NE555 в качестве Footstool | Микросхема
Поскольку наш радиолюбительский сайт называется «Микросхема», мы просто не могли обойти необычную дизайнерскую мысль от Evil Mad Scientist Laboratories. Создатели на основе прототипа микросхемы NE555 спроектировали Footstool, то есть, по-русски, скамеечка или табурет для ног. Хотя этот элемент мебели практически не пользуется спросом, фанаты радиоэлектроники или профессиональные радиоинженеры смогут по достоинству оценить сам дизайн. Скамеечке можно найти достойное место в своей радиолюбительской мастерской или домашнем интерьере. Стильный подарок для любителей электроники и компьютерной техники. Изобретателей охватила ностальгия по временам становления микроэлектроники. Микросхема NE555 выпущена в 1973 году и содержит 22 транзистора, 15 резисторов и 2 диода. По функциональному назначению NE555 представляет собой таймер. Его широко применяют в радиолюбительских схемах, где нужны моностабильные мультивибраторы или генераторы прямоугольных импульсов. Принцип работы таймера следующий. При подаче на вход NE555 импульса амплитудой до 6 вольт (при напряжении питания 18 В) на выходе таймера появляется напряжение 16,3 вольта на время, которое задается внешней RC цепочкой. NE555 может заменить в принципиальных схемах различных сигнализаторов, блоков сигнализаций, генераторов, метрономов, триггеров, таймеров, термометров и пр. громоздкие электрические цепи из множества радиодеталей. К примеру, можно в считанные минуты спаять простейший сигнализирующий модуль с датчиком. Если в качестве датчика подключить геркон, то такое охранное устройство можно с успехом применить в быту для контроля входных дверей или окон. А вот схема таймера на базе микросхемы NE555. Что касается прототипа NE555. Footstool собран из 25 фанерных элементов с помощью клея и увеличен в 30 раз по сравнению с размерами микросхемы NE555. Фанерные блоки вырезаны на станке с ЧПУ. Маркировка на скамеечке для ног выполнена с помощью лазерного гравера, сама она загрунтована серым и затем выкрашена черным цветом, а ножки серебристым цветом. Вот 25 фанерных блоков для сборки табурета: Так происходит склейка элементов между собой. Сначала промазанные клеем фанерные блоки насаживаются на шпильки, а затем стягиваются: Метки: полезно знать, справка Радиолюбителей интересуют электрические схемы: Data-кабель для Samsung X120 Оставить комментарий |
Нажатие кнопки приводит к запуску таймера, о чем сигнализирует светодиод HL1. По прошествии 10 минут загорается HL2. Если вместо второго светодиода поставить реле, то можно значительно расширить область применения устройства. Резистором R2 настраивается время срабатывания таймера.Схема блокинг-генератора на NE555 и полевом транзисторе, высоковольтный выход
Схема блокинг-генератора на NE555 и полевом транзисторе, высоковольтный выход
| Схема блокинг-генератора |
Схема блокинг-генератора построена на микросхеме NE555, в наладке не нуждается, стабильно генерирует.
Грубо говоря, таймер следит за напряжением на конденсаторе С1, которое снимает с вывода THR (THRESHOLD — порог). Как только оно достигнет максимума (кондер заряжен), так открывается внутренний транзистор. Который замыкает вывод
Конденсатор начинает снова заряжаться и все повторяется вновь. Частота задается в основном конденсатором С1 и еще немного зависит от величины сопротивления R1.| NE555 |
Усилитель выходных импульсов выполнен на мощном полевом транзисторе IRF3205 (можно использовать и другие аналогичные полевики типа IRFZ44 и др.). В качестве трансформатора используется строчный трансформатор, который можно найти в старых цветных телевизорах, либо приобрести на радио рынках.
| ТВС |
В качестве первичной обмотки трансформатора мотаем 6-9 витков провода диаметром 1мм, которую затем закрепляем скотчем или эпоксидной смолой на трансформаторе, вторичную обмотку используем уже готовую выходную обмотку от трансформатора.
Использовать и налаживать схему нужно очень осторожно, т.к на выходе опасное напряжение около 3000 вольт. Без нагрузки прибор должен потреблять очень маленький ток, если потребляет много, добавьте немного витков в первичную обмотку.
Включать и налаживать устройство очень аккуратно, на выходе высокое напряжение.
Следующее Предыдущее Главная страница
10 лучших проектов Easy Electronics с использованием ИС таймера NE555 для начинающих
Введение
ИС таймера 555 является одной из наиболее полезных интегральных схем, используемых в различных электронных проектах. Это недорогое, широко используемое точное устройство синхронизации, которое используется в качестве базового таймера для создания одиночных импульсов или больших временных задержек или в качестве генератора релаксации для генерации цепочки стабилизированных сигналов с коэффициентом заполнения от 50 до 100%.
Поскольку его внутренняя схема включает в себя сеть делителя напряжения; состоит из трех резисторов 5K, поэтому название 555. Эта ИС может использоваться для создания точных временных задержек и колебаний. Итак, здесь, в этой статье, мы обсудим 10 лучших проектов Easy Electronics с использованием микросхемы таймера NE555 для начинающих.
(1) The Servo Controller
Hardware Required
| Sr | Components | Qty |
|---|---|---|
| 1 | Timer IC 555 | 1 |
| 2 | Transistor BC547 | 1 |
| 3 | SW вперед, назад | 1,1 |
| 4 | Capacitor 10μF, 100μF | 1,1 |
| 5 | Resister 10KΩ, 36KΩ, 68KΩ 220Ω | 1,1,1,1 |
| 6 | Battery 9V | 1 |
| 7 | 3-контактный, 2-контактный разъем | 1,1 |
Принципиальная схема
Рабочее объяснение
импульсы на выходе с двумя разной длительностью.
Длительность импульса на выходе микросхемы таймера 555 зависит от времязадающего резистора и конденсатора, включенных в схему.
Когда переключатель SW1 замкнут, тактовая микросхема 555 генерирует импульс большой длительности, и сервопривод вращается в направлении по часовой стрелке. вращается антиблокировочной мудрой. Таким образом, вот как работает схема.
(2) Контроллер мигания светодиодов
Необходимое оборудование
10027 IC 555 Timer| Старший | Компоненты | Кол-во |
|---|---|---|
| 6 | ||
| 1 | ||
| 2 | LED Red, Green | 1,1 |
| 3 | Capacitor 1uF/ 16v | 1 |
| 4 | Resister 330Ω, 1KΩ, 100KΩ | 1,1 |
| 5 | Battery 9V | 1 |
| 6 | 2-Pin Connector | 1 |
Circuit Diagram
Working Explanation
When light falls on the exterior стороне светозависимого резистора, схема мигает и издает звук.
ИС таймера 555, которая подключена к схеме как нестабильный мультивибратор, является важным аспектом схемы. В качестве датчика темноты используется LDR. Цепь управляется переменным резистором 10к, который стимулирует срабатывание сигнализации при необходимой степени темноты. Динамик сопротивлением 8 Ом подключен к конденсатору емкостью 4,7 мкФ и выдает звук на выходе. Частоту звука можно изменить, изменив емкость конденсатора 0,05 мкФ. Схема работает с диапазоном постоянного напряжения 9 В.до 12 вольт.
(3) Clap ON/OFF Switch
Hardware Required
9007 9007 9007 9007 900K 900K 10,100 Ор. , 1,1| Sr | Components | Qty |
|---|---|---|
| 1 | IC 555 | 1 |
| 2 | Condenser Mic | 4 |
| 3 | IC 7474 | 1 |
| 4 | РЕЛЕР 9V | 4 |
| 5 | 4 | |
| 5 | 777444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444н. 0028 | 2 |
| 6 | Диод 1N4007 | 1 |
| 7 | Конденсатор 10 мкф/16 В, 0,011,9002,9008 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 9007 900K | |
| 9 | 9V Батарея | 1 |
| 10 | 2-филосный разъем | 1 |
8
9000.SIST. из двух этапов. Первый — это каскад обнаружения, имеющий конденсаторный микрофон и ИС таймера 555, которая сконфигурирована как моностабильный мультивибратор.
Выход с микрофона подается на срабатывающий входной контакт ИС таймера. На втором этапе выход микросхемы таймера подается на тактовый вход D-триггера. Другими словами, можно сказать, что таймер Ic обеспечивает синхронизацию триггера IC. D-триггер распознает положительный фронт импульса и соответствующим образом меняет свое состояние. Выход триггера подается на базу транзистора, который управляет реле.Когда вы хлопаете рядом с конденсаторным микрофоном, он генерирует некоторый всплеск, который запускает микросхему таймера, и, следовательно, Ic генерирует моноимпульс, который принимает микросхема триггера. Триггер обнаруживает положительный фронт импульса и меняет свое состояние на ON или OFF в зависимости от текущего состояния.
(4) Датчик освещенности
Требуемое оборудование
1| Старший | Компоненты | Кол-во |
|---|---|---|
| 2 160027 LDR | 1 | |
| 4 | Capacitor (0. 05uf, 4.7uf) | 1 |
| 5 | Potentiometer 10KΩ | 1 |
| 6 | speaker | 1 |
| 7 | Resistor 1k, 1.2k, 47k | 1, 1, 1 |
| 8 | 555 Timer IC | 1 |
| 9 | 9V battery | 1 |
Схема цепи
Пояснение к работе
Когда свет падает на внешнюю сторону светозависимого резистора, схема световой сигнализации, использующая 555 таймеров IC, издает звук (LDR). Микросхема таймера 555, которая подключена к схеме в качестве нестабильного мультивибратора, является важным аспектом схемы.
В качестве датчика темноты используется LDR. Цепь управляется переменным резистором 10к, который стимулирует срабатывание сигнализации при необходимой степени темноты. Динамик сопротивлением 8 Ом подключен к конденсатору емкостью 4,7 мкФ и выдает звук на выходе. Частоту звука можно изменить, изменив емкость конденсатора 0,05 мкФ. Схема работает с диапазоном постоянного напряжения 9 В.до 12 вольт.
(5) Timer Alarm Circuit
Hardware Required
| Sr | Components | Qty |
|---|---|---|
| 1 | IC 555 | 1 |
| 2 | Buzzer | 1 |
| 3 | Переключатель | 6 |
| 4 | Электролиз -конденсатор 470UF | 1 |
| 5 | Капитан 0. 1UF | |
| 5 | 0.1UF | |
| 5 | 0.1UF | |
| 5 | .0028 | 1 |
| 6 | Resistor 100Ω, 20KΩ, 500KΩ, 1MΩ, 2.2MΩ, 1.5MΩ | 1,1,1,1,1,1 |
| 7 | Switch | 1 |
| 8 | Литий-ионная батарея | 1 |
Принципиальная схема
Пояснение к работе 9В качестве источника питания используется батарея V, и вы также можете создать свой собственный источник питания, используя понижающий трансформатор и схему мостового выпрямителя. Мы подключили зуммер к выходному выводу микросхемы таймера. Кнопка запуска подключена к контакту 2 и через резистор R2.
Схема имеет разный диапазон резисторов для разных временных диапазонов. Вы можете включить эту цепь, замкнув переключатель S1. Выберите диапазон таймера, замкнув переключатели S3, S4, S5 или S6, затем нажмите пусковой переключатель s2 и подождите. На выходе зуммер будет издавать звук в зависимости от временного диапазона.(6) The Dark Sensor
Hardware Required
| Sr | Components | Qty |
|---|---|---|
| 1 | LDR (Any size) | 1 |
| 2 | IC 555 Timer | 1 |
| 3 | piezo buzzer | 1 |
| 4 | Potentiometer 1MΩ | 1 |
| 5 | Capacitor 1uF/25V, 0. 01uF | 1,1 |
| 6 | Resistor 2.2KΩ, 10KΩ | 1,1 |
| 7 | Connecting wires | – |
| 8 | Battery 9V | 1 |
| 9 | 2-контактный разъем | 1 |
Принципиальная схема
Принцип работы
Микросхема таймера 555 служит в качестве нестабильного мультивибратора в этой схеме обнаружения темноты. В схеме есть переменный резистор, позволяющий регулировать чувствительность. Когда на LDR падает непрерывный свет, ток в цепи отсутствует. LDR чувствует темноту и снижает сопротивление, если что-то происходит между светом и LDR. Затем электричество проходит по цепи.
В результате подается звуковой сигнал.
(7) DC Speed Controller
Hardware Required
.
0028 7 7| Sr | Components | Qty | ||
|---|---|---|---|---|
| 1 | IC 555 Timer | 2 | ||
| 2 | Transistor IRF 540 | 1,1,1 | ||
| 3 | Мотор | 1 | ||
| 4 | Диод 1N4007 | 1 | ||
| 5 | 1 | |||
| 5 | 7 | |||
| 5 | 7777777 | |||
| 5 | 7777 | |||
| 5 | 7777 | |||
| 1 | ||||
| 6 | Конденсатор 1000UF, керамический конденсатор 0,47UF | 1,1 | ||
| 7 | Регистр 10K, 47K, 56010 2 | Регистр 10K, 47K, 56028 | . Аккумулятор 12В | 1 |
Принципиальная схема
Принцип работы
контакт 3. Импульсы зависят от потенциометра, подключенного к цепи. Этот выходной импульс от IC управляет полевым МОП-транзистором, подключенным к цепи, поскольку выходной сигнал подается на базу МОП-транзистора, который затем подключается к двигателю для управления скоростью. Следовательно, скорость можно контролировать или изменять с помощью потенциометра в цепи.
(8) Touch On Off Swepwer
Требуется оборудование
| SR | Компоненты | QTY | |
|---|---|---|---|
| 1 | Touch Trate Pit | IC 555 Timer | 1 |
| 3 | LED | 1 | |
| 5 | Capacitor 10uF/25V, 0. 01uF | 1,1 | |
| 6 | Resistor 100KΩ, 470Ω | 1,1 | |
| 7 | Connecting wires | – | |
| 8 | Battery 6 | 1 | |
| 9 | 2-Pin Connector | 1 |
Circuit Diagram
Пояснение к работе
Микросхема NE555 используется для создания импульсов в этой схеме, следовательно, работает как моностабильный мультивибратор. Контакт с человеком определяется сенсорной панелью. Когда вы кладете палец на сенсорную панель, сигнал поступает на триггерный контакт ИС, который генерирует моноимпульс на выходе. Имейте в виду, что импульс определяется времязадающим конденсатором с1 и резистором R1.
С выходной стороны связан светодиод, который включается при получении импульса.
(9) LED Dimmer Circuit
Hardware Required
| Sr | Components | Qty |
|---|---|---|
| 1 | NE555 Timer IC | 1 |
| 2 | IRFZ44 | 1 |
| 3 | Powerful LED | 1 |
| 4 | Potentiometer (10-50k) | 1 |
| 5 | 1n4007 Diode | 2 |
| 6 | Resistor 1k | 2 |
| 7 | Ceramic Capacitor 100nF ,10nf | 1,1 |
| 8 |
Circuit Diagram
Working Explanation
Таймер 555 действует как нестабильный мультивибратор в этой схеме диммера светодиодов, генерируя импульсы ШИМ.
Компоненты синхронизации, такие как резисторы, потенциометры и конденсаторы, включены в схему. Потенциометр управляет рабочим циклом ШИМ-сигнала. Когда рабочий цикл высок, интенсивность света выше; когда рабочий цикл низкий, интенсивность света ниже. Диоды используются на триггерном выводе для обхода цикла проводного потенциометра во время зарядки ИС в нестабильном режиме, а также для контроля постоянной частоты независимо от рабочего цикла. МОП-транзисторы подключены к выходу микросхемы для питания яркого светодиода.
(10) LED Chaser Circuit
Hardware Required
.
| S.no | Component | Qty |
| 1 | CD4017 Decade Counter IC | 1 |
| 2 | Плата печатной платы для цепи | 1 |
| 3 | NE555 Timer IC | 1 |
| 4 | Potentiomet0023 | |
| 5 | Power Gack | 1 |
| 6 | Конденсаторы (1 UF, 0,01UF) | 1, 1 |
| 7 | 1, 1 | |
| 7 | 1, 1 | |
| 7 | 777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777778 | 1, 1 |
| 1, 1 | ||
| 8 | 9V Battery | 1 |
| 9 | LEDs | 11 |
Circuit Diagram
Working Explanation
In this Circuit using 555 and 4017, the clock input of the CD4017 decade Микросхема счетчика подключена к таймеру NE555. Микросхема таймера обеспечивает вход CLK декадного счетчика прямоугольным сигналом. Каждый контакт на CD4017 подключается к светодиоду. По умолчанию выходной контакт микросхемы имеет высокий уровень, а остальные контакты отключены. Когда входной контакт тактового сигнала микросхемы 4017 обнаруживает повышение напряжения с низкого до высокого, он отключает токовый выход и включает следующий последовательный выход.
Это изменение выходного сигнала, при котором светодиоды преследуют друг друга, продолжается до тех пор, пока не будет достигнут последний светодиод, после чего выходной сигнал сбрасывается на первый светодиод.
Похожие сообщения:
Таймер 555 | Tiny Transistors
Если и существует классический аналоговый чип, еще более культовый, чем операционный усилитель 741, то это должен быть таймер 555. Выпущенный всего через три года после 741, он также покорил мир, продав миллиарды единиц за пять десятилетий. В отличие от модели 741, в которой операционные усилители стали общепринятым типом ИС, модель 555 в значительной степени осталась в своем собственном классе. Существует много интегральных схем, которые могут генерировать прямоугольные или треугольные волны, но я не могу придумать ни одной микросхемы, которая могла бы функционировать как одновибратор, триггер, триггер Шмитта или один из миллиона различных типов генераторов, таких как 555. .
Разработанный Гансом Камензиндом в 1972 году, его история подробно описана в собственной книге Камензинда «Проектирование аналоговых микросхем». Я настоятельно рекомендую прочитать ее (доступно на бумаге или в виде бесплатной загрузки), если вы интересуетесь проектированием аналоговых ИС.
В главе 11 Камензинд показывает схему оригинального таймера 555:
Это довольно умная схема с двумя дюжинами транзисторов, образующих два компаратора, триггер и выходной драйвер. Первоначально выпущенный Signetics, он был быстро скопирован большинством других производителей полупроводников того времени. Сегодня я покажу парочку из них, начиная с самой старой, которую я нашел в своей коллекции: TDB0555DP от Thomson.
Этот чип имеет код даты 1982. Thomson (французская компания) давно объединилась с итальянской SGS и стала STMicroelectronics, которая на сегодняшний день является одним из крупнейших производителей полупроводников.
Внутри мы находим три большие пятерки, показывающие функцию чипа. Но нет логотипа производителя или другой идентифицирующей информации, кроме едва заметной «P152» между контактами VCC и GND. Справа находится строка As, показывающая, что каждая маска находится в своей первой версии. В левом верхнем углу есть несколько красочных тестовых шаблонов.
Обратите внимание, что цифры «555» расположены поверх трех резисторов 5 кОм R7-R8-R9, которые охватывают почти всю ширину чипа. Также хорошо видны три очень больших NPN-транзистора: два выходных транзистора (Q22-Q24) по обе стороны от выходного контакта и разрядный транзистор (Q14) рядом с собственной контактной площадкой.
Увеличив изображение в верхнем левом углу, мы можем ясно увидеть компаратор Threshold. Я пометил транзисторы в соответствии со схемой Камензинда. Пары NPN Darlington (Q1/Q2 и Q3/Q4) совместно используют одну N-лунку, как и текущие зеркала PNP (Q5/Q6 и Q7/Q8). Следует отметить одну интересную вещь — коллектор Q7: он должен быть подключен к земле, но вместо того, чтобы прикрепить контакт коллектора и проложить его к контакту GND с помощью металлического провода, разработчик этого чипа решил просто расширить P-диффузию коллектора до краю N-колодца, поэтому он напрямую контактирует с P-подложкой. Это означает, что ток Q7 протекает через подложку к ближайшему контакту.
Вот триггерный компаратор, и снова мы видим те же компоненты, что и на схеме. Q10 и Q13 фактически представляют собой вертикальные PNP, которые можно использовать в этом месте, поскольку их коллекторы подключены к земле. Обратите внимание, что поблизости есть контакт подложки, чтобы обеспечить соединение коллекторов через низкое сопротивление. Q11 и Q12 — латеральные PNP. R6 представляет собой пинч-резистор, узнаваемый по контуру эмиттерной диффузии поверх (узкой) базовой диффузии. Это позволяет втиснуть 100 кОм на столь небольшую площадь.
Далее идет LM555 от National Semiconductor. NSC была приобретена TI еще в 2015 году, но старый логотип все еще присутствует на классических продуктах, которые вы можете купить сегодня (как мы видели ранее на LM741).
Клон модели 555 от National довольно необычен, поскольку содержит несколько существенных изменений в схеме.
Ниже приведена схема, напечатанная в техпаспорте.
Начиная с компаратора Threshold, мы замечаем, что R1-R2-R3 отсутствуют. Хотя Q5 и Q6 нарисованы иначе, чем на схеме Камензинда, на самом деле они соединены одинаково. Это связано с тем, что удаление эмиттерных резисторов позволяет превратить два токовых зеркала PNP в PNP с разделенным коллектором, что экономит место по сравнению с четырьмя отдельными транзисторами.
Выход Q5-Q6 поступает в текущее зеркало NPN, Q15-Q16. Затем эмиттерный повторитель (Q17) подает сигнал на триггер. Зеркало NPN дает компаратору дополнительное усиление, поскольку оно использует обе полярности дифференциального сигнала, выходящего из транзисторов Q5-Q6, и направляет его на высокоимпедансный узел на коллекторе транзистора Q16. В исходной конструкции это усиление достигалось отношением R1-R3 к R2, а сигнал Q7 просто сбрасывался на землю.
Второе отличие заключается в компараторе запуска. Вместо R6 дизайнеры National решили реализовать другое текущее зеркало NPN, Q12-Q13.
Это также должно дать этому компаратору большее усиление, обеспечивая более чистое переключение и меньшее смещение. Однако неясно, насколько все это помогает, потому что характеристики в техническом описании National идентичны характеристикам всех других 555-х…
Внутри мы снова видим цифры «555» над тремя резисторами, разрядный транзистор вверху слева и выходные транзисторы справа от кристалла. National действительно включила свой корпоративный логотип, а также знаки Mask Work и Copyright. Интересно также отметить, что все маски имеют ревизию «B», а одна — даже ревизию «C». Видимо в какой-то момент нужно было сделать полный редизайн.
Я прокомментировал макет выше метками из схемы National. Как оказалось, эта микросхема не совсем соответствует рисунку: есть еще два транзистора, которые я обозначил как Q29.и Q30. Кроме того, Q22 разделен на два отдельных транзистора, один из которых имеет разделенный коллектор, что в сумме дает три ветви тока вместо двух. Я нарисовал полную схему ниже.
По какой-то причине компания National решила запитать базу разрядного транзистора (Q14) от отдельной токовой ветви Q29-Q22b. Возможно, это было сделано потому, что Q14 может потреблять больший базовый ток, чем Q20-Q22a.
Еще одно небольшое отличие от схемы из таблицы данных — Q30 (вертикальный PNP, как Q24). Вместе с Q27 он формирует драйвер тотемного полюса для управления основанием Q28, что позволяет Q28 выключаться быстрее: в исходной конструкции Q26 приводил основание Q28 в низкое положение через R12.
Обратите внимание, что Q24 также реализован иначе, чем в конструкции Камензинда: его коллектор привязан к земле, а не к коллектору Q23. Это означает, что, когда Q26 изо всех сил пытается установить низкий уровень на выходе, Q24 сам начнет потреблять ток с выхода, а не подавать дополнительный базовый ток на Q26.
Наш следующий кандидат — NE555 от TI:
Как и UA741 и LM741, TI сохраняет в производстве как старый чип National, так и собственный «родной» дизайн TI.
В техническом описании TI не показана схема на уровне транзистора, а только блок-схема, поэтому нам придется покопаться во внутренностях чипа, чтобы выяснить, какую топологию схемы они использовали.
Общая компоновка выглядит неплохо: три силовых транзистора слева и круглые PNP справа. TI даже поместила контактные площадки прямо в середину кристалла, что довольно редко. Похоже, они утверждают, что дата авторского права — 2006 год, что означает, что они внесли значительные изменения в дизайн относительно недавно. Более старая версия таблицы данных показывает металлическую компоновку чипа (хотя до сих пор нет схемы), и она вообще не соответствует этой компоновке. Возможно, TI пришлось перейти на другой производственный процесс и для этого было решено обновить дизайн.
После отслеживания компоновки я пришел к следующей схеме:
В целом, схема очень близко соответствует оригинальному дизайну 555, но есть несколько отличий. Давайте взглянем на компаратор Threshold:
Как и в National LM555, здесь нет дегенеративных резисторов.
Но вместо того, чтобы добавить зеркало NPN, инженеры TI решили разместить зеркало PNP (Q5-Q6) непосредственно поверх транзисторов Дарлингтона NPN и использовать его для управления каскадом PNP с общим эмиттером (Q7). На самом деле это самый очевидный способ сделать это в современных технологиях; Вырождение эмиттера — это метод дискретной конструкции, при котором согласование транзисторов не может быть гарантировано. В интегральной схеме мы можем легко сделать хорошее токовое зеркало только на транзисторах. Фактически, если Q7 работает с той же плотностью тока, что и Q5-Q6, то напряжения коллектора всех трех транзисторов также идентичны, что еще больше улучшает согласование.
В триггерном компараторе TI применила тот же трюк, что и National, заменив нагрузочный резистор 100 кОм на токовое зеркало NPN. Однако по какой-то причине Q17 теперь оснащен базовым подтягивающим резистором. Учитывая, что это пережимной резистор, его значение, вероятно, находится в диапазоне 100 кОм. Кроме этого, схема идентична оригинальной 555.
Diodes Inc, Plano, Texas, также производит несколько версий 555. Это версия SOIC их NA555. Как и TI, Diodes не включает схему транзисторного уровня в свои технические данные.
На кубике нет четкого указания на его функцию или происхождение. Виден только идентификатор «A0283C». Однако интересно то, насколько компоновка похожа на компоновку TI NE555. Общее расположение компонентов почти идентично, хотя производственный процесс явно отличается.
Пороговый компаратор точно такой же, как на оригинальной схеме Камензинда. Выделяются несколько вещей: во-первых, мы можем ясно видеть зажим ESD, соединяющий вывод Threshold с GND. Зажимы ESD обычно не использовались в биполярных ИС, потому что все диодные переходы уже эффективно работают как фиксаторы. Схемы КМОП со стеклянными затворами гораздо более чувствительны к электростатическому разряду и поэтому всегда включают в себя фиксаторы для всех внешних сигналов.
Второй интересной особенностью этой микросхемы является то, что все резисторы имеют два контакта на одном конце, из которых используется только один.
Это позволяет увеличить номинал резисторов примерно на 10 % за счет изменения металлической маски, что может понадобиться, если точное значение резисторов окажется несколько заниженным.
Компаратор Trigger использует ту же топологию, что и TI и National, с токовым зеркалом NPN (Q8-Q26), нагружающим входной каскад Дарлингтона PNP. Мы снова видим зажим ESD, прикрепленный к контактной площадке. Еще одна вещь, которая часто встречается в современных ИС, но редко встречалась в 70-х годах, — это контактное кольцо подложки вокруг всего чипа. Это гарантирует, что подложка имеет путь с низким сопротивлением к земле по всему чипу, что помогает защитить ИС от защелкивания (хотя это обычно меньше проблема в биполярных ИС, чем в КМОП).
HGsemi, китайский производитель, также производит NE555 (а также LM555, как мы увидим ниже). Его техническое описание является явной копией TI, и HGsemi даже не удосужились удалить имя TI, кроме как с первой страницы.
Однако сам чип имеет индивидуальную конструкцию.
Металлический слой полон прямых углов; здесь нет круглых транзисторов. Также на внешней кромке видны остатки тестовых схем.
Триггерный компаратор снова того типа, который мы видели чаще, с зеркалом NPN (Q8-Q26). Интересно, что эта микросхема также имеет отдельную ветвь смещения (Q29) для разрядного транзистора, как в конструкции National.
По какой-то причине в этом производственном процессе очень трудно увидеть диффузионные слои. Судя по остальной части схемы, три резистора 5k (R7-R8-R9) должны быть где-то ниже этого толстого пучка металлических проводов, но я не могу понять, где именно они расположены или даже где их металлические контакты. .
В целом, эта схема выглядит как копия National LM555. Мы даже видим странную установку с Q24 и Q30 в выходном драйвере. Забавно, что HGsemi продает этот чип как «NE555», а не как «LM555», который у них тоже есть:
Он выглядит идентично NE555, и можно задаться вопросом, почему HGsemi вообще потрудились иметь оба в своем портфеле.
Ведь цифры в даташитах идентичны. HGsemi также сделала отдельный лист данных для LM555, на этот раз скопировав его из ST NE555 и заменив везде «NE» на «LM».
Внутри у него другой дизайн, чем у NE555. Это действительно заставляет задуматься, почему HGsemi приложила все усилия для разработки двух разных чипов с одинаковыми характеристиками. С таким же успехом они могли бы сделать один дизайн для продажи под обоими номерами деталей… Мы уже видели, что они не удосужились сделать отдельный дизайн для своего «LM741», а вместо этого просто изменили маркировку смутно похожего операционного усилителя.
Пороговый компаратор такой же конструкции, как и у TI, с зеркалом PNP (Q5-Q6) непосредственно поверх NPN Дарлингтона. Проводка очень плотная, из-за чего трудно увидеть устройства внизу. Опять же, резисторы почти невидимы.
Еще один китайский производитель, имеющий в своем портфолио NE555, — UMW. Его техническое описание снова является прямой копией данных TI.
Внутри снова новый дизайн.
Производственный процесс похож на два чипа HGsemi с квадратными излучателями PNP с круглыми контактами. Рассеивания также трудно различить, но в этой схеме три резистора 5k легко найти между выводами Discharge и Threshold.
Мне почему-то очень не нравится такая раскладка. Трудно дать количественную оценку «уродливости», но то, как разведены многие дорожки, и то, как транзисторы кажутся случайно выгруженными, делает это неприятным.
Опять же, схема такая же, как у TI и HGsemi. А вот от компоновки просто режет глаза: например, у Q1 и Q2 база и эмиттер расположены горизонтально, а у Q3 и Q4 — вертикально. Простой поворот Q1-Q2 на 90 градусов сделал бы металлическую трассировку более чистой. Также обратите внимание, что ближайший к Q10 контакт P-sub является эмиттером Q8! Ток коллектора Q10 должен будет протекать через подложку довольно далеко.
Последний таймер 555 на сегодня — это UTC NE555G. UTC — тайваньская компания со своими собственными заводами и достаточно широким ассортиментом простых аналоговых и цифровых микросхем.
UTC включает название их компании и идентификатор «L555». Я не уверен, что означает обведенная буква «L». Компоновка выглядит хорошо организованной, и снова мы видим красивые круглые излучатели PNP. Три резистора по 5 кОм находятся вверху, примерно между контактами VCC и Threshold.
В отличие от UMW, мне очень нравится этот макет: он показывает, что кто-то знал, что делает, и приложил усилия, чтобы максимально все оптимизировать. Транзисторы, которые необходимо согласовать, расположены симметрично и расположены таким образом, чтобы свести к минимуму количество проводов. Обратите также внимание на множество контактов подложки вокруг вертикальных PNP Q10 и Q13 для предотвращения протекания токов подложки. Между Q10-Q13 и Q11-Q12 имеется хорошая планка с толстыми контактами подложки, чтобы гарантировать, что ток не протекает под поверхностью между этими двумя группами транзисторов. Схема снова является вариантом TI. Также обратите внимание, что рядом с контактными площадками есть зажимы ESD.
