об истории и эксплуатации модели 555. На странице 11-3 утверждается, что 555 является самой продаваемой ИС каждый год, хотя я не знаю, так ли это до сих пор. Бесплатный PDF-файл здесь или получить книга.

[3] Вы можете разрезать интегральную схему, можно открыть простой ножовкой, но ювелирная пила дает гораздо более чистый рез. Я купил ювелирную пилу на eBay за 14 долларов и использовал лезвие №2. Убедитесь, что вы разрезали верхнюю часть ИС, чтобы не ударить по кубику, как это сделал я.

[4] Замечательная часть таймера 555 заключается в том, что частота колебаний зависит только от внешних резисторов и конденсатора и нечувствительна к напряжению питания.Если напряжение питания падает, опорные значения 1/3 и 2/3 также падают, поэтому можно ожидать, что колебания будут более быстрыми. Но более низкое напряжение заряжает конденсатор медленнее, нейтрализуя это и сохраняя постоянную частоту.

Эта нечувствительность к напряжению настолько сложна, что разработчик микросхемы не понял этого до конца разработки модели 555, но это имело большое значение. Первоначальный дизайн был более сложным и требовал девяти выводов, что является ужасным размером для ИС. так как нет пакетов между 8 и 14 контактами.Окончательный, более простой дизайн 555 работал с 8 контактами, что значительно удешевило упаковку чипа. (Полную информацию см. На стр. 11-3 документа Designing Analog Chips .)

[5] Вы могли задаться вопросом, почему существует различие между коллектором и эмиттером транзистора, когда типичная схема транзистора симметрична. Как видно на фотографии кристалла, в реальном транзисторе коллектор и эмиттер сильно отличаются. Помимо очень большой разницы в размерах, также отличается легирование кремнием.В результате транзистор будет иметь плохое усиление, если поменять местами коллектор и эмиттер.

[6] Для получения дополнительной информации о текущих зеркалах, проверьте Википедию, любую книгу по аналоговым ИС или главу 3 Проектирование аналоговых микросхем.

[7] Дифференциальные пары также называют парами с длинным хвостом. В соответствии с Анализ и проектирование аналоговых интегральных схем дифференциальные пары — это, пожалуй, наиболее широко используемые двухтранзисторные подсхемы в монолитных аналоговые схемы. «(p214) Для получения дополнительной информации о дифференциальных парах см. Википедию, любую книгу по аналоговым ИС или главу 4 Проектирование аналоговых микросхем.

[8] Схема 555, используемая в этой статье, взята из Техническое описание Philips.

[9] Обратите внимание, что три резистора делителя напряжения расположены параллельно и расположены рядом друг с другом. Это помогает обеспечить одинаковое сопротивление даже при наличии электрических колебаний в кремнии.

[10] Я не критикую 555; Ганс Камензинд отмечает недостатки дизайна и относит их к «раннему периоду дизайна ИС (и неопытности дизайнера-новичка) »; см. «Проектирование аналоговых микросхем», стр. 11-4.Конструкция замены 555 подробно обсуждается в «Перепроектирование старого 555», IEEE Spectrum, сентябрь 1997 г. Эта статья проясняет, насколько сейчас дизайн ИС намного быстрее, чем в 1970 году. На создание схемы микросхемы 555 и ручную проверку ее правильности потребовались месяцы. На разводку нового чипа ушло два дня и 20 минут на проверку.

[11] Evil Mad Scientist продает очень крутые комплект дискретного таймера 555, дублирующий схему 555 в большем масштабе с отдельными транзисторами и резисторами — он фактически работает как замена 555.Стоит также взглянуть на их скамеечку для ног 555.

Большой таймер 555, созданный Evil Mad Scientist Lab.

Создайте свой собственный чип таймера Giant 555

В мире магии был Гудини, который первым изобрел трюки, которые используются до сих пор. А сжатие данных есть у Джейкоба Зива.

В 1977 году Зив, работая с Авраамом Лемпелем, опубликовал эквивалент книги Houdini on Magic : статья в журнале IEEE Transactions по теории информации под названием «Универсальный алгоритм последовательного сжатия данных.»Алгоритм, описанный в статье, стал называться LZ77 — по именам авторов, в алфавитном порядке и по году. LZ77 не был первым алгоритмом сжатия без потерь, но он был первым, который мог творить чудеса в одном шаг.

В следующем году оба исследователя выпустили уточнение LZ78. Этот алгоритм стал основой для программы сжатия Unix, используемой в начале 80-х; WinZip и Gzip, появившиеся в начале 90-х; и форматы изображений GIF и TIFF. Без этих алгоритмов мы, скорее всего, отправили бы по почте большие файлы данных на дисках вместо того, чтобы отправлять их через Интернет одним щелчком мыши, покупать нашу музыку на компакт-дисках вместо потоковой передачи и просматривать каналы Facebook, в которых нет движущихся анимированных изображений.

Зив продолжал сотрудничать с другими исследователями по другим инновациям в области сжатия. Именно его полная работа, охватывающая более полувека, принесла ему Почетная медаль IEEE 2021 «За фундаментальный вклад в теорию информации и технологию сжатия данных, а также за выдающееся лидерство в исследованиях».

Зив родился в 1931 году в семье русских иммигрантов в Тверии, городе, который тогда находился в управляемой британцами Палестине, а теперь является частью Израиля. Электричество и гаджеты — и многое другое — очаровывали его в детстве.Например, играя на скрипке, он придумал схему, как превратить свой пюпитр в лампу. Он также попытался построить передатчик Маркони из металлических частей фортепиано. Когда он подключил устройство, весь дом потемнел. Он так и не заставил этот передатчик работать.

Когда в 1948 году началась арабо-израильская война, Зив учился в средней школе. Призванный в Армию обороны Израиля, он недолгое время служил на передовой, пока группа матерей не провела организованные акции протеста, требуя отправить самых молодых солдат в другое место.Переназначение Зива привело его в израильские ВВС, где он прошел обучение на радарного техника. Когда война закончилась, он поступил в Технион — Израильский технологический институт, чтобы изучать электротехнику.

После получения степени магистра в 1955 году Зив вернулся в мир обороны, на этот раз присоединившись к Национальной исследовательской лаборатории обороны Израиля (ныне Rafael Advanced Defense Systems) для разработки электронных компонентов для использования в ракетах и ​​других военных системах. Проблема заключалась в том, вспоминает Зив, что никто из инженеров в группе, включая его самого, не обладал более чем базовыми знаниями в области электроники.Их образование в области электротехники было больше сосредоточено на энергосистемах.

«У нас было около шести человек, и мы должны были учить себя сами, — говорит он. — Мы выбирали книгу, а затем вместе занимались, как религиозные евреи, изучающие еврейскую Библию. Этого было недостаточно».

Целью группы было создание телеметрической системы с использованием транзисторов вместо электронных ламп. Им нужны были не только знания, но и запчасти. Зив связался с Bell Telephone Laboratories и запросил бесплатный образец ее транзистора; компания отправила 100.

«Это покрыло наши потребности на несколько месяцев, — говорит он. — Я считаю, что первым в Израиле сделал что-то серьезное с транзистором».

В 1959 году Зив был выбран в качестве одного из немногих исследователей из оборонной лаборатории Израиля для обучения за границей. По его словам, эта программа изменила эволюцию науки в Израиле. Его организаторы не направляли отобранных молодых инженеров и ученых в определенные области. Вместо этого они позволяют им учиться в аспирантуре любого типа в любой западной стране.

«В то время для того, чтобы запустить компьютерную программу, нужно было использовать перфокарты, и я их ненавидел. Вот почему я не стал заниматься настоящей информатикой ».

Зив планировал продолжить работу в сфере связи, но его больше не интересовало только оборудование. Он недавно прочитал Теория информации (Прентис-Холл, 1953), одна из самых ранних книг по этой теме, написанная Стэнфордом Голдманом, и он решил сосредоточить свое внимание на теории информации. А где еще можно изучать теорию информации, кроме Массачусетского технологического института, где начинал пионер в этой области Клод Шеннон?

Зив прибыл в Кембридж, штат Массачусетс., в 1960 году. Исследование включало метод определения того, как кодировать и декодировать сообщения, отправляемые по зашумленному каналу, сводя к минимуму вероятность и ошибку и в то же время сохраняя простоту декодирования.

«Теория информации прекрасна, — говорит он. — Она говорит вам, что самое лучшее, что вы можете когда-либо достичь, и [она] говорит вам, как приблизиться к результату. наилучший возможный результат «.

Зив противопоставляет эту уверенность неопределенности алгоритма глубокого обучения.Может быть ясно, что алгоритм работает, но никто точно не знает, является ли это наилучшим возможным результатом.

Находясь в Массачусетском технологическом институте, Зив работал неполный рабочий день в оборонном подрядчике США. Melpar, где он работал над программным обеспечением для исправления ошибок. Он нашел эту работу менее красивой. «В то время для того, чтобы запустить компьютерную программу, нужно было использовать перфокарты, — вспоминает он. — И я их ненавидел. Вот почему я не углублялся в настоящую информатику».

Вернувшись в лабораторию оборонных исследований после двух лет в Соединенных Штатах, Зив возглавил Департамент связи.Затем в 1970 году вместе с несколькими другими сотрудниками он поступил на факультет Техниона.

Там он встретил Авраама Лемпеля. Эти двое обсуждали попытки улучшить сжатие данных без потерь.

Современным уровнем сжатия данных без потерь в то время было кодирование Хаффмана. Этот подход начинается с поиска последовательностей битов в файле данных, а затем их сортировки по частоте, с которой они появляются. Затем кодировщик создает словарь, в котором наиболее распространенные последовательности представлены наименьшим числом битов.Это та же идея, что и в азбуке Морзе: самая частая буква в английском языке, e, представлена ​​одной точкой, в то время как более редкие буквы имеют более сложные комбинации точек и тире.

Кодирование Хаффмана, которое до сих пор используется в формате сжатия MPEG-2 и в формате JPEG без потерь, имеет свои недостатки. Требуется два прохода через файл данных: один для вычисления статистических характеристик файла, а второй — для кодирования данных. А хранение словаря вместе с закодированными данными увеличивает размер сжатого файла.

Зив и Лемпель задались вопросом, могут ли они разработать алгоритм сжатия данных без потерь, который работал бы с любыми типами данных, не требовал предварительной обработки и обеспечил бы наилучшее сжатие этих данных, цель, определяемую чем-то, известным как энтропия Шеннона. Было неясно, была ли вообще возможна их цель. Они решили выяснить.

Зив говорит, что он и Лемпель были «идеальным партнером» для решения этого вопроса: «Я знал все о теории информации и статистике, а Абрахам был хорошо вооружен булевой алгеброй и информатикой.»

Эти двое пришли к идее, что алгоритм будет искать уникальные последовательности битов одновременно с сжатием данных, используя указатели для ссылки на ранее увиденные последовательности. Этот подход требует только одного прохода через файл, поэтому он быстрее, чем кодирование Хаффмана.

Зив объясняет это так: «Вы смотрите на входящие биты, чтобы найти самый длинный отрезок битов, для которого было совпадение в прошлом. Предположим, что первый входящий бит равен 1. Теперь, поскольку у вас есть только один бит, вы никогда не видели его в прошлом, поэтому у вас нет другого выбора, кроме как передать его как есть.»

«Но тогда вы получите еще один бит», — продолжает он. «Скажите, что это тоже 1. Итак, вы вводите в свой словарь 1-1. Скажем, следующий бит — 0. Итак, в вашем словаре теперь 1-1, а также 1-0 ».

Вот где появляется указатель. В следующий раз, когда поток битов включает 1-1 или 1-0, программное обеспечение не передает эти биты. Вместо этого он отправляет указатель на место, где эта последовательность впервые появилась, вместе с длиной совпадающей последовательности. Количество бит, которое вам нужно для этого указателя, очень мало.

«Теория информации прекрасна. Он говорит вам, что самое лучшее, что вы можете когда-либо достичь, и (он) говорит вам, как приблизиться к результату «.

«Это в основном то, что они делали при публикации TV Guide , — говорит Зив. — Они запускали синопсис каждой программы один раз. Если программа появлялась более одного раза, они не переиздали синопсис. Они просто сказали, вернитесь к странице x ».

Декодирование таким способом еще проще, потому что декодеру не нужно идентифицировать уникальные последовательности.Вместо этого он находит расположение последовательностей, следуя указателям, а затем заменяет каждый указатель копией соответствующей последовательности.

Алгоритм делал все, что намеревались сделать Зив и Лемпель — он доказал, что возможно универсально оптимальное сжатие без потерь без предварительной обработки.

«В то время, когда они опубликовали свою работу, тот факт, что алгоритм был четким и элегантным и легко реализуемым с низкой вычислительной сложностью, был почти несущественным, — говорит Цачи Вайсман, профессор электротехники Стэнфордского университета, специализирующийся на теории информации.«Это было больше о теоретическом результате».

В конце концов, однако, исследователи осознали практическое значение этого алгоритма, говорит Вайсман. «Сам алгоритм стал действительно полезным, когда наши технологии начали работать с файлами большего размера, превышающими 100 000 или даже миллион символов».

«Их история — это история о силе фундаментальных теоретических исследований, — добавляет Вайсман. — Вы можете получить теоретические результаты о том, что должно быть достижимо, и спустя десятилетия человечество получит выгоду от реализации алгоритмов, основанных на этих результатах.»

Зив и Лемпель продолжали работать над технологией, пытаясь приблизиться к энтропии для небольших файлов данных. Эта работа привела к созданию LZ78. Зив говорит, что LZ78 кажется похожим на LZ77, но на самом деле сильно отличается, потому что он предвосхищает следующее. «Скажем, первый бит — это 1, поэтому вы вводите в словарь два кода, 1-1 и 1-0», — объясняет он. Вы можете представить эти две последовательности как первые ветви дерева ».

«Когда приходит второй бит, — говорит Зив, — если он равен 1, вы отправляете указатель на первый код, 1-1, а если он 0, вы указываете на другой код, 1-0.Затем вы расширяете словарь, добавляя еще две возможности к выбранной ветви дерева. Если вы будете делать это неоднократно, у последовательностей, которые появляются чаще, вырастут более длинные ветви «.

«Оказывается, — говорит он, — это был не только оптимальный [подход], но и настолько простой, что сразу стал полезным».

Джейкоб Зив (слева) и Абрахам Лемпель опубликовали алгоритмы сжатия данных без потерь в 1977 и 1978 годах, оба в IEEE Transactions on Information Theory.Эти методы стали известны как LZ77 и LZ78 и используются до сих пор. Фото: Якоб Зив / Технион

В то время как Зив и Лемпель работали над LZ78, они оба были в творческом отпуске из Техниона и работали в компаниях США. Они знали, что их разработка будет коммерчески полезной, и хотели запатентовать ее.

«Я работал в Bell Labs, — вспоминает Зив, — поэтому я подумал, что патент должен принадлежать им. Но они сказали, что невозможно получить патент, если это не аппаратное обеспечение, и им было не интересно пытаться.»(Верховный суд США не открывал дверь для прямой патентной защиты программного обеспечения до 1980-х годов.)

Однако работодатель Lempel, Sperry Rand Corp., был готов попробовать. Она обошла ограничение на патенты на программное обеспечение, создав оборудование, реализующее алгоритм, и запатентовав это устройство. Сперри Рэнд последовал этому первому патенту с версией, адаптированной исследователем Терри Велчем, под названием алгоритм LZW. Наибольшее распространение получил вариант LZW.

Зив сожалеет о том, что не смог напрямую запатентовать LZ78, но, по его словам, «нам понравилось, что [LZW] был очень популярен.Он сделал нас знаменитыми, и мы также получили удовольствие от исследований, к которым он нас привел «.

Одна из последующих концепций получила название сложности Лемпеля-Зива — меры количества уникальных подстрок, содержащихся в последовательности битов. Чем меньше уникальных подстрок, тем сильнее можно сжать последовательность.

Позднее эта мера стала использоваться для проверки безопасности кодов шифрования; если код действительно случайный, его нельзя сжать. Сложность Лемпеля-Зива также использовалась для анализа электроэнцефалограмм — записей электрической активности в головном мозге — для определить глубину анестезии, диагностировать депрессию и для других целей.Исследователи даже применили его для анализа популярных текстов песен, чтобы определить тенденции повторяемости.

За свою карьеру Зив опубликовал около 100 рецензируемых статей. Хотя работы 1977 и 1978 годов являются самыми известными, у теоретиков информации, пришедших после Зива, есть свои фавориты.

Для Шломо Шамаи, выдающегося профессора Техниона, статья 1976 года представила алгоритм Виннера-Зива, способ охарактеризовать пределы использования дополнительной информации, доступной декодеру, но не кодеру.Эта проблема возникает, например, в видеоприложениях, которые используют тот факт, что декодер уже расшифровал предыдущий кадр и, таким образом, его можно использовать в качестве дополнительной информации для кодирования следующего.

Для Винсента Пура, профессора электротехники в Принстонском университете, это статья 1969 года, в которой описывается граница Зива-Закая, способ узнать, получает ли сигнальный процессор наиболее точную информацию из данного сигнала.

Зив также вдохновил ряд ведущих экспертов по сжатию данных на занятиях, которые он преподавал в Технионе до 1985 года.Вайсман, бывший студент, говорит, что Зив «глубоко увлечен математической красотой сжатия как способа количественной оценки информации. Получение у него курса в 1999 году сыграло большую роль в том, что я встал на путь моих собственных исследований «.

Не только он был так вдохновлен. «Я взял у Зива уроки теории информации в 1979 году, в начале учебы в магистратуре, — говорит Шамай. — Прошло более 40 лет, а я до сих пор помню этот курс. Это заставило меня задуматься над этими проблемами. проводить исследования и получать докторскую степень.Д. »

В последние годы глаукома лишила Зива большую часть зрения. Он говорит, что статья, опубликованная в журнале IEEE Transactions on Information Theory в январе этого года, является его последней. Ему 89 лет.

«Я начал писать статью два с половиной года назад, когда у меня еще было достаточно зрения, чтобы пользоваться компьютером, — говорит он. — В конце концов Юваль Кассуто, младший преподаватель Техниона, завершил проект». В документе обсуждаются ситуации, в которых большие информационные файлы необходимо быстро передавать в удаленные базы данных.

Как объясняет Зив, такая потребность может возникнуть, когда врач хочет сравнить образец ДНК пациента с прошлыми образцами от того же пациента, чтобы определить, была ли мутация, или с библиотекой ДНК, чтобы определить, есть ли у пациента генетическое заболевание. Или исследователь, изучающий новый вирус, может захотеть сравнить его последовательность ДНК с базой данных ДНК известных вирусов.

«Проблема в том, что количество информации в образце ДНК огромно, — говорит Зив, — слишком много для того, чтобы сегодня ее можно было отправить по сети за считанные часы или даже, иногда, за дни.Если вы, скажем, пытаетесь идентифицировать вирусы, которые очень быстро меняются во времени, это может занять слишком много времени «.

Подход, который описывают он и Кассуто, включает использование известных последовательностей, которые обычно появляются в базе данных, чтобы помочь сжимать новые данные, без предварительной проверки конкретного совпадения между новыми данными и известными последовательностями.

«Я действительно надеюсь, что это исследование может быть использовано в будущем», — говорит Зив. Если в его послужном списке есть какие-либо признаки, Кассуто-Зив — или, возможно, CZ21 — добавит к его наследию.

Эта статья появится в майском выпуске 2021 года под названием «Conjurer of Compression».

Самый большой маленький чип: введение в универсальный таймер 555

Еще в 1970 году, когда на плодородных почвах Кремниевой долины прижилось лишь полдюжины корпоративных саженцев, компания Signetics купила идею у инженера по имени Ханс Камензинд. Это не было прорывной концепцией, всего 23 транзистора и несколько резисторов, которые могли бы работать как программируемый таймер.Таймер был бы универсальным, стабильным и простым, но эти достоинства меркли по сравнению с его основным преимуществом. Используя развивающуюся технологию интегральных схем, Signetics могла воспроизвести все это на кремниевом чипе.

Это повлекло за собой некоторую ручную работу. Камензинд потратил недели, используя чертежный стол и специально установленный нож X-Acto, чтобы записать свою схему на большом пластиковом листе. Затем Signetics уменьшила это изображение фотографически, выгравировала его на крошечные пластины и вложила каждую пластину в полудюймовый прямоугольник из черного пластика с номером продукта, напечатанным наверху.Так родился таймер 555.

Это оказался самый успешный чип в истории как по количеству проданных единиц (десятки миллиардов, и их количество), так и по долговечности его конструкции (не изменившейся почти за 40 лет). 555 использовался везде, от игрушек до космических кораблей. Он может заставлять свет мигать, активировать системы сигнализации, ставить пробелы между звуковыми сигналами и создавать сами звуковые сигналы. Сегодня вы можете купить одну фишку в Интернете примерно за 25 центов.

Для вводного проекта, описанного ниже, вы можете использовать 555CN, Fairchild LM555CN или KA555, Texas Instruments NE555P или STMicroelectronics NE555N.Бренд не имеет значения. Каждый производитель предлагает версию с дополнительным металлооксидным полупроводником (CMOS), двойную версию и версию для поверхностного монтажа в дополнение к чипу старого образца, который стоит на восьми металлических ножках, расположенных на расстоянии 1/10 дюйма друг от друга. По разным причинам следует использовать версию старого образца.

Сначала я покажу, как 555 может включать и выключать светодиодную вспышку. Затем я адаптирую его для создания музыкального тона и, наконец, объединю три 555-х годов вместе, чтобы создать гаджет, который можно использовать для ограничения времени в не видеоиграх, таких как шашки или скрэббл.В конце заданного интервала таймер издаст стонущий звук, чтобы сообщить опоздавшему участнику, что его время истекло и его ход закончился.

Линейка на заднем плане откалибрована в шестнадцатых долях дюйма.

Превратите чип 555 в генератор шума

На рис. 1 показан вид сверху микросхемы 555 с обозначенными контактами. Круглая метка, нанесенная на его корпусе, находится рядом с контактом 1. Рисунок 2 показывает базовую схему мигания светом, использующую нестабильный режим 555, что означает, что выход на контакте 3 переключается взад и вперед между положительным и отрицательным в течение всего времени. при включении питания.Время цикла определяется конденсатором и двумя резисторами. Конденсатор имеет электрическую емкость (отсюда и его название), а резисторы уменьшают поток электричества. Если вы поместите резистор последовательно с конденсатором, резистор замедлит время заряда и разряда конденсатора, тем самым предлагая простой способ использования электричества для измерения времени.

Когда вы замыкаете переключатель S1 в цепи, ток течет через R1 и R2 и постепенно начинает заряжать конденсатор C1.IC1 (таймер 555) контролирует этот процесс. Когда C1 получает 2/3 положительного напряжения, питающего цепь, 555 меняет свой выходной сигнал на выводе 3 с положительного на отрицательный и заставляет C1 разряжаться через R2. Когда заряд на C1 уменьшается с 2/3 до 1/3, микросхема возвращается в исходное состояние, сбрасывает свой выходной сигнал с отрицательного на положительный и повторяет цикл.

При использовании конденсатора 0,1 микрофарад (мкФ) для C1, резистора 120 кОм (кОм) для R1 и резистора 1 МОм (МОм) для R2 светодиод мигает примерно 5 раз в секунду.(Другие компоненты схемы не влияют на синхронизацию: R3 защищает светодиод от чрезмерного тока, а C2 защищает таймер 555 от случайного электронного шума.)

Вот как должна выглядеть схема светодиодного мигающего устройства на рисунке 2,
с использованием компонентов, вставленных в макетную плату.

Предположим, вы используете конденсатор 1 мкФ вместо конденсатора 0,1 мкФ в качестве C1. Теперь каждый цикл длится в 10 раз дольше. И наоборот, если вы используете конденсатор емкостью 0,01 мкФ для C1, циклы будут в 10 раз меньше. Вы также можете изменить время, отрегулировав номиналы резисторов.Значение R1 + R2 влияет на цикл «включения», в то время как только R2 определяет цикл «выключено».

Обладая высоким сопротивлением и небольшим конденсатором, 555 действительно будет работать очень быстро — достаточно быстро, чтобы его импульсы создавали музыкальные шумы через громкоговоритель. На рисунке 3 показана модифицированная версия схемы. Светодиод и его последовательный резистор были заменены другим резистором, конденсатором C3 и L1, миниатюрным громкоговорителем RadioShack диаметром 1 дюйм. (Примечание: вы не можете управлять полноразмерным громкоговорителем с таймером 555, если не добавите усилитель.Убедитесь, что вы обновили значения R1, R2 и C1, которые были изменены, чтобы заставить 555 работать быстрее. Теперь, когда вы подключаете питание, вы должны услышать низкий гул.

Добавить секунду 555 для срабатывания генератора шума на фиксированный интервал

У нас есть шумоглушитель; теперь нам нужно запускать его на фиксированный интервал. Это можно сделать со вторым 555, подключенным в моностабильном режиме, что означает, что он излучает только один импульс. Рисунок 4 показывает его добавление в схему. S2 — это кнопка, хотя вы можете импровизировать, просто соприкоснув 2 провода друг с другом.Когда это происходит, IC2 излучает одиночный импульс длительностью около 1 секунды. При этом загорается светодиод D2 для визуального подтверждения. Импульс также проходит через D1, сигнальный диод, и активирует IC1, который издает звук, как и раньше, за исключением того, что C4 продлевает его и заставляет его уменьшаться по частоте, создавая эффект стона.

Прежде чем продолжить, убедитесь, что эта версия схемы работает.

Добавить третий 555, чтобы рассчитать период ожидания

У нас есть генератор шума, который может срабатывать на фиксированный интервал; теперь нам нужно измерить интервал времени до появления звука.Третий таймер 555 может наложить этот период ожидания, если мы отрегулируем его с помощью резисторов большего номинала и большего конденсатора.

На рисунке 5 , C7 заряжается через P1, потенциометр (переменный резистор). Вы можете «настроить» P1, чтобы отрегулировать интервал ожидания, и увеличьте значение C7, чтобы сделать интервал еще длиннее. В конце интервала выход на выводе 3 становится отрицательным. Он соединяется с выводом триггера IC2 и приказывает ему издать короткий импульс, который сообщает IC1 издать звук.

Реальная версия схемы
на рисунке 5. Верхняя микросхема измеряет временной интервал (с использованием постоянного резистора, который был заменен потенциометром P1). Красный светодиод мигает одновременно с воспроизведением звука через 1-дюймовый динамик (слева от чипа).

Обратите внимание, что S2 был перемещен так, что он управляет IC3. Когда вы используете схему для ограничения времени во время игры, нажимайте S2 в начале хода каждого человека.

Чтобы схема не издавала грубый шум, если игрок действительно двигается в течение разрешенного времени, была добавлена ​​кнопка отмены-сброса, S3.Вы нажимаете эту кнопку, когда игрок делает ход. Значок «NC» рядом с ней говорит о том, что это нормально замкнутая кнопка. Вам по-прежнему нужен выключатель питания S1, чтобы отключать питание, когда гаджет не используется.

Что дальше?

Вы можете заменить временные резисторы другими компонентами, чтобы заставить 555 вести себя интересным образом. В , рис. 3 , если вы используете термистор или фоторезистор вместо R2, вы можете управлять звуковой частотой с помощью тепла или света.Фоторезистор и 555 в моностабильном режиме могут работать как детектор движения. Поищите на makezine.com «555» или загляните в Doctronics, чтобы найти еще больше идей для проектов.

Ганс Камензинд даже представить себе не мог, что его таймер станет такой универсальной утилитой. Теперь он считает, что внутренний дизайн 555 не особенно элегантен и его следовало изменить несколько десятилетий назад. Элегантность дизайна может иметь большое значение для инженеров, но для конечных пользователей полезность обычно важнее. Модель 555 проста, точна и надежна, поддерживает широкий спектр источников питания и может управлять не только светодиодами и громкоговорителями, но также реле и даже небольшими двигателями.

Для 25 центов этого более чем достаточно.

Макрочип для картофельных чипсов со схемой таймера 555

Когда я впервые услышал о производителе микрочипов, Potato Semiconductor Corporation Я сразу понял, что мне нужно попробовать поставить электронную схему на картофельные чипсы, чтобы сделать свой собственный «микрочип» или, так сказать, «макрочип». Я так и сделал. Вы можете увидеть это в действии в видео ниже.

Макрочип картофельных чипсов со схемой таймера 555.
Чипсы и макрочип картофельные чипсы.

Для трассы мне нужно было что-то интересное, что имело бы смысл. Опираясь на мой опыт работы с мои проекты музыкальных плееров, мне пришла в голову идея иметь Схема таймера 555, которая воспроизводит звук и использует фоторезистор для изменения частота звука. Фоторезистор — это резистор, как следует из названия подразумевает, но его сопротивление зависит от количества света, которое он получает, отсюда и «фото» в названии.В схеме таймера 555 сопротивление между контактами 6 и 7 является частью того, что определяет выходную частоту и поэтому звук. Итак, фоторезистор пошел туда.

Фоторезистор.
Фоторезистор на чипсы.
Схема таймера 555 с фоторезистором.

В результате вы можете положить макрочип на дно пакета с чипов, и звук будет одной частотой (в конечном итоге это будет тиканье звук, как будто в сумке была бомба). Затем по мере удаления фишек из Сумка, фоторезистор получает все больше и больше света, поэтому частота меняется, пока, наконец, вы не выбросите его из мешка, и к тому времени звук — это визг.

Я старался покупать простые чипсы, несоленые, так как соль или другие ингредиенты может сделать его электропроводящим.Как только я нашел достаточно большой чип, Я проверил сопротивление измерителем, чтобы убедиться, что оно бесконечно сопротивление. Чтобы чип был достаточно твердым, я покрыл его 2 слоями очистить эпоксидную смолу и подождать несколько дней, чтобы убедиться, что она затвердела.

Обычная стружка.
Измерение сопротивления стружки.
Нанесение эпоксидной смолы.

Одним из примечательных компонентов является аккумулятор. Мне нужно было около 4 или 5 вольт для схема, но мне нужно, чтобы батареи были маленькими и легкими. Для моего предыдущего проект лазерного коммуникатора Я уже придумал способ Разобрать лазерную игрушку для домашних животных из долларового магазина и изменить корпус использовать в качестве батарейного отсека. Он содержал 3 батарейки на 1,5 вольта. соединены последовательно на 4,5 вольта, так что все было идеально.Ниже показано, как Я это сделал.

Внутри корпуса находится пружина, которую я снял и припаял к проводу. Затем я вырезал пластиковый диск с отверстием и приклеил провод горячим клеем. в эту дыру.

Лазерный футляр для вырезанных игрушек для домашних животных.
Пружина припаяна к проводу.
Горячее приклеивание к пластиковому диску.

Затем это было приклеено к концу корпуса горячим клеем.

Мне также понадобился двухпозиционный переключатель, поэтому я припаял толстый провод к заглушка для корпуса. Торцевая крышка имеет непроводящее покрытие на поэтому используйте кислоту (флюс) при пайке, чтобы убедиться, что она проникает через покрытие. Медная трубка из хобби-магазина плотно прилегает к этой толстой провод, в основном делая вилку.

Готовый результат вы можете увидеть ниже.

Горячее приклеивание к корпусу.
Толстый провод на заглушке и медной трубке.
Готовый аккумуляторный отсек.

Чип был достаточно прочным, чтобы просверлить отверстия для крепления компонентов. Первым делом я прикрепил провода для крепления аккумулятора. дело на месте.

Сверление отверстия в стружке.
Провода для крепления батарейного отсека.
Батарейный отсек на месте.

Спикер тоже был интересным компонентом. Для этого я использую пьезоэлектрический динамик, взятый из микроволновой печи.Это то же самое, что я сделал для изготовление наушника для кристаллического радио.

Предупреждение: доступ к месту, где есть электроника в микроволновой печи. духовка может быть опасной. Там есть высоковольтный конденсатор, который необходимо безопасно разрядить, прежде чем что-либо прикасаться.

Пьезоэлектрический динамик в микроволновую печь.
Внимательнее посмотрите на динамик на его печатной плате.
Пьезоэлектрический динамик.

Вид сверху и снизу готового результата ниже. Вы можете проверьте это, используя палец, чтобы заблокировать свет, попадающий на фотографию резистор. Разное количество света дает разные звуковые частоты.

Схема макрочипа картофельных чипсов — вид сверху…
… и вид снизу.
Изменение звука при помощи пальца по фоторезистору.

Видео — Схема / макрочип картофельных чипсов со схемой таймера 555

В следующем коротком видео показано, как это делается, а также демонстрируется он используется, управляя звуком с помощью руки и мешка с чипами.

интегральных схем (микросхем)

интегральных схем (микросхем) Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой

Номера контактов | Держатели чипов | Статический | Таблицы данных | Погрузка / поставка | Объединение выходов |
Таймеры 555 и 556 | Логические ИС | 4000 серия | 74 серии | Микроконтроллеры PIC

См. Также: ИС серии 4000 | ИС серии 74 | Цепи таймера 555 и 556

Интегральные схемы обычно называют ИС или микросхемами.Это сложные схемы, у которых есть были вытравлены на крошечные микросхемы полупроводника (кремния). Чип упакован в пластиковый держателя со штырями, расположенными на сетке 0,1 дюйма (2,54 мм), которая подходит для отверстий на Стрипборд и макеты. Очень тонкие провода внутри корпуса соединяют микросхему с контактами.

Номера контактов

Штыри пронумерованы против часовой стрелки вокруг микросхемы (микросхемы), начиная с выемки или точки. На схеме показана нумерация 8-контактных и 14-контактных микросхем, но принцип тот же для всех размеров.

Держатели микросхем (гнезда DIL)

Микросхемы (микросхемы) легко повреждаются нагревом при пайке, а их короткие штыри не могут быть повреждены. защищен радиатором. Вместо этого мы используем держатель микросхемы, строго называемый DIL-сокетом. (DIL = Dual In-Line), который можно безопасно припаять к печатной плате. По окончании пайки микросхема вставляется в держатель.

Держатели микросхем необходимы только при пайке, поэтому они не используются на макетных платах.

Печатные платы серийного производства часто имеют чипы, припаянные непосредственно к плате. без держателя стружки обычно это делается на станке, который может работать очень быстро.Пожалуйста, не пытайтесь сделать это самостоятельно, потому что вы можете уничтожить чип и его будет сложно удалить без повреждения распайкой.

Извлечение микросхемы из держателя
Если вам нужно удалить чип, его можно осторожно извлечь из держателя с помощью небольшого отвертка с плоским жалом. Осторожно приподнимите каждый конец, вставив лезвие отвертки. между микросхемой и ее держателем и аккуратно повернув отвертку. Позаботьтесь начать поднимитесь с обоих концов, прежде чем пытаться удалить чип, в противном случае вы согнетесь и возможно сломать штифты.

Меры защиты от статического электричества

Многие микросхемы чувствительны к статическому электричеству и могут быть повреждены при прикосновении к ним, потому что ваше тело могло быть заряжено статическим электричеством, например, от одежды. Чувствительные к статическому электричеству ИС будут поставляться в антистатической упаковке с предупреждающей этикеткой и их следует оставить в этой упаковке до тех пор, пока вы не будете готовы их использовать.

Обычно достаточно заземлить руки, прикоснувшись к металлической водопроводной трубе или окну. перед обработкой ИС, но для более чувствительных (и дорогих!) ИС специальные имеется оборудование, включая заземленные браслеты и заземленные рабочие поверхности.Заземленную рабочую поверхность можно сделать из листа алюминиевой кухонной фольги и использовать зажим-крокодил для соединения фольги с металлической водопроводной трубой или оконной рамой с 10 тыс. резистор последовательно.


Лист данных

PDF-файлы
Для просмотра и печати файлов PDF вам потребуется программа Acrobat Reader, которую можно бесплатно загрузить за Окна, Mac, ОС RISC, или UNIX / Linux компьютеры. Если вы не уверены, какой у вас компьютер, вероятно, Windows.
Для большинства микросхем доступны таблицы данных, в которых содержится подробная информация об их характеристиках и функциях. В некоторых случаях показаны примеры схем. Большой объем информации с символами и Сокращения могут сделать таблицы данных ошеломляющими для новичка, но они того стоят читая по мере того, как вы становитесь более уверенными, потому что они содержат много полезной информации для более опытные пользователи, проектирующие и тестирующие схемы.

Таблицы данных доступны в виде файлов PDF по адресу:



Потребление и получение тока

Выходы микросхемы часто называют «стоком» или «источником» тока.Термины относятся к направлению тока на выходе микросхемы.

Если микросхема принимает ток , он течет на выход . Это означает, что устройство, подключенное между положительным источником питания (+ Vs) и Выход микросхемы будет включен, когда на выходе будет низкий уровень (0 В) .

Если микросхема получает ток , он течет из выхода . Это означает, что устройство, подключенное между выходом микросхемы и отрицательным питание (0 В) будет включено , когда на выходе будет высокий уровень (+ Vs) .

К выходу микросхемы можно подключить два устройства так, чтобы одно было включено. когда выход низкий, а другой включен, когда выход высокий. Этот расположение используется в железнодорожном переезде Проект, чтобы красные светодиоды мигали поочередно.

Максимальные токи потребления и истока для выхода микросхемы обычно одинаковы, но есть исключения, например 74LS TTL логические микросхемы могут потреблять до 16 мА, но только источник 2 мА.


Использование диодов для объединения выходов

Выходы микросхем (ИС) никогда нельзя напрямую соединять вместе.Однако диоды могут использоваться для объединения двух или более цифровых (высокий / низкий) выходов микросхемы, например счетчика. Это может быть полезным способом создания простых логических функций без использования логических вентилей!

На схеме показаны два способа объединения выходов с помощью диодов. Диоды должны быть способны передачи выходного тока. Сигнальные диоды 1N4148 подходят для малых токов такие устройства, как светодиоды.

Например, выходы Q0 — Q9 счетчика 4017 1 из 10 идти высоко по очереди.Использование диодов для объединения 2-го (Q1) и 4-го (Q3) выходов, как показано на нижней диаграмме светодиод дважды мигнет, а затем появится более длинный промежуток. Диоды выполняют функцию логического элемента ИЛИ.

Примеры проектов: Светофор | Игральные кости | Модель маяка


Таймеры 555 и 556

Микросхема таймера 8-pin 555 используется во многих проектах, популярной версией является NE555. В большинстве схем указывается просто «ИС таймера 555», и NE555 подходит для этого.Выход 555 (контакт 3) может потреблять и отдавать до 200 мА. Это больше, чем у большинства микросхем, и этого достаточно для питания светодиодов, катушек реле и слаботочных ламп. Для переключения больших токов вы можете подключить транзистор.

556 — это двойная версия 555, размещенная в 14-выводном корпусе. Два таймера (A и B) используют одни и те же контакты источника питания.

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

Для получения дополнительной информации см. Страницу Цепи таймера 555 и 556.


Логические ИС (микросхемы)

Логические ИС обрабатывают цифровые сигналы, и есть многие устройства, в том числе логические вентили, триггеры, регистры сдвига, счетчики и драйверы дисплея. По расположению контактов их можно разделить на две группы: серия 4000 и серия 74, состоящая из различные семейства, такие как 74HC, 74HCT и 74LS.

Для большинства новых проектов семейство 74HC — лучший выбор. Старшая серия 4000 — единственное семейство, которое работает с напряжением питания более 6 В. Для семейств 74LS и 74HCT требуется питание 5 В, поэтому они не подходят для работы от батарей.

В таблице ниже приведены важные свойства наиболее популярных семейств логики:

Имущество 4000 серии 74 серии
74HC
74 серии
74HCT
74 Серия
74LS
Технологии КМОП Высокоскоростной CMOS Высокоскоростной CMOS
TTL-совместимый
TTL маломощный Schottky
Блок питания от 3 до 15 В от 2 до 6 В 5 В ± 0.5В 5 В ± 0,25 В
Входы Очень высокий импеданс. Неиспользуемые входы должны быть подключены к + Vs или 0V. Выходы 74LS не могут надежно управлять входами, если не используется «подтягивающий» резистор (см. Ниже). Очень высокий импеданс. Неиспользуемые входы должны быть подключены к + Vs или 0V. Совместим с выходами 74LS (TTL). «Плавающий» высокий уровень до логической 1, если не подключен.Чтобы удерживать их на уровне логического 0, необходимо потреблять 1 мА.
Выходы Может потреблять и потреблять около 5 мА (10 мА при питании 9 В), чего достаточно для зажигания светодиода. Для переключения больших токов используйте транзистор. Может потреблять и потреблять около 20 мА, что достаточно для зажигания светодиода. Для переключения больших токов используйте транзистор. Может потреблять и потреблять около 20 мА, что достаточно для зажигания светодиода.Для переключения больших токов используйте транзистор. Может потреблять до 16 мА (достаточно, чтобы светодиод), но источник только около 2 мА. Для переключения больших токов используйте транзистор.
Разветвление Один выход может управлять до 50 входами CMOS, 74HC или 74HCT, но только один вход 74LS. Один выход может управлять до 50 входами CMOS, 74HC или 74HCT, но только 10 входами 74LS. Один выход может управлять до 10 входами 74LS или 50 входами 74HCT.
Максимальная частота около 1 МГц около 25 МГц около 25 МГц около 35 МГц
Потребляемая мощность
самой ИС
Несколько мкВт. Несколько мкВт. Несколько мкВт. Несколько мВт.
Управление входами 4000 или 74HC с выхода
74LS с помощью подтягивающего резистора.
Смешивание семейств логики
Лучше всего построить схему, используя только одно логическое семейство, но при необходимости можно использовать разные семейства. смешанный при условии, что источник питания подходит для всех. Например, для смешивания 4000 и 74HC требуется напряжение питания должно быть в диапазоне от 3 до 6 В. Схема, включающая микросхемы 74LS или 74HCT, должна иметь питание 5 В.

Выход 74LS не может надежно управлять входом 4000 или 74HC, если не установлен подтягивающий резистор 2.2k подключен между источник питания + 5В и вход для корректировки используемых немного разных диапазонов логического напряжения.

Обратите внимание, что выход серии 4000 может управлять только одним входом 74LS.


КМОП серии 4000
Это семейство логических ИС пронумеровано начиная с 4000 и далее. У них в конце номера стоит буква B (например,грамм. 4001B), который относится к улучшенной конструкции введен несколько лет назад. Большинство из них находится в корпусах с 14 или 16 выводами. Они используют Схема КМОП , что означает, что они потребляют очень мало энергии и могут выдерживать широкий Диапазон напряжений источника питания (от 3 до 15 В), что делает их идеальными для проектов с батарейным питанием . CMOS произносится как «see-moss» и означает «комплементарный металлооксидный полупроводник».

Однако схема CMOS также означает, что они чувствительны к статическому электричеству.Прикосновение к булавке, заряженной статическим электричеством (например, от одежды), может повредить ИС. Фактически, большинство ИС, которые используются регулярно, довольно терпимы и заземляют ваши руки. прикоснувшись к металлической водопроводной трубе или оконной раме, прежде чем обращаться с ними, будет достаточно. ИС следует хранить в защитной упаковке до тех пор, пока вы не будете готовы к их использованию. Для более чувствительных (и дорогих!) Микросхем доступно специальное оборудование, в том числе заземленные браслеты и заземленные рабочие поверхности.

Для получения дополнительной информации, в том числе о подключении контактов, воспользуйтесь быстрыми ссылками справа или перейдите на ИС серии 4000.


74 серии: 74LS, 74HC и 74HCT
Существует несколько семейств логических ИС, пронумерованных начиная с 74xx00, с буквами (xx) в середине номера. для обозначения типа схемы, например 74LS00 и 74HC00. Исходное семейство (ныне устаревшее) не имело букв, например 7400.

В семействе 74LS (маломощный Шоттки) (как и в оригинале) используется схема TTL (транзисторно-транзисторная логика). что быстро, но требует больше энергии, чем более поздние семьи.

Семейство 74HC имеет высокоскоростную схему CMOS, сочетающую скорость TTL с очень низким энергопотреблением. расход 4000 серии. Это КМОП-микросхемы с тем же расположением выводов, что и в более старом семействе 74LS. Обратите внимание, что входы 74HC не могут надежно управляться выходами 74LS, потому что диапазоны напряжения, используемые для логического 0 не совсем совместимы, используйте вместо них 74HCT.

Семейство 74HCT — это специальная версия 74HC с 74LS TTL-совместимыми входами, поэтому 74HCT может быть безопасно смешивать с 74LS в той же системе.Фактически, 74HCT можно использовать в качестве маломощной прямой замены для старые ИС 74LS в большинстве схем. Незначительный недостаток 74HCT — более низкая помехоустойчивость, но в большинстве ситуаций это маловероятно.

Имейте в виду, что серию 74 часто называют «серией TTL», даже если последняя ИС не используют TTL!

Для получения дополнительной информации, в том числе о подключении контактов, воспользуйтесь быстрыми ссылками справа или перейдите на ИС 74 серии.

Схема КМОП, используемая в ИС серии 74HC и 74HCT , означает, что они статическая чувствительность. Прикосновение к булавке, заряженной статическим электричеством (например, от одежды), может повредить ИС. Фактически, большинство ИС, которые используются регулярно, довольно терпимы и заземляют ваши руки. прикоснувшись к металлической водопроводной трубе или оконной раме, прежде чем обращаться с ними, будет достаточно. ИС следует хранить в защитной упаковке до тех пор, пока вы не будете готовы к их использованию.


Микроконтроллеры PIC

PIC — это программируемый микроконтроллер C , программируемый, , , C , «компьютер на кристалле». У них есть процессор и память для запуска программы, отвечающей на входы и управления выходами, поэтому они могут легко выполнять сложные функции, для которых потребовалось бы несколько обычных ИС. Программирование микроконтроллера PIC может показаться сложным для новичка, но существует ряд разработанных систем. чтобы сделать это легко.Система PICAXE — отличный пример, потому что она использует стандартный компьютер для программирования (и перепрограммировать) PIC; не требуется специального оборудования, кроме недорогого кабеля для загрузки. Программы могут быть написаны на простой версии BASIC или с использованием блок-схемы. Программное обеспечение для программирования PICAXE и обширная документация доступна для бесплатной загрузки, что делает систему идеальной для обучения и пользователей. дома. Для получения дополнительной информации (включая загрузки) см. www.picaxe.co.uk

Если вы думаете, что PIC не для вас, потому что вы никогда не писали компьютерных программ, пожалуйста, посмотрите Система PICAXE! Начать работу с помощью нескольких простых команд BASIC очень легко, и существует ряд проекты доступны в виде наборов, которые идеально подходят для начинающих. Система поставляется Rapid Electronics.


Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой

© Джон Хьюс 2007, Клуб электроники, www.kpsec.freeuk.com
Этот сайт был взломан с использованием ПРОБНОЙ версии WebWhacker. Это сообщение не появляется на лицензированной копии WebWhacker.

Чип таймера 555 и важность байпасных конденсаторов — Примечания Нила

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: В этом посте нет ничего такого, что не было бы сказано в миллионе других постов о микросхемах таймера 555, конденсаторах развязки шины питания и байпасных конденсаторах. Я просто хотел увидеть все это сам, а затем, конечно, почувствовал себя обязанным задокументировать то, что я узнал.

Я построил себе стандартную нестабильную конфигурацию таймера 555, работающего на расчетной частоте 125 Гц и измеренной на частоте 119 Гц:

Я реализовал это на макетной плате с достаточно аккуратными / короткими / организованными выводами и подключил его к осциллографу, чтобы посмотреть, как это работает:

Желтая кривая — это вывод микросхемы 555, и в таком масштабе она выглядит вполне разумно. Синяя дорожка подключена к шине 5 В по переменному току.В этом масштабе все выглядит правдоподобно, но давайте посмотрим поближе:

Здесь мы увеличиваем нарастающий фронт одного такта. Вы можете щелкнуть изображения, чтобы отобразить их в полном разрешении на отдельной вкладке браузера. И снова желтая кривая — это выход 555; это довольно неприятно и, кажется, достигает пика почти до 7 В, а затем звенит кучу. Но еще хуже посмотрите, что происходит с шиной питания 5 В — синий след. У меня есть связь по переменному току, поэтому установившиеся 5 В постоянного тока равны нулю, а отклонения оттуда представляют собой мусор на шине питания.Оно падает более чем на 3 В, затем снова поднимается вверх, прежде чем в конечном итоге стабилизируется на 5 В. Я использую лабораторный источник питания Agilent E3610A, поэтому нет сомнений в том, что сам источник питания является высококачественным. Проблема в том, что микросхема 555 печально известна высоким потреблением тока и другими неприятными эффектами во время перехода, и мы можем видеть это здесь.

Распространенным решением этого является установка одного или нескольких конденсаторов между + 5 В и землей, чтобы отделить микросхему от источника питания — чтобы они служили «резервуарами» заряда, из которых эти всплески тока могут быть отведены без опускания шины Vcc. сам.

Итак, следуя поваренным книгам, я подключил электролитический конденсатор 2,2 мкФ к шинам питания и получил следующее:

Это, очевидно, в миллиард раз лучше. Теперь мгновенное падение напряжения на шине Vcc составляет всего около 1 В вместо 3 В, и оно больше не поднимается вверх. Выход часов также намного чище, хотя отнюдь не «чистый». По крайней мере, сейчас он просто выстреливает до 5 В, остается там около 300 нс, затем снова падает и в конечном итоге стабилизируется примерно на 4 В (справа от этого захвата он наконец останавливается).

В данном случае 2,2 мкФ показалось достаточно; Я пробовал другие значения вплоть до 470 мкФ и не увидел реальных изменений в кривых.

Что действительно сильно отличало кривые, так это точное расположение конденсатора. Это действительно хороший урок из поговорки: «На практике разница между теорией и практикой больше, чем в теории». Вы можете подумать, что все точки в данной строке на макетной плате «одинаковы», но это не так: в соединениях под заманчивой абстракцией макета скрывается довольно много паразитной емкости, индуктивности и сопротивления, и это важно при работе с такими вещами.

Я переместил конденсатор 2,2 мкФ так, чтобы он был вставлен в точку, непосредственно примыкающую к контактам 1 и 8 на 555 (то есть контакту Vcc и контакту заземления). Это дало мне такой результат:

Обратите внимание, насколько меньше теперь влияние на шину напряжения.

Чтобы исключить любые вопросы об интерпретации значений с учетом связи по переменному току, я взял этот снимок с синей кривой на связи по постоянному току:

Здесь мы можем видеть, что провал шины питания в начале перехода составляет менее 1 В.

Затем, снова следуя совету всех, кто когда-либо писал о подобных вещах, я снова добавил байпасный конденсатор меньшего размера прямо на вывод 8 на 555. Этот график показывает результат добавления танталового конденсатора 0,22 мкФ, также «непосредственно рядом с» 555 чип:

[Я изменил шкалу времени по горизонтали в этой; извините]

Это показывает небольшое улучшение. Я возился с различными значениями конденсатора меньшего размера, но не смог найти тот, который работал бы значительно лучше этого.В этот момент провал существенно меньше 1 В.

Есть много статей, в которых люди говорят о 555 как о «неприятном» чипе, плохо влияющем на шины питания, и это небольшое упражнение показывает некоторые из них.

Если у вас нет осциллографа и вы не вставляете соответствующие байпасные конденсаторы, вы можете обнаружить, что другие части ваших схемных решений работают неправильно, в зависимости от того, насколько велики скачки напряжения на шинах и насколько чувствительны к ним другие ваши схемы. шипы!

Внутренняя структура, работа, схема контактов и описание

Микросхема таймера 555 — одна из наиболее часто используемых среди студентов и любителей.Эта ИС имеет множество применений, в основном используемых в качестве вибраторов, таких как АСТИЧНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, МОНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР и БИСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР. Здесь вы можете найти несколько схем на базе микросхемы 5555. В этом руководстве рассматриваются различные аспекты микросхемы таймера 555 и подробно объясняется ее работа. Итак, давайте сначала разберемся, что такое нестабильные, моностабильные и бистабильные вибраторы.

НАСТОЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что на выходе не будет стабильного уровня.Таким образом, выходной сигнал будет колебаться между высоким и низким. Этот характер нестабильного выхода используется в качестве выходного сигнала тактовой частоты или прямоугольной формы для многих приложений.

[Узнайте больше о нестабильном мультивибраторе: 555 Timer Astable Multivibrator Circuit]

МОНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что будет одно стабильное состояние и одно нестабильное состояние. Стабильное состояние может быть выбрано пользователем как высокое, так и низкое. Если для стабильного выхода выбран высокий уровень, таймер всегда пытается установить высокий уровень на выходе.Таким образом, когда дается прерывание, таймер на короткое время переходит в низкий уровень, а поскольку состояние низкого уровня нестабильно, по истечении этого времени он переходит в высокий уровень. Если выбрано стабильное состояние низкого уровня, при прерывании выход на короткое время переходит в высокий уровень, прежде чем перейти в низкий уровень.

[Узнайте больше о моностабильном мультивибраторе: Схема моностабильного мультивибратора с таймером 555]

БИСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что оба состояния выхода стабильны. При каждом прерывании выход изменяется и остается на месте.Например, теперь выход считается высоким, при прерывании он становится низким и остается низким. К следующему прерыванию он становится высоким.

[Узнайте больше о бистабильном мультивибраторе: схема бистабильного мультивибратора с таймером 555]

Важные характеристики микросхемы таймера 555

NE555 IC представляет собой 8-контактное устройство. Важные электрические характеристики таймера заключаются в том, что он не должен работать выше 15 В, это означает, что напряжение источника не может быть выше 15 В.Во-вторых, мы не можем потреблять от чипа более 100 мА. Если не следовать им, микросхема будет сожжена и повреждена.

Рабочее пояснение

Таймер в основном состоит из двух основных строительных блоков, а именно:

1. Компараторы (два) или два ОУ

2. Один триггер SR (триггер со сбросом)

Как показано на рисунке выше, в таймере есть только два важных компонента: компаратор и триггер.Давайте разберемся с , что такое компараторы и триггеры .

Компараторы: Компаратор — это просто устройство, которое сравнивает напряжения на входных клеммах (инвертирующих (- VE) и неинвертирующих (+ VE) клеммах). Таким образом, в зависимости от разницы между положительной клеммой и отрицательной клеммой на входном порту определяется выход компаратора.

Например, считайте, что положительное напряжение входной клеммы равно + 5В, а отрицательное напряжение входной клеммы равно + 3В. Разница в том, что 5-3 = + 2v.Поскольку разница положительная, мы получаем положительное пиковое напряжение на выходе компаратора.

В качестве другого примера, если напряжение положительной клеммы равно + 3 В, а напряжение отрицательной входной клеммы равно + 5 В. Разница составляет + 3- + 5 = -2 В, так как входное напряжение разницы отрицательное. На выходе компаратора будет отрицательное пиковое напряжение.

Если для примера рассмотрим положительную входную клемму как ВХОД, а отрицательную входную клемму как СПРАВОЧНИК, как показано на рисунке выше.Таким образом, разница напряжений между INPUT и REFERNCE положительна, мы получаем положительный выход компаратора. Если разница отрицательная, то на выходе компаратора мы получим минус или землю.

Триггер: Триггер — это ячейка памяти, он может хранить один бит данных. На рисунке мы можем видеть таблицу истинности триггера SR.

Триггер имеет четыре состояния для двух входов; однако для этого случая нам нужно понять только два состояния триггера.

S R квартал Q ‘(Q бар)
0 1 0 1
1 0 1 0

Теперь, как показано в таблице, для входов установки и сброса мы получаем соответствующие выходы. Если есть импульс на установленном выводе и низкий уровень при сбросе, то триггер сохраняет значение один и устанавливает высокий логический уровень на выводе Q. Это состояние продолжается до тех пор, пока вывод сброса не получит импульс, в то время как на выводе set будет низкий логический уровень.Это сбрасывает триггер, поэтому на выходе Q устанавливается низкий уровень, и это состояние продолжается до тех пор, пока триггер не будет снова установлен.

Таким образом, триггер хранит один бит данных. Другое дело, что столбцы Q и Q всегда противоположны.

В таймере сведены компаратор и триггер.

Считайте, что на таймер подается напряжение 9 В из-за делителя напряжения, образованного цепью резисторов внутри таймера, как показано на блок-схеме; на выводах компаратора будет напряжение.Так что из-за сети делителя напряжения у нас будет + 6В на отрицательном выводе компаратора. И + 3В на плюсовой клемме второго компаратора.

Еще одна вещь — выход одного компаратора соединен с выводом сброса триггера, поэтому, если выход первого компаратора переходит в высокий уровень с низкого, триггер будет сброшен. И, с другой стороны, выход второго компаратора подключен к установочному выводу триггера, поэтому, если выход второго компаратора переходит в высокий уровень с низкого, триггер устанавливает и сохраняет ОДИН.

Теперь, если мы внимательно понаблюдаем, при напряжении ниже +3 В на выводе триггера (отрицательный вход второго компаратора) выход компаратора переходит в низкий уровень с высокого, как обсуждалось ранее. Этот импульс устанавливает триггер и сохраняет значение один.

Теперь, если мы подадим напряжение выше +6 В на вывод порога (положительный вход первого компаратора), выход компаратора перейдет с низкого на высокий. Этот импульс сбрасывает триггер и флип-флип в ноль.

Другая вещь происходит во время сброса триггера, когда он сбрасывается, контакт разряда подключается к земле, когда включается Q1.Транзистор Q1 включается, потому что Qbar имеет высокий уровень при сбросе и подключен к базе Q1.

В нестабильной конфигурации подключенный сюда конденсатор в это время разряжается, и поэтому на выходе таймера в это время будет низкий уровень. В нестабильной конфигурации время, в течение которого конденсатор заряжается, напряжение на контакте триггера будет меньше + 3 В, поэтому триггер сохранит один, и выход будет высоким.

В нестабильной конфигурации, как показано на рисунке,

Частота выходного сигнала зависит от резисторов RA, RB и конденсатора C.Уравнение имеет вид,

Частота (F) = 1 / (Период времени) = 1,44 / ((RA + RB * 2) * C).

Здесь RA, RB — значения сопротивления, а C — значение емкости. Помещая значения сопротивления и емкости в приведенное выше уравнение, мы получаем частоту выходного прямоугольного сигнала.

Логическое время высокого уровня задается как TH = 0,693 * (RA + RB) * C

Логическое время низкого уровня определяется как TL = 0,693 * RB * C

Коэффициент заполнения прямоугольной волны на выходе определяется как коэффициент заполнения = (RA + RB) / (RA + 2 * RB).

Схема и описание контактов таймера 555

Теперь, как показано на рисунке, есть восемь контактов для микросхемы таймера 555, а именно

1. Грунт.

2. Триггер.

3. Выход.

4. Сброс.

5. Контроль

6. Порог.

7. разгрузка

8. мощность или Vcc

Контакт 1. Земля: Этот контакт не выполняет каких-либо специальных функций. Заземлился как обычно.Для работы таймера этот вывод должен и должен быть заземлен.

Контакт 8. Питание или VCC: Этот контакт также не имеет специальной функции. Он подключен к положительному напряжению. Чтобы таймер работал, этот вывод должен быть подключен к положительному напряжению в диапазоне от + 3,6 В до + 15 В.

Вывод 4. Сброс: Как обсуждалось ранее, в микросхеме таймера есть триггер. Выход триггера напрямую управляет выходом микросхемы на выводе 3.

Вывод сброса напрямую подключен к MR (Master Reset) триггера.При наблюдении мы можем наблюдать небольшой кружок на MR триггера. Этот кружок указывает на то, что вывод MR (Master Reset) является активным триггером LOW. Это означает, что для сброса триггером напряжение на выводе MR должно измениться с ВЫСОКОГО на НИЗКОЕ. При такой логике понижения триггер вряд ли опускается до НИЗКОГО. Таким образом, выход идет НИЗКИЙ, независимо от каких-либо контактов.

Этот вывод подключен к VCC для остановки триггера от жесткого сброса.

Контакт 3. ВЫХОД: Этот контакт также не имеет специальной функции.Этот вывод взят из конфигурации PUSH-PULL, образованной транзисторами.

Двухтактная конфигурация показана на рисунке. Базы двух транзисторов подключены к выходу триггера. Поэтому, когда на выходе триггера появляется высокий логический уровень, включается NPN-транзистор и на выходе появляется + V1. Когда на выходе триггера появляется логика LOW, PNP-транзистор включается, и выход опускается на землю, или на выходе появляется –V1.

Таким образом, как используется двухтактная конфигурация для получения прямоугольной волны на выходе с помощью управляющей логики от триггера.Основная цель этой конфигурации — снять нагрузку с триггера. Очевидно, триггер не может выдать 100 мА на выходе.

До сих пор мы обсуждали контакты, которые не изменяют состояние вывода ни при каких условиях. Остальные четыре контакта являются особенными, потому что они определяют выходное состояние микросхемы таймера, мы сейчас обсудим каждый из них.

Контакт 5. Контакт управления: Контакт управления подключается к отрицательному входному контакту первого компаратора.

Рассмотрим случай, когда напряжение между VCC и ЗАЗЕМЛЕНИЕМ равно 9В.Из-за делителя напряжения в микросхеме, как показано на рис. 3 на стр. 8, напряжение на выводе управления будет VCC * 2/3 (для VCC = 9, напряжение на выводе = 9 * 2/3 = 6 В).

Назначение этого вывода — дать пользователю непосредственный контроль над первым компаратором. Как показано на рисунке выше, выход первого компаратора подается на сброс триггера. На этот вывод мы можем подать другое напряжение, скажем, если мы подключим его к + 8В. Теперь происходит следующее: напряжение на выводе THRESHOLD должно достигать +8 В, чтобы сбросить триггер и перетащить выходной сигнал вниз.

В нормальном случае V-out станет низким, когда конденсатор получит заряд до 2/3 В постоянного тока (+6 В для питания 9 В). Теперь, когда мы подаем другое напряжение на управляющий вывод (один отрицательный компаратор или компаратор сброса).

Конденсатор должен заряжаться, пока его напряжение не достигнет напряжения управляющего контакта. Из-за этой силы зарядки конденсатора время включения и выключения сигнала меняется. Так что выход испытывает другое включение оторванного пайка.

Обычно этот вывод опускается конденсатором.Чтобы избежать нежелательного шумового вмешательства в работу.

Контакт 2. TRIGGER: Триггерный контакт перемещается с отрицательного входа компаратора два. Выход второго компаратора подключен к выводу SET триггера. При высоком уровне двух выходов компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Таким образом, мы можем сказать, что триггерный вывод управляет выводом таймера.

Теперь вот что нужно заметить: низкое напряжение на контакте триггера вызывает высокое выходное напряжение, так как оно находится на инвертирующем входе второго компаратора.Напряжение на выводе триггера должно быть ниже VCC * 1/3 (при VCC 9 В, как предполагается, VCC * (1/3) = 9 * (1/3) = 3 В). Таким образом, напряжение на контакте триггера должно быть ниже 3 В (для источника питания 9 В), чтобы на выходе таймера был высокий уровень.

Если этот вывод подключен к земле, на выходе всегда будет высокий уровень.

Вывод 6. ПОРОГ: Пороговое напряжение на выводе определяет, когда следует сбросить триггер в таймере. Вывод порогового значения выводится с положительного входа компаратора 1.

Здесь разница напряжений между выводами THRESOLD и CONTROL определяет выход компаратора 2 и, следовательно, логику сброса.Если разность напряжений положительная, триггер сбрасывается, и выходной сигнал становится низким. Если разница отрицательная, логика на выводе SET определяет выход.

Если контрольный штифт открыт. Тогда напряжение, равное или превышающее VCC * (2/3) (т.е. 6 В для источника питания 9 В), сбросит триггер. Таким образом, выход становится низким.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что напряжение на выводе THRESHOLD определяет, когда на выходе должен быть низкий уровень, когда контрольный вывод открыт.

Контакт 7. РАЗРЯД: Этот вывод выводится из открытого коллектора транзистора.Так как транзистор (на котором был взят разрядный вывод, Q1) получил свою базу, подключенную к Qbar. Каждый раз, когда выходной сигнал становится низким или триггер сбрасывается, разрядный штифт подтягивается к земле. Поскольку Qbar будет высоким, когда Q низкий, поэтому транзистор Q1 включается, когда база транзистора получает питание.

Этот вывод обычно разряжает конденсатор в конфигурации ASTABLE, поэтому имя DISCHARGE.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *