Секундный таймер на ne555. Таймер на микросхеме NE555 (включения и выключения)

В автомобиле очень много устройств призванных работать временно, то есть не постоянно а время от времени. Это и различные подогреватели и указатели поворотов (ленивый указатель поворотов) и турботаймеры и устройства включающие камеры заднего хода не сразу, а через какое-то время, то есть с задержкой. Так вот, везде в этих случаях используется таймер, который и задет для исполняющего устройства период его работы или отключения. То есть таймер в машине применяется часто и много где. Мы даже уверены в том, что не все случаи смогли упомянуть и еще несколько вариантов вы можете предложить сами, а может ради них и зашли к нам на страничку. Если это действительно так, то вы здесь как раз и найдете что вам надо, то есть таймер для включения, а равно и отключения исполнительного устройства на машине, в автомобиле.

Таймер включения — отключения в автомобиле на микросхеме NE555

Вначале о самой микросхеме, о сердце нашего таймера. Микросхема выпускается а с 70 годов прошлого века и о том, какими компаниями она выпускалась, сколько штук было выпущено уже можно и не вспоминать. Во-первых, это очень значительная информация, а вследствие этого если даже привести статистику, то она будет сильно искажена. Во-вторых, и так понятно, что если микросхема столь востребована, то мы с вами на верном пути, то есть именно эту микросхему целесообразно применять для построения таймера. Здесь кстати стоит отметить, что эта микросхема как раз и задумывалась как таймер, хотя на само деле применяется часто не совсем по назначению, как в одной из наших статьей «Датчик света на микросхеме ». Что же, это лишь снова добавляет значимости и плюсиков нашей микросхеме. Теперь о ее подключении и работе схемы.

Схема таймера включения — отключения в автомобиле

Теперь взгляните на классическую схему подключения микросхемы NE555. 1 ножка это земля, 8 это питание «+». Напряжение питания микросхемы 9-12 вольт вполне подойдет. При этом входом микросхемы можно считать ножки 6 и 7, которые соединены между собой, именно на них формируется потенциал от зарядки электролитического конденсатора. В то время, пока конденсатор заряжается, на выходе микросхемы напряжение равно напряжению питания. При этом получается что верхний светодиод не горит, так как для него плюсовое питание осуществляется с двух сторон, а нижний горит из-за разности потенциалов между его ножек. При этом как только электролитический конденсатор заряжается, то потенциал на 3 ножке, на выходе, становится отрицательным, то есть 3 вывод становится землей. В этом случае уже нижний светодиод гаснет, так как для него теперь с двух сторон «минус», а загорается верхний светодиод.

Вот так работает эта микросхема. Некоторые уже догадались, что заряжается электролитический конденсатор фактически через резистор 1 мОм и 10 кОм, то есть именно от их потенциала, номинала и будет зависеть время зарядки конденсатора, а значит и время срабатывания таймера. В итоге есть два пути изменения время срабатывания таймера. Первый, это изменять номинал резисторов. Второй, изменять емкость конденсатора. Сразу скажем, что изменение емкости конденсатора дает более значимый результат.
А вот весь алгоритм срабатывания таймера реализован в самой микросхеме. Вот собственно и вся схема и принцип ее работы. Осталось лишь сказать, что если вам необходимо управлять большими токами, то здесь как раз и используется сборка на транзисторе (можно взять КТ815Б) и реле 12 вольт, которая так неумело подрисована к рисунку. Само собой реле можно использовать с нормально замкнутым или разомкнутыми контактами, а значит на выходе можно получить включение или отключение. То есть нужным образом коммутировать цепь. Это как раз и будет подтверждать наш заголовок, что микросхема – таймер может обеспечивать как включение, так и отключение каких – либо устройств в автомобиле.

Также если закоротить ножки 6 и 7, как на схеме в видео (ниже) то таймер будет срабатывать и тут же переходить в первоначальное состояние. В итоге он будет циклично срабатывать вновь и вновь, по истечению времени зарядки конденсатора и его разрядки. Иногда на микросхеме NE 555, так выполняют электронные реле указателя поворотов. Если же ножки 6 и 7 будут разомкнуты, то таймер сработает один раз и на этом «остановится».

Последнее о чем хотелось сказать, так это о том, что будьте внимательны при монтаже. Подключайте все и вся только проверив все выводы и контакты схемы. Так как микросхема NE 555 сама по себе «нежная», защиты в ней нет, и она просто напросто перегорит. В общем, будьте внимательны и ответственны, тогда у вас все получится!

Видео о работе таймера на микросхеме NE555

Для тех кто не любит читать…

Видео о работе таймера на микроконтроллере Attiny13

Необходимо сказать об альтернативе сделать таймер на микроконтроллере. В чем-то это весьма лучше! А именно можно легко перенастроить таймер, он не требует конденсаторов и более экономичен.

Всю нашу житье мы отсчитываем промежутки времени, что друг за другом определяют определенные события нашей существования. В целом без отсчета времени в нашей жизни не обойтись, ведь собственно по часам и минутам мы распределяем свой распорядок дня, а эти дни складываются в недели, месяцы и годы. Можно произнести, что без времени мы бы потеряли какой-то определенный смысл в наших действиях, а еще буквальнее, в нашу жизнь однозначно бы ворвался хаос. Но в этой статье мы вовсе не о фантастических реалиях вероятного и даже не о гипотетически невероятном, а все же о реально доступном. Ведь если это нам надо, если то к чему мы свыклись так необходимо, так зачем же отрешаться от удобного!? Мы о том, как и с помощью чего можно измерять пора. Нет, этот лозунг о том с помощью чего можно измерять время несколько забавен, так как это знает даже первоклассник. Возьми обычные часы любой из вероятных конструкций, будь то механические, песочные, электронные и измеряй время. Однако часы не вечно могут быть удобны. Скажем если нам необходимо запускать или отключать какое-то электронное конструкция, то лучше всего это реализовать на электронном таймере. Именно он возьмет на себя долги по включению и выключению устройства, путем автоматической электронной коммутации управления конструкциями. Именно о таком таймере на микросхеме NE 555 мы и расскажем в нашей статье.

Схема таймера на микросхеме NE555

Взгляните на рисунок. Как это может показаться банально, но микросхема NE555 собственно в этой схеме работает в своем штатном режиме, то есть по ровному назначению. Хотя на самом деле может быть применяться как мультивибратор, как преобразователь аналогового сигнала в цифровой, как микросхема обеспечивающая стол нагрузки от датчика света.

Давайте кратко еще раз пробежимся по подключению микросхемы и принципу труды схемы.

После нажатия на кнопку «reset» мы обнуляем потенциал на входе микросхемы, так как по сути заземляем вход. При этом конденсатор на 150 мКФ оказывается разряжен. Сейчас в зависимости от емкости подключенной к ножке 6,7 и земле (150 мКФ), будет зависеть этап задержки-выдержки таймера. Заметьте, что здесь также подключен и ряд резисторов 500 кОм и 2.2 мОм, то кушать эти резисторы тоже участвуют в формировании задержки-выдержки. Регулировать задержку можно с поддержкой переменного резистора 2.2 М. Но наиболее эффективно время можно менять линией замены конденсатора. Так при сопротивлении цепочки резисторов около 1 мОм, задержка будет возле 5 мин. Соответственно если выкрутить резистор на максимум и сделать так, чтобы конденсатор заряжался максимально медлительно, то можно достичь задержки в 10 минут. Здесь надо произнести, что при начале отсчета таймера загорается зеленый светодиод, когда же срабатывает таймер, то на выводе является минусовой потенциал и из-за этого зеленый светодиод гаснет, а загорается алый. То есть в зависимости от того, что вам надо, таймер на включение или выключение, вы можете воспользоваться соответственным подключением, к красному или зеленому светодиоду. Схема простая и при правильном соединении всех элементов в настройке не бедствует.

P/S Когда я нашел в интернете эту схему, то в ней было еще соединение между выводом 2 и 4, но при таком подключении схема не трудится!!! 2 вывод надо подключать к 6 контакту, это заключение было сделано исходя из иных аналогичных схем в интернете. При таком подключении все работало!!!

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

Подводя итог о таймере на микросхеме NE555

Приведенная тут схема хотя и работает от 9 вольт, но вполне допускает питание и на 12 вольт. Это значит, что такую схему можно использовать не лишь для домашних проектов, но и для машины, когда схему напрямую можно будет подключить к бортовой сети автомашины.
В этом случае такой таймер может быть применен для заминки включения камеры или ее выключения. Возможно применить таймер для «ленивых» указателей заворотов, для обогрева заднего стекла и т.д. Вариантов действительно много.

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

Пример №6 — Точный генератор.

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

Продолжение «Применения таймера NE555 — часть 2» читайте .

Смотреть видео: Применение таймера NE555

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Этот очень простой хозяйственный таймер имеет 6 фиксированных выдержек времени: 1, 2, 5, 10, 15 и 30 минут (в зависимости от ваших потребностей, вы можете легко увеличить или уменьшить число выдержек времени). Этот таймер может пригодиться как в домашнем хозяйстве так и в промышленных условиях.

Схему таймера

можно условно разделить на две части: блок питания и собственно таймер. Блок питания содержит понижающий сетевой трансформатор X1, диодный мостик BR1, электролитический конденсатор большой емкости C1, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения, и 12-вольтовый регулятор напряжения типа LM7812

Простой таймер на микросхеме NE555

В случае необходимости схема может работать от батареи напряжением 12 вольт. Эта батарея показана на схеме (BATT.1). Переключателем S2 можно выбрать источник питания для таймера — батарея или выпрямитель. если питание от батареи не требуется, элементы BATT.1 и S2 не нужны.

Основа устройства — микросхема интегрального таймера типа NE555 , сконфигурированная для работы в моностабильном режиме . Схема обеспечивает отработку временных интервалов в диапазоне от 1 до 30 минут. Желаемое время выбирается переключателем S1 в соответствии с таблицей:

Для начала процесса отработки времени служит кнопка «START» (S1). При нажатии на эту кнопку сработает электромагнитное реле RL1 и подключит нагрузку к сети 220в. По истечении заданного промежутка времени реле отпустит и разомкнет цепь питания нагрузки.

Работа схемы очень проста. Конденсатор С1 заражается через резистор ил цепочку резисторов R1 — R6. В момент нажатия на кнопку «START» (S3) таймер включается и на его выходе (3) появляется высокий уровень напряжения. Высокий уровень напряжения на выходе микросхемы остается таким в течение времени, которое выбирается переключателем S1.

Высокий уровень напряжения на выходе микросхемы 555 открывает транзистор Т1, в цепь коллектора которого включена обмотка электромагнитного реле RL1. Реле срабатывает, его контакты замыкаются и включают нагрузку в сеть 220 вольт.

• 21.09.2014

  Данная схема может быть использована для охлаждения бытовой аппаратуры (домашний кинотеатр, компьютер и др.) Вентилятор устанавливают в корпусе бытовой аппаратуры, питание подается от схемы бытового прибора (12В при его наличии, например в корпус персонального компьютера). Главной особенностью схемы является возможность управлять автоматически скоростью вентилятора в зависимости от температуры. Датчик температуры …

• 28.09.2014

  На рисунке представлена схема простого измерителя электролитических конденсаторов с 2-я диапазонами: 0-200 и 0-1000мкФ и погрешностью измерения не более 10%. Принцип работы измерителя состоит на измерении пульсаций выпрямленного напряжения. Для этого поверяемый конденсатор подключают к делителю напряжения R1 R2 и измеряют амплитуду пульсаций на резисторе R2.

  При измерении емкости до …

• 09.11.2014

  Усилитель мощности на микросхеме TDA7496S относится к усилителям класса АВ и предназначен для использования в аппаратуре высокого качества. Усилитель имеет тепловую защиту и защиту от короткого замыкания. Имеется встроенная функция MUTE и STAND-BY. Усилитель на базе TDA7496S имеет следующие характеристики: Напряжение питания от 10 до 32В, номинальное напряжение 22В Ток …

• 04.10.2014

  Данное уст-во индицирует перегорание предохранителя короткими звуковыми и световыми сигналами. индикатор также может работать в цепи постоянного или переменного тока с частотой до 1000Гц и напряжением от 10 до 1000В. В качестве время задающего конденсатора служит пьезокерамический излучатель BQ1 — 0,022…0,5мкФ. Литература Радиолюбитель 2\1999 Автор: М.Шустов, А.Шустов г. Томск

Микросхема 555 практическое применение схемы радиолюбителей. Подробное описание, применение и схемы включения таймера NE555

Микросхема таймер NE555 включает около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Выходной ток 200 мА, ток потребления примерно на 3 мА больше. Напряжение питания от 4,5 до 18 вольт. Точность таймера не зависит от изменения напряжения питания и составляет не более 1% от расчетного значения.

Datasheet микросхемы NE555, а также калькулятор для расчета обвязки можно скачать в конце статьи.

Назначение выводов:

Вывод №1 — Земля.

Вывод подключается к минусу питания или к общему проводу схемы.

Вывод №2 — Запуск.

Этот вывод является одним из входов №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня, который должно быть не более 1/3 напряжения питания, происходит запуск таймера и на выводе №3 появляется напряжение высокого уровня на время, которое задается внешним сопротивлением Ra+Rb и конденсатором С. Данный режим работы называется — режим моностабильного . Импульс, подаваемый на вывод №2, может быть как прямоугольным, так и синусоидным и по длительности он должен быть меньше чем время заряда конденсатора С.

Вывод №3 — Выход.

Высокий уровень равен напряжению питания минус 1,7 Вольта. Низкий уровень равен примерно 0,25 вольта. Время переключения с одного уровня на другой происходит примерно за 100 нс.

Вывод №4 — Сброс.

При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) произойдет сброс таймера и на выходе его установится напряжение низкого уровня. Если в схеме нет необходимости в режиме сброса, то данный вывод необходимо подключить к плюсу питания.

Вывод №5 — Контроль.

Обычно, этот вывод не используется. Однако его применение может значительно расширить функциональность таймера. При подаче напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера, а значит отказаться от RC времязадающей цепочки. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в и до напряжения питания. Соответственно на выходе получится FM модулированный сигнал.

Если этот вывод не используется, то его лучше подключить через 0,01мкФ к общему проводу.

Вывод №6 — Стоп.

Этот вывод является одним из входов компаратора №1. При подаче на этот вывод импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), работа таймера останавливается, и на выходе таймера устанавливается напряжение низкого уровня. Как и на вывод №2, на этот вывод можно подавать импульсы как прямоугольные, так и синусоидные.

Вывод №7 — Разряд.

Этот вывод соединен с коллектором транзистора Т1, эмиттер которого соединен с общим проводом. При открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор закрыт, когда на выходе таймера высокий уровень и открыт, когда на выходе низкий уровень.

Вывод №8 — Питание.

Напряжение питания таймера составляет от 4,5 до16 вольт.

Таймер может работать в двух режимах: моностабильный мультивибратор и генератор прямоугольных импульсов.

1. Моностабильный мультивибратор.

Моностабильный означает, что стабильное состояние у таймера только одно, когда он выключен. Во включенное состояние его можно перевести временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Время нахождения таймера в активном режиме определяется RC цепочкой.

В начальном состоянии, на выходе таймера (вывод №3) низкий уровень — примерно 0,25 вольт, транзистор Т1 открыт и соответственно конденсатор разряжен. Это состояние таймера стабильное. При поступлении на вход (вывод №2) импульса низкого уровня, включается компаратор №2, который переключает триггер таймера, и как результат на выходе таймера устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и через резистор R начинает заряжаться конденсатор С. И пока заряжается конденсатор С на выходе таймера сохраняется высокий уровень. За это время изменения сигнала на входе (вывод №2) не вызовут никакое воздействие на таймер. После того как напряжение на конденсаторе С достигнет 2/3 напряжения питания, включается компаратор №1 и тем самым переключает триггер. В результате на выходе (вывод №3) установится низкий уровень, и таймер восстановит исходное, стабильное состояние. Транзистор Т1 откроется и разрядит конденсатор С.

2. Генератор прямоугольных импульсов.

Таймер генерирует последовательность прямоугольных импульсов определяемых RC цепочкой.

В начальном состоянии конденсатор С разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает внутренний триггер и как следствие этого на выходе таймера (вывод №3) устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и конденсатор С начинает заряжаться через цепочку резисторов R1 и R2.

Когда, в результате зарядки, напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 переключает триггер, который в свою очередь устанавливает низкий уровень на выходе таймера (вывод №3). Транзистор Т1 открывается и через резистор R2 начинает разряжаться конденсатор С. Как только напряжение на конденсаторе достигнет 1/3 напряжения питания, компаратор №2 снова переключит триггер и на выходе таймера (вывод №3) снова появится высокий уровень. Транзистор Т1 закроется и конденсатор С снова начнет заряжаться.

Часть первая. Теоретическая.

Наверное нет такого радиолюбителя (Мяу, и его кота! — Здесь и далее прим. Кота), 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
Texas Instruments

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.

Итак, выводы (Мяу! Это он про ноги… ):

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.

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.
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. (Мяу! Хочу цепочку. На хвост. Ну или браслетик. Антистатический. )
Все-таки Кот у нас — зануда.
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.

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… фууу, чет у меня голова закружилась уже.
Короче говоря, в результате всего этого шаманства, 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.
Если у вас еще остались вопросы — их можно задать .

ID: 5

Как вам эта статья?

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

Пример №6 — Точный генератор.

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

Продолжение «Применения таймера NE555 — часть 2» читайте .

Смотреть видео: Применение таймера NE555

Эта статья посвящена микросхеме, сохраняющей популярность уже более 30 лет и имеющей множество клонов. Встречайте — таймер NE555 (он же — LM555, LC555, SE555, HA555, а также
множество других, есть даже советский аналог — КР1006ВИ1). Такую популярность этой микросхеме обеспечили простота, дешивизна, широкий диапазон напряжений питания (4,5-18В), высокая точность и стабильность (температурный дрейф 0,005% / o С, дрейф от напряжения питания — менее 0,1% / Вольт), ну и конечно же, самое главное, — широчайшие возможности применения.

Но, обо всём по порядку. Начнём мы с того, как эта микросхема устроена.

Итак, функциональная схема таймера показана на рисунке 1.

Ноги :

1. GND — земля/общий провод.

2. Trigger — инвертирующий вход компаратора, ответственного за установку триггера. Когда напряжение на этой ноге становится меньше 1/3 Vcc (то есть меньше, чем напряжение на неинвертирующем входе компаратора) — на вход SET триггера поступает логическая 1. Если при этом отсутствуют сигналы сброса на входах Reset, то триггер установится (на его выходе появится логический 0, так как выход инвертированный).

3. Output — выход таймера. На этом выводе присутствует инвертированный сигнал с выхода триггера, то есть когда триггер взведён (на его выходе ноль) — на выводе Output высокий уровень, когда триггер сброшен — на этом выводе низкий уровень.

4. Reset — сброс. Если этот вход подтянуть к низкому уровню, триггер сбрасывается (на его выходе устанавливается 1, а на выходе таймера низкий уровень).

5. Control — контроль/управление. Этот вывод позволяет изменять порог срабатывания компаратора, управляющего сбросом триггера. Если вывод 5 не задействован, то этот порог определяется внутренним делителем напряжения на резисторах и равен 2/3 Vcc. Вывод Control можно использовать, например, для организации обратной связи по току или напряжению (об этом я позднее расскажу).

6. Threshold — порог. Когда напряжение на этом выводе становится выше порогового (которое при незадействованном выводе 5, как вы помните, равно 2/3 Vcc) — происходит сброс триггера и на выходе таймера устанавливается низкий уровень.

7. Discharge — разряд. На этом выходе 555-й таймер имеет транзистор с открытым коллектором. Когда триггер сброшен — этот транзистор открыт и на выходе 7 присутствует низкий уровень, когда триггер установлен — транзистор закрыт и вывод 7 находится в Z-состоянии. (Почему эта нога называется «разряд» вы скоро поймёте.)

8. Vcc — напряжение питания.

Далее, давайте рассмотрим, в чём же основная идея использования этого таймера. Для этого добавим к нашей схеме пару элементов внешней обвязки (смотрим рисунок 2). 4-ю и 5-ю ноги мы пока не будем использовать, поэтому будем считать, что 4-я нога у нас гвоздём прибита к напряжению питания, а 5-я просто болтается в воздухе (с ней и так ничего не будет).

Итак, пусть изначально у нас на второй ноге присутствует высокий уровень. После включения наш триггер сброшен, на выходе триггера высокий уровень, на выходе таймера низкий уровень, на 7-й ноге тоже низкий уровень (транзистор внутри микрухи открыт).

Чтобы произошло переключение триггера — необходимо подать на вторую ногу уровень ниже 1/3 Vcc (тогда переключится компаратор и сформирует высокий уровень на входе Set нашего триггера). Пока уровень на 2-й ноге остаётся выше 1/3 Vcc — наш таймер находится в стабильном состоянии и никаких переключений не происходит.

Ну что ж, — давайте кратковременно подадим на 2-ю ногу низкий уровень (на землю её коротнём, да и всё) и посмотрим что будет происходить.

Как только уровень на 2-й ноге упадёт ниже 1/3 Vcc — у нас сработает компаратор, подключенный к устанавливающему входу триггера (S), что, соответственно, вызовет установку триггера.

На выходе триггера появится ноль (поскольку выход триггера инвертирован), при этом на выходе таймера (3-я нога) установится высокий уровень. Кроме этого транзистор на 7-й ноге закроется и 7-я нога перейдёт в Z-состояние.

При этом через резистор Rt начнёт заряжаться конденсатор Ct (поскольку он больше не замкнут на землю через 7-ю ногу микрухи).

Как только уровень на 6-й ноге поднимется выше 2/3 Vcc — сработает компаратор, подключенный ко входу R2 нашего триггера, что приведёт к сбросу триггера и возврату схемы в первоначальное состояние.

Вот мы и рассмотрели работу схемы, называемой одновибратором или моностабильным мультивибратором, короче говоря, устройства, формирующего единичный импульс.

Как нам теперь узнать длительность этого импульса? Очень просто, — для этого достаточно посчитать, за какое время конденсатор Ct зарядится от 0 до 2/3 Vcc через резистор Rt от постоянного напряжения Vcc.

Сначала решим эту задачку в общем виде. Пусть у нас конденсатор заряжается через резистор R напряжением Vп от начального уровня U 0 .

Таймеры — NA555 , NE555 , SA555 , SE555

1 Особенности

• Диапазон времени от микросекунд до часов
• Астабильный или моностабильный режимы
• Регулируемый коэффициент заполнения
• ТТЛ —совместимый выход может быть использован как сток или исток (до 200 мА)
• Изделие соответствует стандарту MIL-PRF-38535

2 Применение

• Биометрия отпечатков пальцев
• Биометрия сетчатки глаза
• RFID — считыватели

3 Описание

Эти устройства предназначены для работы в прецизионных времязадающих цепях и могут производить точные временные задержки или колебания. В режиме временной задержки или в моностабильном режиме временной интервал задается одним внешним резистором или конденсатором.

Пороговый уровень и уровень переключения располагаются в двух третях и одной трети от напряжения питания соответственно. Эти уровни могут быть изменены, путем изменения напряжения на выводе управления. Когда на вход trigger подается сигнал низкого уровня, таймер срабатывает и подает на вывод output высокий уровень напряжения. Если уровни сигналов на выводах trigger и threshold выше порогового уровня то триггер срабатывает и устанавливает низкий уровень напряжения на выводе output . Вывод reset (сброс) может переопределить значения напряжения на всех других выводах, чтобы запустить новый цикл синхронизации. Когда на вывод reset подается низкий уровень напряжения, триггер сбрасывается и устанавливает на выводе output тоже низкий уровень напряжения. Когда на выходе устанавливается низкий уровень, вывод discharge (разряд) замыкается через низкоомный канал на землю.

Выходная цепь способна поддерживать ток до 200 мА. Может работать с напряжением питания от 5 В до 15 В. При напряжении питания 5 В уровни напряжения на выходах совместимы с ТТЛ-входами.

Размеры для разных типов корпусов

Серийный номер	Корпус	Размеры
xx555	PDIP (8)	9.81 мм × 6.35 мм
	SOP (8)	6.20 мм× 5.30 мм
	TSSOP (8)	3.00 мм× 4.40 мм
	SOIC (8)	4.90 мм× 3.91 мм

6 Расположение и назначение выводов

NA555…D или P корпус
NE555…D, P, PS, или PW корпус
SA555…D или P корпус
SE555…D, JG, или P корпус (Вид сверху) SE555…FK корпус (NC — не задействованные выводы)

ВЫВОД			I/O	Описание
Название	D, P, PS, PW, JG	FK
	NO.
CONT	5	12	I/O	Управляет пороговым напряжением компаратора, позволяет отказаться от подключения конденсатора.
DISCH	7	17	O	При открытом транзисторе через него происходит разряд времязадающего конденсатора.
GND	1	2	–	Земля
NC		1, 3, 4, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 16, 18, 19	–	Внутренне не подключенные выводы
OUT	3	7	O	Выход таймера для подключения нагрузки
RESET	4	10	I	При подаче напряжения низкого уровня на этот вывод таймер сбрасывается и на выводах OUT и DISCH
THRES	6	15	I	Остановка работы таймера. Когда напряжение на THRES > CONT на выводах OUT и DISCH устанавливается низкий уровень напряжения
TRIG	2	5	I	Запуск таймера. При подаче напряжения на TRIG CONT на выводах OUT и DISCH устанавливается высокий уровень напряжения
V CC	8	20	–	Напряжение питания, от 4.5 В до 16 В. (SE555 максимум 18 В)

7 Характеристики

7.1 Абсолютные максимальные значения

			Мин.	Макс.	Ед. изм.
V CC	Напряжение питания			18	В
V I	Входное напряжение	CONT, RESET, THRES, TRIG		V CC	В
I O	Выходной ток			±225	мA
θ JA		D корпус		97	°C/Вт
		P корпус		85
		PS корпус		95
		PW корпус		149
θ JC	Тепловое сопротивление для корпусов	FK корпус		5. 61	°C/Вт
		JG корпус		14.5
T J	Рабочая температура			150	°C
	Температура корпуса в течении 60 с.	FK корпус		260	°C
	Температура пайки для корпуса в течении 60 с.	JG корпус		300	°C

(1) Абсолютные максимальные значения указывают пределы, превышение которых, может привести к повреждению устройства. Электрические характеристики не применяются при работе с устройством за пределами своих заявленных условий эксплуатации. Воздействие абсолютных максимальных значений на устройство в течении длительного времени, может повлиять на его надежность.

(2) Все напряжения указаны по отношению к земле.

(3) Максимальная рассеиваемая мощность является функцией от T J (max), θ JA , и T A . при любой допустимой равна P D = (T J (max) — T A) / θ JA

(4) Тепловое сопротивление для корпуса рассчитывается по стандарту JESD 51-7.

(5) Максимальная рассеиваемая мощность является функцией от T J (max), θ JC , и T C . Максимально допустимая рассеиваемая мощность при любой допустимой температуре окружающего воздуха равна P D = (T J (max) — T С) / θ JС . Работа на абсолютном максимуме T J от 150°C может повлиять на надежность.

(6) Тепловое сопротивление для корпуса рассчитывается по стандарту MIL-STD-883.

7.2 Температура хранения

В рабочем диапазоне температур на открытом воздухе (если не указано иное)

			MIN	MAX	Ед. изм.
V CC	Напряжение питания	NA555, NE555, SA555	4.5	16	В
		SE555	4.5	18
V I	Входное напряжение	CONT, RESET, THRES, and TRIG		V CC	В
I O	Выходной ток			±200	мA
T A	Рабочая температура на открытом воздухе	NA555	–40	105	°C
		NE555	0	70
		SA555	–40	85
		SE555	–55	125

7. 4 Электрические характеристики

Параметр	Условия испытаний		SE555			NA555 NE555 SA555			Ед. изм.
			MIN	TYP	MAX	MIN	TYP	MAX
Уровень напряжения на выводе THRES	V CC = 15 В		9.4	10	10. 6	8.8	10	11.2	В
	V CC = 5 В		2.7	3.3	4	2.4	3.3	4.2
Ток через вывод THRES				30	250		30	250	нA
Уровень напряжения на выводеTRIG	V CC = 15 В		4. 8	5	5.2	4.5	5	5.6	В
		T A = от –55°C до 125°C	3		6
	V CC = 5 В		1.45	1.67	1.9	1.1	1.67	2.2
		T A = от –55°C до 125°C			1. 9
Ток через вывод TRIG	при 0 В на TRIG			0.5	0.9		0.5	2	мкA
Уровень напряжения на выводе RESET			0.3	0.7	1	0.3	0.7	1	В
	T A = от –55°C до 125°C				1. 1
Ток через вывод RESET	при V CC на RESET			0.1	0.4		0.1	0.4	мA
	при 0 В на RESET			–0.4	–1		–0.4	–1.5
Переключающий ток на DISCH в закрытом состоянии				20	100		20	100	нA
Переключающее напряжение на DISCH в открытом состоянии	V CC = 5 В, I O = 8 мA						0. 15	0.4	В
Напряжение на CONT	V CC = 15 В		9.6	10	10.4	9	10	11	В
		T A = от –55°C до 125°C	9.6		10.4
	V CC = 5 В		2. 9	3.3	3.8	2.6	3.3	4
		T A = от –55°C до 125°C	2.9		3.8
Низкий уровень напряжения на выходе	V CC = 15 В, I OL = 10 мA			0.1	0.15		0.1	0. 25	В
		T A = от –55°C до 125°C			0.2
	V CC = 15 В, I OL = 50 мА			0.4	0.5		0.4	0.75
		T A = от –55°C до 125°C			1
	V CC = 15 В, I OL = 100 мА			2	2. 2		2	2.5
		T A = от –55°C до 125°C			2.7
	V CC = 15 В, I OL = 200 мA			2.5			2.5
	V CC = 5 В, I OL = 3.5 мA	T A = от –55°C до 125°C			0. 35
	V CC = 5 В, I OL = 5 мA			0.1	0.2		0.1	0.35
		T A = от –55°C до 125°C			0.8
	V CC = 5 В, I OL = 8 мA			0.15	0. 25		0.15	0.4
Высокий уровень напряжения на выходе	V CC = 15 В, I OH = –100 мA		13	13.3		12.75	13.3		В
		T A = от –55°C до 125°C	12
	V CC = 15 В, I OH = –200 мA			12. 5			12.5
	V CC = 5 В, I OH = –100 мA		3	3.3		2.75	3.3
		T A = от –55°C до 125°C	2
Потребляемый ток		V CC = 15 В		10	12		10	15	мA
		V CC = 5 В		3	5		3	6
	Низкий уровень на выходе, без нагрузки	V CC = 15 В		9	10		9	13
		V CC = 5 В		2	4		2	5

(1) Этот параметр влияет на максимальные значения времязадающих резисторов R A и R B в цепи Рис. 12. Для примера, когда V CC = 5 V R = R A + R B ≉ 3.4 МОм, и для V CC = 15 В максимальное значение равно 10 мОм.

7.5 Эксплуатационные характеристики

V CC = от 5 В до 15 В, T A = 25°C (если не указано иное)

Параметр		Условия испытаний	SE555			NA555 NE555 SA555			Ед. изм.
			Мин.	Тип.	Макс.	Мин.	Тип.	Макс.
Начальная погрешность интервалов времени		T A = 25°C		0. 5	1.5		1	3	%
	Каждый таймер, астабильный			1.5			2.25
Температурный коэффициент временного интервала	Каждый таймер, моностабильный	T A = MIN to MAX		30	100		50		ppm/ °C
	Каждый таймер, астабильный			90			150
Изменение временного интервала от напряжения питания	Каждый таймер, моностабильный Рис. 2 Выходное напряжение низкого уровня от выходного тока низкого уровня для напряжения питания 10 В. Рис. 5 Потребляемый ток от напряжения питания Рис. 8 Время задержки распространения сигнала от запускающего импульса низкого уровня.

8 Подробное описание

8.1 Обзор

Таймеры серии xx555 популярны и просты в использовании и зачастую применяются для синхронизации временных интервалов от 1 мкс до часов или частот от

8.2 Функциональная блок-схема

1. RESET может быть заменен TRIG, который можно заменить THRES.

8.3 Описание характеристик

8.3.1 Моностабильный режим работы

Для работы в моностабильном режиме любой из таймеров этой серии может быть подключен как показано на Рис. 9.

Рис. 9 Схема включения для моностабильного режима работа.

Рис. 10 Осциллограмма напряжений для моностабильного режима работы.

Рис 11 Длительность выходного импульса от емкости конденсатара

8.3.2 Астабильный режим работы

Рис. 12 Схема включения для астабильного режима работы. Рис. 13 Осциллограмма напряжений для астабильного режима работы.

9. Применение

9.1 Информация для применения

В таймерах серии xx555 используются резистор и конденсатор для формирования времени задержки или рабочей частоты. В данном разделе представлена упрощенная информация для разработки схем.

9.2 Типичные схемы применения

9.2.1 Индикатор пропуска импульсов

Рис. 16 Схема индикатора пропуска импульсов

9.2.2 Требования к проектированию

Входная ошибка (отсутствие импульса) должна быть большой. Небольшой входной сигнал не будет обнаружен, так как времязадающий конденсатор «C» будет разряжен.

9. 2.1.1 Подробное описание проектирования

Следует подобрать величину R A и C таким образом, чтобы R A × C>[максимальной длительности входного импульса]. R L улучшает V OH , но не является обязательным для совместимости с ТТЛ-логикой.

9.2.1.2 Диаграмма напряжений

Рис. 17 Осциллограмма выполнения синхронизации для индикатора пропуска импульсов

9.2.2 ШИМ регулятор на 555

Работа таймера может регулироваться, с помощью изменения внутреннего порога срабатывания и переключения, которое осуществляется подачей внешнего напряжения или тока на вывод CONT. На показана схема для широтно-импульсной модуляции. Непрерывная последовательность входных импульсов запускает моностабильный мультивибратор, а управляющий сигнал модулирует пороговое напряжение. На показана, полученная на выходе широтно-импульсная модуляция. В то врем как синусоидальный модулирующий сигнал может быть любой формы.

Рис. 18 Схема ШИМ-регулятора на 555

Номера выводов показаны для корпусов D, JG, P, PS, и PW.

1. Модулирующий сигнал может быть подключен напрямую или через емкость к выводу CONT. Для подключения напрямую воздействие напряжения и сопротивления источника модуляции на отклонение таймера, должно учитываться.

9.2.2.1 Требования к проектированию

На вход синхронизации должны подаваться V OL и V OH больше и меньше 1/3 напряжения питания. Напряжение на входе модулирующего сигнала должно изменяться относительно земли. Подключаемая нагрузка должна быть терпима к нелинейности передаточной функции; связь между модуляцией и шириной импульса не является линейной, поскольку заряд конденсатора в RC-цепочке идет по отрицательной экспоненциальной кривой.

9.2.2.2 Подробное описание проектирования

Следует подобрать R A и C таким образом, чтобы R A × C = 1/4 [периода синхронизации]. R L улучшает V OH , но не является обязательным для совместимости с ТТЛ-логикой.

9.2.2.3 Диаграмма напряжений

Рис. 19 Осциллограмма ШИМ-модуляции.

9.2.3 Фазово-импульсная модуляция

На показана схема включения 555 для работы в качестве фазово-импульсного регулятора. В этой схеме регулируется пороговое напряжение и, тем самым, время задержки, связанное с несинхронизируемым генератором.На показан сигнал треугольной формы для этой цепи; однако сигнал может быть любой формы.

Рис. 20 Схема включения для фазово-импульсной модуляции

9.2.3.1 Требования к проектированию

Постоянный и переменный ток на входе модулирующего сигнала, будут изменять верхние и нижние пороговые значения напряжения времязадающего конденсатора. Частота и коэффициент заполнения будут измениться в зависимости от модулирующего сигнала.

9.2.3.2 Подробное описание проектирования

Номинальная выходная частота и коэффициент заполнения можно вычислить по формуле для астабильного мультивибратора. R L улучшает V OH , но не является обязательным для совместимости с ТТЛ-логикой.

9.2.3.3 Диаграмма напряжений

Рис. 21 Осциллограмма напряжений для фазово-импульсной модуляции

9.2.4 Последовательный таймер

Многие устройства, например такие как компьютеры требуют сигналы для инициализации условий во время запуска. Другие, такие как испытательное оборудование требуют активирующих тестовых сигналов в последовательности импульсов. Данная схема может быть подключена, чтобы обеспечить такое последовательное управление. Таймеры могут использоваться в различных комбинациях, как с астабильной так и моностабильной схемой подключения, с модуляцией и без для исключительно гибкого управления формой сигнала. На показана последовательная схема с возможность применения во многих системах, а на показана диаграмма напряжений на выходе.

Рис. 22 Последовательный таймер на 555

9.2.4.1 Требования к проектированию

Последовательный таймер представляет собой цепочку из нескольких, соединенных между собой, таймеров, подключенных по моностабильной схеме. Подключенные компоненты — резисторы 33 кОм и конденсаторы 0.001 мкФ.

9.2.4.2 Подробное описание проектирования

Величину времязадающих конденсаторов и резисторов можно рассчитать по формуле: t w = 1.1 × R × C.

9.2.4.3 Диаграмма напряжений

Рис. 23 Осциллограммы напряжений на выходах

Интегральный таймер NE555

555 — интегральная схема, универсальный таймер — устройство для формирования одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками. Впервые выпущен в 1971 году компанией Signetics под обозначением NE555.

История создания очень популярной микросхемы и описание ее внутреннего устройства

Одной из легенд электроники является микросхема интегрального таймера NE555. Разработана она была в далеком 1972 году. Таким долгожительством может гордиться далеко не каждая микросхема и даже не каждый транзистор. Так что же такого особенного в этой микросхеме, имеющей в своей маркировке три пятерки?

Серийный выпуск микросхемы NE555 начала компания Signetics ровно через год после того, как ее разработал Ганс Р. Камензинд. Самым удивительным в этой истории было то, что на тот момент времени Камензинд был практически безработным: он уволился из компании PR Mallory, но устроиться никуда не успел. По сути дела это была «домашняя заготовка».

Микросхема увидела свет и получила столь большую известность и популярность благодаря стараниям менеджера фирмы Signetics Арта Фьюри бывшего, конечно, приятелем Камензинда. Раньше он работал в фирме General Electric, поэтому знал рынок электроники, что там требуется, и чем можно привлечь внимание потенциального покупателя.

По воспоминаниям Камензинда А. Фьюри был настоящим энтузиастом и любителем своего дела. Дома у него была целая лаборатория, заполненная радиокомпонентами, где он и проводил различные исследования и опыты. Это давало возможность накапливать огромный практический опыт и углублять теоретические познания.

В то время продукция фирмы Signetics именовалась в виде «5**», и опытный, обладавший сверхъестественным чутьем в вопросах рынка электроники А. Фьюри, решил, что маркировка 555 (три пятерки) будет для новой микросхемы как нельзя кстати. И он не ошибся: микросхема пошла просто нарасхват, она стала, пожалуй, самой массовой за всю историю создания микросхем. Самое интересное, что свою актуальность микросхема не утратила и по сей день.

Несколько позднее в маркировке микросхемы появились две буквы, она стала называться NE555. Но поскольку в те времена в системе патентования существовала полная неразбериха, то интегральный таймер бросились выпускать все, кому не лень, естественно, поставив перед тремя пятерками другие (читай свои) буквы. Позднее на базе таймера 555 были разработаны сдвоенные (IN556N) и счетверенные (IN558N) таймеры, естественно, в более многовыводных корпусах. Но за основу был взят все тот же NE555.

Рис. 1. Интегральный таймер NE555

555 в СССР

Первое описание 555 в отечественной радиотехнической литературе появилось уже в 1975 году в журнале «Электроника». Авторы статьи отмечали тот факт, что эта микросхема будет пользоваться не меньшей популярностью, чем широко известные уже в то время операционные усилители. И они нисколько не ошиблись. Микросхема позволяла создавать очень простые конструкции, причем, практически все они начинали работать сразу, без мучительной наладки. А ведь известно, что повторяемость конструкции в домашних условиях возрастает пропорционально квадрату ее «простоты».

В Советском Союзе в конце 80 – х годов был разработан полный аналог 555, получивший название КР1006ВИ1. Первое промышленное применение отечественного аналога было в видеомагнитофоне «Электроника ВМ12».

Производители микросхемы NE555:

Внутреннее устройство микросхемы NE555

Прежде, чем схватиться за паяльник и начать сборку конструкции на интегральном таймере, давайте сначала разберемся, что там внутри и как все это работает. После этого понять, как работает конкретная практическая схема, будет намного проще.

Как видно, принципиальная схема достаточно сложна, и приведена здесь лишь для общей информации. Ведь все равно в нее паяльником не влезешь, отремонтировать ее не удастся. Собственно говоря, именно так выглядят изнутри и все другие микросхемы, как цифровые, так и аналоговые. Уж такова технология производства интегральных схем. Разобраться в логике работы устройства в целом по такой схеме тоже не удастся, поэтому ниже показана функциональная схема и приводится ее описание.

Технические данные

Но, перед тем как разбираться с логикой работы микросхемы, наверно, следует привести ее электрические параметры. Диапазон питающих напряжений достаточно широк 4,5…18В, а выходной ток может достигать 200мА, что позволяет использовать в качестве нагрузки даже маломощные реле. Сама же микросхема потребляет совсем немного: к току нагрузки добавляется всего 3…6мА. При этом точность собственно таймера от питающего напряжения практически не зависит, — всего 1 процент от расчетного значения. Дрейф составляет всего 0,1%/вольт. Также невелик и температурный дрейф – всего 0, 005%/°C. Как видно, все достаточно стабильно.

Функциональная схема NE555 (КР1006ВИ1)

Как было сказано выше, в СССР сделали аналог буржуйской NE555 и назвали его КР1006ВИ1. Аналог получился очень даже удачный, ничуть не хуже оригинала, поэтому использовать его можно, без всяких опасений и сомнений. На рисунке 3 показана функциональная схема интегрального таймера КР1006ВИ1. Она же полностью соответствует микросхеме NE555.

Рисунок 3. Функциональная схема интегрального таймера КР1006ВИ1

Сама микросхема не так уж и велика, — выпускается в восьмивыводном корпусе DIP8, а также в малогабаритном SOIC8. Последнее говорит о том, что 555 может использоваться для SMD – монтажа, другими словами интерес к ней у разработчиков сохранился до сих пор.

Внутри микросхемы элементов тоже немного. Основным является самый обычный RS – триггер DD1. При подаче логической единицы на вход R триггер сбрасывается в ноль, а при подаче логической единицы на вход S, естественно, устанавливается в единицу. Для формирования управляющих сигналов на RS – входах служит специальная схема на компараторах, о которой будет рассказано несколько позже.

Физические уровни логической единицы зависят, конечно, от используемого напряжения питания и практически составляют от Uпит/2 почти до полного Uпит. Примерно такое же соотношение наблюдается и у логических микросхем структуры КМОП. Логический же ноль находится, как обычно, в пределах 0…0,4В. Но эти уровни находятся внутри микросхемы, о них можно только догадываться, но руками их не пощупать, глазами не увидеть.

Выходной каскад

Для увеличения нагрузочной способности микросхемы, к выходу триггера подключен мощный выходной каскад на транзисторах VT1, VT2.

Если RS – триггер сброшен, то на выходе (вывод 3) присутствует напряжение логического нуля, т.е. открыт транзистор VT2. В случае, когда триггер установлен на выходе также уровень логической единицы.

Выходной каскад выполнен по двухтактной схеме, что позволяет подключать нагрузку между выходом и общим проводом (выводы 3,1) или шиной питания (выводы 3,8).

Небольшое замечание по выходному каскаду. При ремонте и наладке устройств на цифровых микросхемах одним из методов проверки схемы является подача на входы и выходы микросхем сигнала низкого уровня. Как правило, это делается замыканием на общий провод этих самых входов и выходов с помощью швейной иголки, при этом, не принося никакого вреда микросхемам.

В некоторых схемах питание NE555 составляет 5В, поэтому создается впечатление, что это тоже цифровая логика и с ней тоже можно обходиться достаточно вольно. Но на самом деле это не так. В случае с микросхемой 555, точнее с ее двухтактным выходом, такие «опыты» делать нельзя: если выходной транзистор VT1 в этот момент окажется в открытом состоянии, то получится короткое замыкание и транзистор просто сгорит. А уж если питающее напряжение будет близко к максимальному, то плачевный финал просто неизбежен.

Дополнительный транзистор (вывод 7)

Кроме упомянутых транзисторов имеется еще транзистор VT3. Коллектор этого транзистора соединен с выводом микросхемы 7 «Разрядка». Его назначение разряжать времязадающий конденсатор при использовании микросхемы в качестве генератора импульсов. Разряд конденсатора происходит в момент сброса триггера DD1. Если вспомнить описание триггера, то на инверсном выходе (обозначен на схеме кружком) в этот момент имеется логическая единица, приводящая к открыванию транзистора VT3.

О сигнале сброс (вывод 4)

Сбросить триггер можно в любой момент, — у сигнала «сброс» высокий приоритет. Для этого существует специальный вход R (вывод 4), обозначенный на рисунке как Uсбр. Как можно понять из рисунка сброс произойдет, если на 4 вывод подать импульс низкого уровня, не более 0,7В. При этом на выходе микросхемы (вывод 3) появится напряжение низкого уровня.

В тех случаях, когда этим входом не пользуются, на него подают уровень логической единицы, чтобы избавиться от импульсных помех. Проще всего это сделать, подключив вывод 4 напрямую к шине питания. Ни в коем случае нельзя оставлять его, что называется, в «воздухе». Потом долго придется удивляться и раздумывать, а почему же схема работает столь нестабильно?

Замечания о триггере «вообще»

Чтобы не запутаться совсем, в каком состоянии находится триггер, следует напомнить о том, что в рассуждениях о триггере всегда принимается во внимание состояние его прямого выхода. Уж, если сказано, что триггер «установлен», то на прямом выходе состояние логической единицы. Если говорят, что триггер «сброшен», — на прямом выходе непременно состояние логического нуля.

На инверсном выходе (отмечен маленьким кружком) все будет с точностью до наоборот, поэтому, часто выход триггера называют парафазным. Чтобы не перепутать все еще раз, об этом больше говорить не будем.

Тот, кто внимательно дочитал вот до этого места, может спросить: «Позвольте, ведь это же просто триггер с мощным транзисторным каскадом на выходе. А где же собственно сам таймер?» И будет прав, поскольку до таймера дело еще и не дошло. Чтобы получился таймер его отец – создатель Ганс Р. Камензинд изобрел оригинальный способ управления этим триггером. Вся хитрость этого способа заключается в формировании сигналов управления.

Формирование сигналов на RS – входах триггера

Итак, что же у нас получилось? Всем делом внутри таймера заправляет триггер DD1: если он установлен в единицу, — на выходе микросхемы напряжение высокого уровня, а если сброшен, то на выводе 3 низкий уровень и вдобавок открыт транзистор VT3. Назначение этого транзистора — разряд времязадающего конденсатора в схеме, например, генератора импульсов.

Управление триггером DD1 осуществляется с помощью компараторов DA1 и DA2. Для того, чтобы управлять работой триггера на выходах компараторов нужно получить сигналы R и S высокого уровня. На один из входов каждого компаратора подано опорное напряжение, которое формируется прецизионным делителем на резисторах R1…R3. Сопротивление резисторов одинаково, поэтому поданное на них напряжение делится на 3 равные части.

Формирование сигналов управления триггером

Запуск таймера

На прямой вход компаратора DA2 подано опорное напряжение величиной 1/3U, а внешнее напряжение запуска таймера Uзап через вывод 2 подано на инверсный вход компаратора. Для того, чтобы воздействовать на вход S триггера DD1 на выходе этого компаратора необходимо получить высокий уровень. Это возможно в том случае, если напряжение Uзап будет находиться в пределах 0…1/3U.

Даже кратковременный импульс такого напряжения вызовет срабатывание триггера DD1 и появление на выходе таймера напряжения высокого уровня. Если на вход Uзап воздействовать напряжением выше 1/3U и вплоть до напряжения питания, то никаких изменений на выходе микросхемы не произойдет.

Останов таймера

Для останова таймера надо просто сбросить внутренний триггер DD1, а для этого на выходе компаратора DA1 сформировать сигнал R высокого уровня. Компаратор DA1 включен несколько иначе, чем DA2. Опорное напряжение величиной 2/3U подано на инвертирующий вход, а управляющий сигнал «Порог срабатывания» Uпор подан на прямой вход.

При таком включении высокий уровень на выходе компаратора DA1 возникнет лишь тогда, когда напряжение Uпор на прямом входе превысит опорное напряжение 2/3U на инвертирующем. В этом случае произойдет сброс триггера DD1, а на выходе микросхемы (вывод 3) установится сигнал низкого уровня. Также произойдет открывание «разрядного» транзистора VT3, который и разрядит времязадающий конденсатор.

Если входное напряжение находится в пределах 1/3U…2/3U, не сработает ни один из компараторов, изменение состояния на выходе таймера не произойдет. В цифровой технике такое напряжение называется «серый уровень». Если просто соединить выводы 2 и 6, то получится компаратор с уровнями срабатывания 1/3U и 2/3U. И даже без единой дополнительной детали!

Изменение опорного напряжения

Вывод 5, обозначенный на рисунке как Uобр, предназначен для контроля опорного напряжения или его изменения с помощью дополнительных резисторов. Также на этот вход возможна подача управляющего напряжения, благодаря чему возможно получения частотно или фазо модулированного сигнала. Но чаще этот вывод не используется, а для уменьшения влияния помех соединяется с общим проводом через конденсатор небольшой емкости.

Питание микросхемы осуществляется через выводы 1 – GND, 2 +U.

Ранее ЭлектроВести писали, что повышение цен на электроэнергию для населения, планируемое при введении новой модели спецобязательств (ПСО) по обеспечению его ресурсом, не даст должного эффекта для рынка без надлежащего контроля за оплатой ресурса.

По материалам: electrik.info.

Микросхема 555: использование

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 генератор импульсов. 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 мощности резистора 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 напряжению компаратора. 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), усилительный каскад 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.

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.

схема включения, характеристики, datasheet микросхемы NE555

Схемы включения ne555

Сама по себе данная микросхема это как бы «незавершенное» изделие с возможностью реализации на нем двух режимов эксплуатации — таймера запуска (моностабильный) и генератора одиночных импульсов (мультивибратора). Чтобы заставить её функционировать в одном из них, необходима небольшая доработка. Для этого межу контактами 1 и 8 добавляется RC-цепочка (она же времязадающая), для которой заранее подбираются резистор и конденсатор. Их значения будут задавать необходимую частоту и периодичность прямоугольных сигналов «включения/выключения» на выходе микросхемы после подачи на неё питания. Для повышения точности в работе и избегания влияния внешних помех 5 пин (контроль) рекомендовано шунтировать ёмкостью, величина которой должна быть не более 0,1 мкФ.

Моностабильный режим

Рассмотрим принцип работы в режиме таймера. Для его реализации необходимы дополнительные элементы — один резистор Rt и пара ёмкостей. После подачи питания, на третьей ножке относительно земли будет около 0В. Времязадающий конденсатор Сt полностью разряжен и в таком состоянии схема может находиться достаточно долго, пока на контакт 2 (запуск) не поступит положительный сигнал. Его величина должна быть в три раза меньшей питающего напряжения (Ucc/3).

После подачи сигнала на контакт 2 (запуск), на выходе микросхемы появляется напряжение аналогичное питающему (высокий уровень). Его длительность зависит от времени заряда Сt до уровня 2/3 от Ucc через резистор Rt. Как только это произойдет, выходное напряжение снизится практически до 0В и Сt разрядится.

Важным моментом в этой схеме является то, что после её включения, любые воздействия на контакт 2 (запуск) больше не будут вилять на высокий уровень на выходе. Но его все же можно сбросить, если подать сигнал на четвертую ножку (сброс). Временной интервал выходного импульса (Т) рассчитывается по формуле T=1.1*Rt*Ct.

Режим мультивибратора

В режиме мультивибратора микросхема ne555 выдает серию прямоугольных сигналов, периодичность которых также определяются значениями времязадающей RC-цепочки. Как видно из рисунка ниже, конструкция немного изменена и в неё добавлено еще одно сопротивление. Контакт 7 (разряд) физически соединен между резисторами Ra и Rb, но логически он отключен внутри универсального таймера.

После подачи питания на микросхему, на 3 пине (выходе) появится высокий уровень относительно земли, а конденсатор Сt начинает заряжается через Ra и Rb. Как только Сt достигнет заряда 2/3 от величины питающего напряжения, схема переключится и на её выходе будет около 0В. При этом включится контакт 7 (разряд) и через резистор Rb будет разряжаться Сt.

После того как конденсатор Ct разрядится на 1/3 схема снова переключится, и на её выходе появится высокий уровень. Разъединится контакт 7 (разряд) и Ct начнет опять заряжаться через Ra и Rb. Результатом такой работы станет серия прямоугольных импульсов, длительность которых будет определяться величинами элементов Ra, Rb и Сt. Промежуток между началом каждого из импульсов называют общим периодом ТП. Его можно увеличивать до 30 секунд путем повышения ёмкости Ct. Частоту колебаний определяют по формуле F = 1/ТП.

Цепь питания

На рис. 2 показана схема питания. Сеть переменного тока 230 В, 50 Гц отключается от трансформатора Х1, обеспечивая вторичный выход 9 В, 500 мА. Выход трансформатора выпрямляется двухполупериодным выпрямителем BR1, фильтруется конденсатором C7 и регулируется IC 7805 (IC8). Полученный таким образом регулируемый постоянный ток 5 В дополнительно фильтруется конденсаторами С8 и С9. LED3 действует как индикатор питания. Резистор R14 действует как ограничитель тока. Конденсатор выше 10 мкФ подключен к выходу ИС регулятора, а диод D1 защищает ИС регулятора в случае замыкания его входа на землю.

Рис.2: Цепь питания

Аналоги микросхемы NE555

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

Смотреть галерею

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), усилительный каскад 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).

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

Типовые характеристики

NE555 не относится к биполярным ИС, КМОП или ТТЛ-схемам, однако совместима с ними. Рекомендуемое питание для неё находится в диапазоне от +4.5В до +16В. Если его значение составляет +5В, то выход таймера согласуется с ТТЛ-входами других ИС. Иначе надо применять дополнительные согласующие устройства для задания импульсам необходимого уровня.

Предельные допустимые

Рассмотрим типовые предельные эксплуатационные параметры NE555, характерные большинству её модификаций. Они могут незначительно отличаться между собой в  зависимости от компании-изготовителя, но в основном повторяются во всех технических описаниях:

• напряжение источника питания от +4.5 до +18В;
• мощность рассеивания до 600 мВт;
• выходной ток до 200 мА;
• максимальная рабочая частота  500 кГц;
• температура: рабочая от 0 до 70ОС; хранения от -65 до +150ОС.

Аналоги

Чем можно заменить и какой подобрать аналог для ne555 ? В советские годы, примерно с 1975 года, полным аналогичным устройством являлась КР1006ВИ1. Сейчас её продолжают выпускать на Рижском заводе «Аlfa Rpar» в Латвии. Сохранилось производство и на белорусском предприятии «Интеграл», там её маркируют так — IN555.

Понятно, что данные на КР1006ВИ1 указаны на русском языке и почти полностью повторяют информацию представленную в англоязычном datasheet на 555. Поэтому многие радиолюбители предпочитают ознакамливаться именно с русскоязычной версией этого универсального таймера.

Но есть один нюанс, который стоит знать, особенно когда надо подобрать подходящую замену. Так, в нашей версии устройства имеется логический приоритет в работе выводов «останова» над «запуском», в то время как у оригинала все наоборот. И хотя в большинстве типовых схем данный функционал не используется, его все же необходимо учитывать в своих разработках.

Режимы работы NE555

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

Одновибратор

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

t=1,1*R*C.

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

Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:

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

На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:

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

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

Мультивибратор

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

В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1

Время импульса (t1), время паузы(t2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7. 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

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.

Примеры практического использования

Область практического применение таймера широка, в рамках данного обзора полностью раскрыть тему не получится. Но наиболее распространенные примеры разобрать стоит.

В режиме одновибратора на нескольких микросхемах можно построить кодовый замок с ограничением времени набора кода. Другой путь – использование в качестве сигнализатора достижения порогового уровня (освещенности, уровня наполнения ёмкости и т.д.) совместно с различными датчиками.

Watch this video on YouTube

В режиме мультивибратора (астабильный режим) таймер находит широчайшее применение.  На нескольких таймерах можно построить переключатель гирлянд с раздельным регулированием частоты мигания, времени включения и времени паузы. Можно применять NE555 как основу для реле времени и формировать время включения потребителей от 1 до 25 секунд.  Можно построить метроном для музыканта. Это самый используемый режим микросхемы, и все способы применения описать невозможно.

В качестве триггера Шмитта таймер используется нечасто. Но в бистабильном режиме без частотозадающих элементов NE555 применяют в качестве подавителя дребезга контактов или двухкнопочного выключателя в режиме «старт-стоп». Фактически, используется только встроенный RS-триггер. Также известно о построении на базе таймера ШИМ-регулятора.

Существуют сборники схем, в которых описаны различные варианты применения таймера NE555. В них описаны тысячи способов использования микросхемы. Но пытливому уму конструктора и этого может оказаться недостаточно, и он найдет дополнительное, ещё нигде не описанное использование таймера. Возможности, заложенные разработчиками микросхемы, это позволяют.

Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность

Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы

Что такое компаратор напряжения и для чего он нужен

Описание характеристик, назначение выводов и примеры схем включения линейного стабилизатора напряжения LM317

Как сделать реле времени своими руками?

Описание, характеристики и схема включения стабилизатора напряжения КРЕН 142

Устройство с функцией задержки включения

Перейдем непосредственно к реле времени. В этой статье мы разберем с одной стороны схему максимально простую, но с другой стороны не имеющую гальванической развязки.

Устройство является источником опасности, так как в нем присутствует опасное для жизни напряжение. Такое устройство в своей конструкции имеет 15 элементов и делится на две части:

1. Узел формирования питающего напряжения или блок питания;
2. Узел с временным контроллером.

Блок питания работает по бестрансформаторному принципу. В его конструкцию входят компоненты R1, C1, VD1, VD2, C3 и VD3. Само напряжение питания 12 В формируется на стабилитроне VD3 и сглаживается конденсатором C3.

Во вторую часть схемы включены интегральный таймер с обвеской. Роль конденсатора C4 и резистора R2 мы описали выше, и теперь по указанной ранее формуле мы можем вычислить значение времени задержки реле:T = 1.1 * R2 * C4 = 1.1 * 680000 * 0.0001 = 75 секунд ≈ 1.5 минуты Изменив номиналы R2-C4, вы можете самостоятельно определить необходимое вам время задержки и своими руками переделать схему на любой временной интервал. Принцип работы схемы следующий. После включения устройства в сеть и появления напряжения питания на стабилитроне VD3, а, следовательно, и на микросхеме NE555, конденсатор начинает заряжаться до тех пор, пока напряжение на входах 2 и 6 чипа NE555 не опустится ниже 1/3 от питающего, то есть, примерно до 4 В. После наступления этого события на выходе OUT появится управляющее напряжение, которое запустит (включит) реле K1. Реле, в свою очередь, замкнет нагрузку HL1.

Диод VD4 ускоряет разрядку конденсатора C4 после отключения питания для того, чтобы после быстрого повторного включения в сеть устройства время сработки не сократилось. Диод VD5 гасит индуктивный выброс от K1, чем защищает схему. C2 служит для фильтрации помех по питанию NE555.

Если правильно подобраны детали и без ошибок выполнен монтаж элементов, то устройство в проведении настройки не нуждается.

При испытании схемы, чтобы не выжидать полторы минуты, необходимо сопротивление R1 снизить до значения 68–100 кОм.

Вы, наверное, обратили внимание, что в схеме нет транзистора, который бы включал реле K1. Сделано это не из экономии, а по причине достаточной надежности выхода 3 (OUT) микросхемы DD1

Микросхема NE555 выдерживает на выходе OUT максимальную нагрузку до ±225 мА.

Такая схема идеально подходит для контроля времени работы вентиляционных приборов, установленных в санузлах и других подсобных помещениях. За счет ее наличия вентиляторы включаются только при условии присутствия в помещении в течение длительного времени. Такой режим значительно снижает расход электрической энергии, и продлевает срок службы вентиляторов за счет меньшего износа трущихся деталей.

Производители

Рассмотренный универсальный таймер, созданный американской компанией Signeticsв далеком 1971 г., до сих пор продолжают выпускать почти все известными мировые брэнды полупроводниковой промышленности. При этом маркировка её полных аналогов у различных компании может отличатся от оригинала, несмотря на полную функциональную и физическую идентичность. Например судя по datasheet NE555 P (она же LM555P) и NE555N являются одним и тем же устройством двух конкурентов: Texas Instruments и STMicroelectronics соответственно. NE555L является продуктом китайской Unisonic Technologies Co (UTC). Японская Motorolа когда то делала CMOS-версии с обозначением MC1455. В настоящее время продолжается процесс её совершенствования и модернизации под современные требования.

Области применения

Сложно найти направления в развитии электроприборов, в которой бы не нашел применение  таймер NE/SE 555. На нем успешно конструируют платы генераторов и реле времени, с возможностью управления интервалом от микросекунд до нескольких часов, используют при создании датчиков освещенности и контроля уровня жидкости, охранной сигнализации и кодовых замков.

Сигнализатор темноты

С устройствами, включающимися или выключающимися при изменении силы светового потока (освещенности), каждый вольно или невольно сталкивается каждый день:

• на улицах с помощью таких устройств включаются фонари освещения;
• в подъездах – дежурное освещение лестничных площадок;
• в квартирах — различные устройства имеющий суточный ритм работы.

Принцип действия устройства, реагирующего на изменение освещенности, основан на том, что при изменении сопротивления фоторезистора, на входе NE555 меняется потенциал. Это влечет изменение напряжения на выходе и включает реле.

РИСУНОК 2

Принципиальная схема датчика света

Модуль сигнализации

Сигнализация, собранная с использованием микросхемы 555, использует ее как одновибратор, который, получив сигнал от датчика, генерирует управляющий сигнал включающий сирену. Продолжительность, тональность и громкость звучания регулируется введенными в схему переменными резисторами.

РИСУНОК 3

Принципиальная схема сигнализации

Метроном

Аналог механического прибора, задающего ритм определенной частоты и используемый музыкантами в процесс обучения и репетиций, имеет электронный аналог, собираемый с использованием таймера 555.

В данном случае микросхема работает в режиме мультивибратора, генерирующего периодические импульсы, которые регулируются  транзисторами Q₁ и  Q₂, обеспечивающими регулировку частоты импульсов. Непосредственно частота имульсов регулируется потенциометром Р₁ . Для получения щелчка, схожего с щелчком механического метронома, в схему добавлен транзистор Q₃ .

РИСУНОК 4

Принципиальная схема метронома

Таймер

Пример использования микросхемы по «прямому» назначению – отсчету интервала времени. Работа устройства основана на способности переключать режимы, выдавая сигналы на включение/выключение.

При разряженном конденсаторе потенциал на входе 555 обнулен. В процесс зарядки, требующей определенного времени, «отсчитывается» заданный интервал. После достижения заданного значения зарядки происходит разряд конденсатора, изменение потенциала. Таймер срабатывает на включение или выключение.

РИСУНОК 5

Принципиальная схема таймера

Точный генератор

Используется для регулирования параметров выходных импульсов в различных электронных устройствах. В частности – в высокочастотных преобразователях, входящих в блоки питания LED-лент.

РИСУНОК 6

Принципиальная схема таймера

Расположение и назначение выводов

Микросхема NE555 имеет восемь выходов. В настоящее время встречаются микросхемы в прямоугольных DIP-корпусах, хотя, изредка, можно встретить микросхему в круглом металлическом корпусе. От этого назначение выводов не меняется.

Расположение и нумерация показана на рисунке:

РИСУНОК 7

Расположение и назначение выводов NE555

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.

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Электронная сигарета

Самодельный батарейный блок для электронной сигареты

Электронная сигарета — это устройство, имитирующее процесс обычного курения, но избавляющее курильщика от вдыхания смол и других продуктов горения, а также она позволяет изменять дозировку никотина. Электронная сигарета, представляет собой трубочку, чуть длиннее обычной сигареты, состоящую из батарейки, испарителя, управляющего процессом испарения микропроцессора и картриджей с ароматической жидкостью — обычно смесью никотина и пропиленгликоля. Кончик сигареты загорается во время затяжки, когда курильщик вдыхает «дым».

Подробнее…

Звуковой сигнализатор поворотов

Чтобы не забыть выключить рычаг поворотов или ручника предлагаю свой автомобиль дополнить не сложным устройством — сигнализатором. Звуковой сигнализатор собран на распространённой и недорогой микросхеме К155ЛА3. Сигнализатор подключается к контрольной лампе поворотов или ручника. Подробнее…

Сабвуфер своими руками

3 наиболее популярные схемы на основе NE555

Одновибратор

Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R 1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С 1 – 4,7мкФ-16В. R 2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С 2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.

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

t=1,1*R 1 *C 1 =1,1*200000*0,0000047=1,03 c.

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

Мигание светодиодом на мультивибраторе

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

R=(U ВЫХ -U LED)/I LED ,

U ВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.

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

Реле времени

Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке. С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.

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

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

Читайте так же

Сразу стоит отметить при описании микросхемы NE 555, что она выпускается как в стандартной ТТЛ логике, так и КМОП, поэтому она может работать в широком диапазоне напряжений и использована во многих типах устройств в качестве генератора тактовых импульсов или универсального таймера. Микросхема может генерировать как одиночные, так повторяющиеся импульсы, что зависит от принципиальной схемы включения и выбора конкретного режима работы.

Разрабатывался первый вариант ИС еще в 1971 году знаменитой на то время компанией Signetics. По своим характеристикам и функциональным возможностям она является широко востребованной, свидетельством чего является ее активное применение в устройствах управления скоростью вращения двигателей и тиристорных регуляторах мощности.

Также, ее можно использовать для конструирования унифицированного генератора импульсов с регулируемой выходной частотой последовательностью импульсов. Для подробного описания характеристик микросхемы
смотрите на ne 555 datasheet. В нем указаны не только основные характеристики, но также представлены диаграммы работы. А в этом описании ne 555 предоставим общую информацию, достаточную для разработки электронных устройств своими руками.

КР(Ф)1006ВИ1 — программируемый таймер

Навигатор: QRZ. RU > Радиолюбительская справочники > Справочник по отечественным микросхемам

Корпус КР1006ВИ1 Корпус КФ1006ВИ1 Электрическая схема Назначение выводов Схемы включения Электрические параметры Предельно допустимые режимы эксплуатации Рекомендации по применению Зарубежные аналоги Литература Микросхема представляет собой таймер для формирования импульсов напряжения длительностью Т=1,1RC (R и C — внешние времязадающие элементы) от нескольких микросекунд до десятков минут.

Предназначена для применения в стабильных датчиках времени, генераторах импульсов, широтно-импульсных, частотных и фазовых модуляторах, преобразователях напряжения и сигналов, ключевых схемах, исполнительных устройствах в системах управления, контроля и автоматики. Содержит 51 интегральный элемент. Корпус типа 2101.8-1 и 4309.8-A.

Корпус КР1006ВИ1

Корпус КФ1006ВИ1

Электрическая схема

Назначение выводов 1006ВИ1

1 — общий; 2 — запуск; 3 — выход; 4 — сброс; 5 — контроль делителя; 6 — срабатывание; 7 — цепь разряда; 8 — напряжение питания;

Схемы включения

Электрические параметры

1	Напряжение питания	от 3 до 15 В
2	Выходное напряжение низкого уровня при Uп=5 В, Uср=3,7…4,7 В, Iвых=5 мА при Uп=15 В, Uср=11,5…14 В, Iвых=0,1 А	не более 9,35 В не более 2,5 В
3	Выходное напряжение высокого уровня при Uп=5 В, Uср=1,8…2,8 В, Iвых=0,1 А при Uп=15 В, Uср=5,5…8 В, Iвых=0,1 А	не менее 2,75 В не менее 12,5 В
4	Ток потребления при Uп=5 В, Uср=3,7…4,7 В, Uвх=2,3…3,3 В при Uп=15 В, Uср=11,5…14 В, Uвх=7…9,5 В	не более 6 мА не более 15 мА
5	Ток сброса при Uп=15 В	не более 1,5 мА
6	Выходной ток при Uп=15 В	не более 2 мкА
7	Ток срабатывания	250 нА
8	Время нарастания (спада)	300 нс
9	Начальная погрешность при Uп=15 В	не более 3 %
10	Нестабильность начальной погрешности от напряжения питания	не более 0,3 %/В

Предельно допустимые режимы эксплуатации

1	Напряжение питания	5…15 В
2	Ток нагрузки	не более 100 мА
3	Рассеиваемая мощность (50 ° C)	не более 50 мВт
4	Температура окружающей среды	-45…+70 ° C
5	Допустимое значение статического потенциала	200 В

Примечания: — при температуре окружающей среды от 50 ° C рассеиваемая мощность определяется по формуле: Pp=500мВт-5мВт/ ° C(Tокр-50 ° C) — ток сброса — значение тока, протекающего в цепи сброса таймера в заданном режиме — начальная погрешность — относительное отклонение длительности импульса Tx, генерируемого таймера с заданными времязадающими элементами R и C, от значения длительности, определяемой из выражения: Tвых=RCln3 — нестабильность начальной погрешности от напряжения питания — отношение величины отклонения начальной погрешности таймера к изменению напряжения питания. — максимальное напряжение сброса — максимальное значение напряжения на выводе цепи сброса, при котором на выходе ИС обеспечивается значение напряжения низкого уровня.

Рекомендации по применению

Запуск ИС происходит при условии U0вх не более 1/3 от Uп, подаваемое на вывод «запуск». Для устранения нестабильности запуска таймера, вызванной пульсацией источника питания, рекомендуется параллельно с источником питания в непосредственной близости к выводам ИС включать конденсатор емкостью 1…10 мкФ. Максимальное напряжнение сброса находится в пределах 0,4…1 В. В случае неиспользования вывода сброса его необходимо подключать к выводу 8. В случае неиспользования вывода «контроль делителя» его необходимо замкнуть на корпус через блокирующий конденсатор емкостью 0,01…0.1 мкФ. Минимальная длительность импульса, генерируемого таймером, состовляет 20 мкс. Не рекомендуется подавать на выводы 2,4,6,7 напряжение, превышающее напряжение питания.

Зарубежные аналоги

NE555NL, LM555CN-8, LM555M

Литература

Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги

: Справочник. Том 7./А. В. Нефедов. — М.:ИП РадиоСофт, 1999г. — 640с.:ил.

Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги

Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. «НТЦ Микротех», 1998г.,376 с. — ISBN-5-85823-006-7

Навигатор: QRZ.RU > Радиолюбительская справочники > Справочник по отечественным микросхемам

Реле времени на 555 таймере своими руками

31.08.2012 Электронная техника

В видеоуроке канала «самоделки и Обзоры посылок от jakson» будем собирать схему реле времени на базе микросхемы таймера на NE555. Весьма несложная — мало подробностей, что будет очень просто спаять все собственными руками. Наряду с этим многим она будет нужна.

Радиодетали для реле времени

Пригодится сама микросхема , два несложных резистора ( один переменный, один полярный), конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод практически любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Приобрести радиодетали либо готовое собранное реле времени возможно в этом китайском магазине.

Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7 процентов с приобретений возвращается вам.

Схема весьма несложная.

Схема реле времени на 555 таймере

Любой ее сможет осилить, при наличии нужных подробностей. Сборка на печатной макетной плате, что окажется все компактно. В итоге часть платы нужно будет отломать. Пригодится несложная кнопка без фиксатора, она будет активировать реле.

Кроме этого два переменных резистора, вместо одного, что требуется в схеме, потому, что у мастера нет нужного номинала.

2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому. Кроме этого реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.

По окончании сборки в итоге так выглядит реле времени на базе 555 таймера.

Все оказалось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, потому, что имеет такую форму, что его нереально впаять в противном случае, потому, что у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно оказалось достаточно хорошо.

Проверка устройства на 555 таймере

Удостоверимся в надежности отечественное реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Удостоверимся в надежности — нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле — 12,5 вольт. Напряжение на данный момент по нулям, но из-за чего то горят светодиоды — наверняка неисправность реле.

Оно старое, выпаяно из ненужной платы.

При трансформации положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим большое и минимальное время. Оно практически сразу же выключается. И большое время.

Прошло около 2-3 мин. — вы сами видите.

Но такие показатели лишь в представленном случае. У вас они смогут быть другие, потому, что зависит от переменного резистора, что вы станете применять и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость — тем продолжительнее будет трудиться ваше реле времени.

Заключение

Увлекательное устройство мы сейчас собрали на NE 555. Все трудится превосходно. Схема не весьма сложная, без неприятностей многие ее смогут осилить. В Китае продаются кое-какие аналоги аналогичных схем, но увлекательнее собрать самому, так будет дешевле.

Использование подобному устройству в быту сможет отыскать любой. К примеру, уличный свет. Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, именно, в то время, когда вы уже уйдете.

Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.

alekseybalabanov.ru

555 схема в качестве генератора. КМОП-версии ИС 555.- Elektrolife

555 схема – это, вероятно, самая популярная интегральная схема (ИС) из когда-либо созданных. В зависимости от производителя, стандартный корпус 555 включает 25 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов на кремниевом кристалле, установленном в 8-контактном двухрядном корпусе (DIP-8). Доступные варианты включают 556 (DIP-14, объединяющий два полных 555-х на одной микросхеме), и 558/559 (оба DIP-16, объединяющие четыре таймера с ограниченной функциональностью на одном кристалле).

Схема NE555 (и ее разновидности) иногда используются в качестве релаксационных генераторов. Работа этой интегральной схемы часто толкуется неверно.

Рассмотрим анализ ее работы прямо по изображенной на рисунке эквивалентной схеме.

Упрощенная эквивалентная схема 555

Принцип действия этого таймера достаточно прост. При подаче сигнала на вход ТРИГГЕР выходной сигнал переключается на ВЫСОКИЙ уровень (около напряжения питания). Далее остается в этом состоянии до тех пор, пока не произойдет переключение входа ПОРОГ. В этот момент выходной сигнал падает до НИЗКОГО уровня (около потенциала «земли»). Затем включается транзистор РАЗРЯД. Вход ТРИГГЕР включается при уровне входного сигнала меньше 1/3 напряжения питания. ПОРОГ- при уровне входного сигнала больше 2/3 напряжения питания.

Наиболее легкий способ понять работу ИС 555 — это рассмотреть конкретный пример:

Интегральная схема 555, включенная как генератор

При включении источника питания конденсатор разряжен.

ИС 555 оказывается в состоянии, когда выходной сигнал имеет ВЫСОКИЙ уровень. Транзистор разряда Т1 закрыт и конденсатор начинает заряжаться до 10 В через резисторы Ra + Rв. Когда его напряжение достигнет 2/3 напряжения питания, переключается вход ПОРОГ и выходной сигнал переходит в состояние НИЗКОГО уровня. Одновременно происходит отпирание транзистора Т1, разряжающего конденсатор С на землю через резистор Rв. Схема переходит в периодический режим работы. Напряжение на конденсаторе С колеблется между значениями 1/3 и 2/3 напряжения питания с периодом Т = 0,693 (Ra + 2Rв) С. При таком режиме работы с выхода схемы обычно снимается колебание прямоугольной формы.

Схема 555 представляет собой довольно приличный генератор со стабильностью около 1%. Она может работать от единственного источника питания напряжением от 4,5 до 16 В. При этом сохраняет стабильную частоту при изменениях напряжения источника питания, поскольку пороги следят за флуктуациями питания. Схему 555 можно применять также для формирования одиночных импульсов произвольной длительности и еще для многих целей.

К тому же этот небольшой кристалл содержит простые компараторы, вентили и триггеры.

Предостережение: ИС 555, как и другие схемы таймеров, создает мощную (≈150 мА) токовую помеху в цепи питания во время каждого переключения выходного сигнала. Будет весьма полезным подключить к этой интегральной схеме шунтирующий конденсатор. Кроме того, ИС 555 имеет склонность к формированию выходного сигнала с удвоенной частотой переключений.

КМОП-версии интегральной схемы 555

Некоторые из неприятных свойств ИС 555, а именно:

— большой ток потребления от источника питания,
— высокий ток запуска,
— удвоенная частота переключения выходного сигнала
— неспособность функционировать при очень низких напряжениях источника питания
были устранены в ее КМОП-аналогах.

Следует отметить, в частности, способность КМОП-схем функционировать при очень низких напряжениях питания (до 1В!). Ток потребления КМОП-версий таймера не превышает сотен микроампер.

Эти кристаллы также более быстродействующие, чем исходная схема NE555. Выходные КМОП-каскады дают максимальный удвоенный перепад напряжения выходного сигнала. Во всяком случае, при низких токах нагрузки. Следует отметить, что эти кристаллы не имеют мощного выходного каскада, как в типовой схеме NE555. Все перечисленные в таблице ниже кристаллы, кроме исходной схемы NE555 и XR-L555, сделаны по КМОП-технологии.

Подробные технические данные перечисленных схем можно просмотреть по ссылкам ниже:

• NE555
• ICL7555 
• TLC551  
• TLC555        
• LMC555        
• ALD555        
• XR-L555M

Последняя схема является микромощной биполярной схемой 555. Схема проявляет свою родословную в виде здоровенной нагрузочной способности и хорошей температурной стабильности.

Показанный на рисунке выше генератор на схеме 555 вырабатывает выходной сигнал прямоугольной формы.

Рабочий цикл (часть времени, когда выходной сигнал имеет ВЫСОКИЙ уровень) всегда больше 50%. Это происходит вследствие того, что времязадающий конденсатор заряжается через последовательно включенную пару резисторов Ra + Rв, а разряжается (более быстро) через единственный резистор Rв.
На рисунке ниже показано, как обмануть схему 555 с тем, чтобы получить в рабочем цикле узкие положительные импульсы.

Генератор с укороченным рабочим циклом

Цепь, состоящая из комбинации диода и резистора, быстро заряжает времязадающий конденсатор через выходной каскад. Разряд же его через внутренний разряжающий транзистор происходит медленно. Этот трюк пригоден только для КМОП схем 555, поскольку в этом случае необходим полный положительный перепад выходного сигнала.

При использовании для заряда времязадающего конденсатора источника тока можно создать генератор линейного («пилообразного») напряжения. На рисунке ниже показан способ использования для этих целей простого источника тока на

р-n-р— транзисторе.

Генератор пилообразных колебаний

Пилообразный сигнал доходит до напряжения 2/3 напряжения питания, затем быстро спадает до напряжения 1/3 напряжения питания. Разряд происходит через внутренний разряжающий n-р-n-транзистор схемы 555, контакт 7. Далее цикл начинается снова. Отметим, что этот сигнал пилообразной формы выделяется на выводе конденсатора. Необходимо обеспечить его развязку с помощью ОУ, который обладает высоким полным сопротивлением.

Ниже показан простой способ формирования с помощью КМОП-схемы 555 сигнала

треугольной формы.

Генератор треугольных колебаний

В предложенной схеме соединяются последовательно два регулятора тока на полевом транзисторе. Соединяются они таким образом, чтобы получился двунаправленный регулятор тока. Каждый регулятор тока ведет себя в обратном направлении как обычный диод, из-за проводимости затвор-сток. Следовательно, с помощью выходного сигнала с удвоенным максимальным перепадом формируется постоянный ток противоположной полярности.

При этом на самом конденсаторе вырабатывается треугольное колебание Напряжение колебаний обычно лежит в диапазоне от 1/2 напряжения питания до 2/3 напряжения питания.  Как и в предыдущей схеме, для развязки этого сигнала используется ОУ (источник с высоким полным выходным импедансом).

Следует отметить, что в этом случае необходимо применять КМОП-схему 555, в частности при подаче на схему напряжения питания + 5 В. Поскольку функционирование схемы зависит от максимального двойного перепада выходного напряжения. Например, напряжение выходного сигнала ВЫСОКОГО уровня биполярной схемы 555 в типовом случае будет ниже максимального положительного перепада на величину  падения напряжения на двух диодах. Напряжение составит +3,8 В при напряжении источника питания +5 В. Следовательно, остается всего 0,5 В падения напряжения (при верхнем значении сигнала) на последовательно включенную пару регуляторов тока. Этого явно недостаточно для включения регулятора тока (требуется приблизительно 1 В) и последовательного диода (0,6 В), построенного из полевого транзистора с

р-n-переходом.

Существует еще несколько других интересных интегральных схем таймеров. Схема таймера LM322 имеет собственный встроенный прецизионный источник опорного напряжения, с помощью которого задается напряжение порога. Это объясняет его прекрасные свойства при формировании сигнала, частота которого должна быть пропорциональна току, подаваемому от внешнего источника, например с фотодиода.

В состав другой разновидности таймеров входят релаксационный генератор и цифровой счетчик. Они нужны для того, чтобы при формировании сигналов большой длительности избежать необходимости использования в схеме больших номиналов сопротивлений и конденсаторов. Примером таких схем могут служить схемы 74НС4060,  ICM7242. Последняя схема выполнена по КМОП-технологии и может функционировать при токе в доли миллиампера и вырабатывать выходной импульс один раз за 128 циклов генератора. Эти таймеры (и их ближайшие аналоги) пригодны для формирования задержки сигнала в диапазоне от нескольких секунд до нескольких минут.

Смотрите также:

Поздравляем с 50-летием микросхему таймера Signetics 555 – EEJournal

Компания Signetics анонсировала микросхему таймера/генератора NE555 в 1972 году, 50 лет назад. На протяжении пяти десятилетий этот простой 8-контактный чип постоянно продавался миллиардами долларов каждый год. Это многолетний фаворит любителей. Известные авторы, такие как Уолтер Юнг, написали 555 кулинарных книг по таймерам, а 555 схем были популярны для новых схем с 1970-х годов. Инженерное признание было неоднозначным. Некоторые инженеры обычно помещают в свои схемы 555 микросхем. Другие рассматривают микросхему таймера 555 как несколько небрежный способ создания генератора или таймера. Однако успех 555 IC нельзя отрицать. Они повсюду. Есть даже космические корабли, несущие в открытом космосе чипы таймера 555, пригодные для использования в космосе. Таймер 555, несомненно, является одной из самых успешных конструкций микросхем, линейных или цифровых, которые когда-либо были изобретены.

Таймер 555 был разработан в 1971 году Гансом Камензиндом, который лично выбрал Signetics и присоединился к ней в 1968 году именно потому, что хотел разрабатывать линейные ИС, которые были одной из основных продуктовых линеек компании. Он выбрал Signetics после интервью со всеми производителями линейных микросхем того времени: Fairchild, Motorola Semiconductor, Texas Instruments, Signetics, Sprague, Sylvania и Westinghouse. Я бы сказал, что это был довольно тщательный поиск.

Идея микросхемы таймера/генератора 555 выросла из более раннего опыта Камензинда в области электроники. Он вырос в Цюрихе, Швейцария, и научился чинить радио до того, как поступил в колледж. Он и его жена переехали в США в 1960 лет, и он получил степень MSEE в Северо-восточном университете в Бостоне. Затем он присоединился к PR Mallory and Company, которая в основном специализировалась на разработке и продаже аккумуляторов. Камензинд присоединился к Лаборатории физических наук компании, поэтому он занимался фундаментальными исследованиями.

Эта должность позволяла Камензинду исследовать любую тему, которая щекотала его воображение. Он решил сосредоточиться на сокращении всего радио до одного чипа и быстро сосредоточился на исключении катушек индуктивности из базовой конструкции радио. Он пошел искать решения:

«Я был в библиотеке Массачусетского технологического института. У меня был доступ к этой библиотеке, и под круглым белым куполом, на 6-м и 7-м этажах, я провел почти неделю, просматривая старые номера Трудов ИРЭ (Институт радиоинженеров). Не было ни указателя, ни компьютерного поиска, поэтому мне приходилось просматривать том за томом. Я столкнулся с концепцией, называемой контуром фазовой автоподстройки частоты [PLL]. Я никогда не слышал об этом раньше. Я посмотрел на это, и это была очень неясная концепция, она использовалась для захвата какого-то слабого сигнала. Я думаю, что НАСА использовало это, чтобы зафиксировать сигналы, идущие с Луны для посадки на Луну».

Однако PR Мэллори не был заинтересован в коммерциализации этих идей, что привело Камензинда в Силиконовую долину и Signetics. Он убедил Signetics позволить ему продолжить работу над PLL и вскоре разработал PLL NE565 и 566.

Камензинд присоединился к Signetics, потому что он думал, что компания составит серьезную конкуренцию Fairchild Semiconductor на арене линейных интегральных схем. Но к 1970 году он почувствовал, что Signetics сбилась с пути, поэтому он ушел из компании, думая, что напишет книгу. Он стал независимым консультантом и разработчиком интегральных схем, а Signetics стала его первым клиентом. Таймер 555 был его первым консультационным проектом в Signetics, и он спроектировал схему чипа и создал его физическую схему. Так было во времена Дикого Запада в Силиконовой долине.

Вот как Камензинд описал ситуацию в устной истории с Музеем полупроводников:

«Они платили 1200 долларов в месяц на год и одолжили мне часть оборудования, которое им не нужно, так как они только что потеряли 50% своих инженеров. Итак, это была идеальная ситуация.

«Оглядываясь назад, я удивляюсь, что пошел на такой риск. У меня дома были жена и четверо детей, 400 долларов в банке, и я зарабатывал 18 000 долларов в Signetics, так что это будет сделано до 14 400 долларов. Но я быстро получил еще два контракта, так что это сработало очень хорошо».

Камензинду потребовалось около года, чтобы разработать микросхему таймера 555. В 1971 году у него была рабочая макетная плата, а затем он изложил чип, используя 10-микронные правила проектирования. Он вырезал маски Рубилита вручную бритвенным ножом.

Signetics не запатентовала устройство, потому что не хотела и, вероятно, не могла позволить себе бороться с судебными исками, которые могли возникнуть. Такие компании, как Fairchild, располагали большими портфелями патентов и не боялись использовать их в качестве мощного оружия против беспокойных конкурентов. В то время компании Кремниевой долины обычно копировали успешные проекты конкурентов; так дела обстояли. Поскольку Signetics не запатентовала дизайн, копии микросхемы таймера 555 появились менее чем за год.

Забавно, Камензинд не думал, что микросхема таймера 555 была очень хорошей конструкцией. Как он говорит в своей устной истории с Музеем полупроводников:

«Дело в том, что это не очень хороший дизайн (555). У меня было несколько лет опыта, я бы сказал, лет пять, но у меня не было учителя, и мне приходилось учиться самому. Вы знаете, что на самом деле это было началом разработки [ИС], так что, глядя на это сейчас, я бы сказал: «Я бы больше так не делал». легко пережила Signetics на несколько десятилетий. Philips Semiconductors (которая была выделена и переименована в NXP в 2006 г.) приобрела Signetics в 1975 и в конечном итоге отказался от бренда. Тем не менее, вы все еще можете купить микросхему таймера 555 менее чем за доллар в единичных экземплярах у такого дистрибьютора, как, например, DigiKey. Чип, который вы покупаете сегодня, так же полезен, как и прежде; просто это будет не Signetics 555. Это будет потомок. Версии таймера 555 были или все еще производятся десятками крупных поставщиков полупроводников, включая Texas Instruments, Intersil, Maxim, Avago, Exar, Fairchild, NXP и STMicroelectronics.

В мире, который стал цифровым, часто трудно понять стойких приверженцев аналогового дизайна, как это сделал Камензинд. Сегодня мы не можем просить у него объяснений, потому что он скончался в 2012 году. Однако свою одержимость линейными схемами он объяснил в предисловии к своей книге «Проектирование аналоговых микросхем»:

«Все становится цифровым. Сотовые телефоны, телевизор, видеодиски, слуховые аппараты, регуляторы мотора, усилители звука, игрушки, принтеры, что у вас есть. Аналоговый дизайн устарел или скоро будет. Или так думает большинство людей.

«Аналогу предсказывали неминуемую смерть с момента появления ПК. Но он все еще здесь; на самом деле, аналоговые ИС растут почти с той же скоростью, что и цифровые. Цифровой проигрыватель видеодисков имеет больше аналогового контента, чем когда-либо был (аналоговый) видеомагнитофон.

«Объяснение довольно простое: мир принципиально аналоговый.

«Слух аналоговый. Зрение, вкус, осязание, обоняние, аналог всего. Так же как подъем и ходьба. Генераторы, моторы, громкоговорители, микрофоны, соленоиды, аккумуляторы, антенны, лампы, светодиоды, лазерные диоды, датчики в основном являются аналоговыми компонентами.

«Цифровая революция построена на основе аналоговой реальности».

Пятьдесят лет из 555 таймера IC

Стюарт Кординг

06 октября, 2021
по Стюарт Кординг на Генерал

Fifty Filect Швейцарский новатор из американской компании по производству полупроводников? Давайте рассмотрим историю микросхемы таймера 555.

Время — увлекательная тема. Различные культуры воспринимают время по-разному. В США «время — деньги». Южноевропейские культуры, кажется, имеют более эластичный подход ко времени. В Японии железнодорожный оператор вызвал бурю негодования, когда его поезд отправился на 25 секунд раньше — это второй подобный случай за шесть месяцев! Швейцарцы известны своей пунктуальностью, часами и часами с кукушкой. Итак, что же произошло, когда швейцарский эмигрант Ганс Камензинд приступил к созданию первой в мире интегральной схемы таймера, интегральной схемы таймера 555 (ИС) для американской компании, производящей полупроводники?

Signetics NE555 Retro Electro Print с устройством SOIC. Закажите сегодня у Elektor, пока есть в наличии!

Немного предыстории

Начало 1970-х годов было захватывающим временем для физиков и инженеров в зарождающейся полупроводниковой промышленности. Был изобретен планарный процесс, позволяющий создавать сложные схемы на одном куске кремния. Все разрабатывали миниатюрные схемы, одновременно оптимизируя производственный процесс. Ганс Камензинд работал исследователем в P. R. Mallory, известной своими сухими батареями в США. Он перешел в Signetics в 1968, компания, основанная в 1961 году командой бывших инженеров Fairchild. Основатели считали, что Fairchild слишком сосредоточена на транзисторах и что будущее за интегральными схемами.

В Швейцарии Камензинд прошел обучение на радиоинженера. После эмиграции в США он преподавал проектирование схем во время учебы на степень магистра делового администрирования. Он понимал проблемы проектирования радио и, изучив PLL, сумел убедить Signetics, что они должны построить один, когда он присоединился к ним в 19 году.68. Это привело к появлению двух продуктов: 565 и 566. Для работы этих устройств требовался генератор, использующий схему резистор-конденсатор для установки его частоты. В те дни допуски компонентов в ИС были относительно высокими из-за большого разнообразия производственного процесса. Таким образом, конструкция генератора должна быть инвариантной к этим неточностям, а также к температуре и напряжению питания.

Signetics спотыкается

В течение 60-х годов компания Signetics создала обширный портфель линейных интегральных схем, таких как операционные усилители и контуры фазовой автоподстройки частоты (PLL), а также хорошую коллекцию цифровых логических устройств. Они стали стандартом для многих устройств, и Фэирчайлд, который с тех пор решил, что ИС достойны внимания, скопировал многие из их разработок. К концу 19В 60-е годы они столкнулись с финансовыми трудностями из-за попыток конкурировать с Fairchild и другими. Камензинд разрабатывал PLL, но разочаровался в своей роли, поскольку его работодатель, похоже, споткнулся, несмотря на его инженерное преимущество. Он ушел в 1971 году с планами написать книгу, оставив дверь открытой, чтобы продолжить работать на них в качестве консультанта по дизайну.

Генератор, используемый для PLL, казался, по мнению Камензинда, самостоятельным продуктом. В его первом консультационном проекте компания Signetics предложила конструкцию генератора, который также мог бы функционировать как таймер. Некоторые не были уверены в продолжении, поскольку дизайн потенциально мог повлиять на продажи других устройств в линейке продуктов, таких как операционные усилители. Однако другой персонаж этой истории, Арт Фьюри, менеджер по маркетингу, считал, что продукт стоит того, чтобы его создать. Фьюри был необычен среди маркетологов тем, что у него дома была лаборатория, он мог создавать схемы и имел естественное чутье на рынок.

Время для осциллятора

Камензинд приступил к разработке своего осциллятора, хотя и с более низким доходом, чем раньше в качестве наемного работника. Однако из-за резкого экономического спада 1970-х годов Signetics уволила значительную часть своей инженерной команды. Это оставило неиспользованное оборудование в лаборатории, которое они одолжили ему для работы над его дизайном.

Конечный продукт состоял из двух компараторов, разрядного транзистора, резистивного делителя и триггера установки-сброса, которые предлагали три режима работы: моностабильный (однократный), нестабильный (колебательный) и с временной задержкой. Частота или временная задержка были настроены с использованием только резистора и конденсатора. Моностабильный режим позволил инженерам реализовать задержки до часа. Однако на практике для реализации столь длительных задержек предпочтительнее была схема обратного отсчета из-за стоимости дорогостоящих конденсаторов с малой утечкой. В нестабильном режиме можно было достичь выходной частоты до 1 МГц. Однако примечание по применению AN170 в Руководстве по приложениям Signetics от 1985 рекомендовал верхний предел 500 кГц в интересах температурной стабильности.

555: Marketing Genius

Запоминающееся название продукта 555 приписывается Фьюри, который выбрал его произвольно. Несмотря на это, многие тексты и ресурсы по-прежнему ошибочно связывают это название с использованием в схеме трех резисторов номиналом 5 кОм. Он был выпущен в 1972 году в восьмиконтактном пластиковом корпусе DIP (NE555V) для коммерческого диапазона температур и в металлическом корпусе TO5 (SE555T) для военного диапазона температур. К концу года на рынке появились версии National Semiconductor, Fairchild и других компаний. Позже были запущены другие варианты, в которых были интегрированы два таймера (556) и четыре таймера выключения (558/559).) в одной упаковке.

555 до сих пор существует как в оригинальной биполярной конструкции, так и в вариантах CMOS. Существуют даже высоконадежные варианты (XTR650), основанные на технологии кремний-на-изоляторе (КНИ) для работы в диапазоне температур от -60°C до +230°C. Его использование стало практически обрядом посвящения студентов на пути к электронике и было встроено в сервоконтроллеры, игрушки, космические приборы и усилители класса D. Конструкция доступна даже в виде комплекта с использованием отдельных компонентов.

Итак, что получится, если смешать швейцарского инженера с американской компанией по производству полупроводников? По оценкам, за последние 50 лет было продано миллиарды чипов, время и деньги!

---

Заинтересованы в модели 555? NE555 Retro Electro Print

Elektor продает ретро-печать Electro, посвященную одной из первых интегральных схем Signetics. NE555, разработанный Гансом Камензиндом, стал отправной точкой для многих инженеров и производителей электроники.

• Ограниченный тираж
• Рекомендуемое устройство: TI NE555DRE4 в корпусе SOIC
• Сертификат подлинности в комплекте
• Размеры: 30 x 40 см (11,8 x 15,7″). Рамка не входит в комплект.

​
Закажите сегодня, пока есть в наличии!

 

Читать статью полностью

Скрыть статью полностью

Поставить оценку этой статье0003

Имя *

Фамилия *

Псевдоним

Электронная почта *

Пароль *

Подтвердить пароль *

555 – Учебные пособия

В этом учебном пособии мы рассмотрим следующие темы

• Введение
• Внутренняя структура
• Основные режимы работы
  • Базовый моностабильный пример
  • Базовый бистабильный пример
  • Базовый нестабильный пример
    • Неравные циклы включения-выключения

Введение

555, вероятно, самый универсальный из существующих чипов с бесконечным количеством приложений. Его относительно мощный выход (до 200 мА) чрезвычайно полезен, а сам чип трудно повредить. Изобретенный в 1970 году, он используется до сих пор, и нет предпосылок, что эта ситуация изменится в обозримом будущем.

В каком-то смысле сам по себе 555 ничего конструктивного сделать не может — его надо сопровождать другими элементами, микросхемами или схемами. Вообще говоря, 555 — это система синхронизации. Эти устройства представляют собой прецизионные схемы синхронизации, способные создавать точные временные задержки или колебания. Вопреки видимости, его универсальность является результатом простоты. В структуре этой микросхемы мы выделяем всего пять блоков, которые можно конфигурировать различным образом.

Для работы 555 используются как аналоговые, так и цифровые электронные технологии, но если рассматривать только его выход, его можно рассматривать как цифровое устройство. Выход может находиться в одном из двух состояний в любое время, первое состояние — это состояние LOW , то есть 0 В. Второе состояние — это состояние HIGH , которое соответствует напряжению нашего источника питания. Наиболее распространенные типы выходов можно разделить на следующие категории:

• Моностабильный режим В этом режиме 555 работает как схема «одноразового действия» или «нажми и работай».

  Схема этого типа генерирует один импульс определенной длины в ответ на ввод триггера, например, на нажатие кнопки. Выход схемы остается в низком состоянии до тех пор, пока не появится триггерный вход, отсюда и название «моностабильный», означающее «одно стабильное состояние». Далее на заданное время выход переключается в высокое состояние, а затем переходит в низкое до следующего «импульса». Его можно использовать для автоматического выключения света. Мы можем нажать кнопку, чтобы включить свет, и схема автоматически выключит его через заданное время.
  
  

• Бистабильный Модель 555 может работать как триггер.
  В этом режиме у нас есть два стабильных состояния, высокое и низкое. Установка триггера TRIG на вход низкого уровня приводит к тому, что выход схемы переходит в состояние высокого уровня. При сбросе RESET на входе низкий уровень приводит к тому, что выход схемы переходит в состояние низкого уровня. Этот тип схемы идеально подходит для использования в автоматизированных моделях с возвратом и движением, используемых, например, в железнодорожной системе, где поезд должен двигаться вперед и назад по одному и тому же участку пути.
  
  
• Нестабильный Модель 555 может работать как осциллятор.

  В этом режиме нет стабильного состояния — отсюда и название «нестабильный». Выход постоянно переключает состояние между высоким и низким уровнем без какого-либо вмешательства со стороны пользователя. Этот тип схемы может использоваться для мигания ламп и светодиодов, а также полезен в качестве «тактового» импульса для других цифровых ИС и схем.

  
  

Внутренняя структура

Микросхема 555 имеет только восемь контактов (см. документацию по точным таймерам xx555 или ее ne555.pdf)

• Контакт 1 GND Заземление.
• Контакт 2 TRIG Начало отсчета времени.
• Контакт 3 ВЫХОД Выходной сигнал. Когда выход активен, он переключается в состояние HIGH .
• Штифт 4 СБРОС Сброс таймера. Состояние LOW на этом выводе заставляет выход переключиться в состояние LOW .
• Контакт 5 ПРОДОЛЖЕНИЕ Управляет пороговыми значениями внутреннего компаратора.
• Контакт 6 ПОРОГИ Конец ввода времени (когда ПОРОГИ > ПРОДОЛЖ. ).
• Контакт 7 DISCH С технической точки зрения: выход с открытым коллектором для разряда времязадающего конденсатора.
• Штифт 8 VCC Входное напряжение питания, в большинстве случаев от 5В до 15В.

Обратите внимание, что на принципиальных схемах микросхема таймера 555 часто изображается так, как показано на рисунке ниже. Выводы расположены не в том же порядке, что и реальный чип, потому что гораздо легче распознать функцию каждого вывода и значительно упрощает рисование принципиальных схем.

Как было сказано ранее, внутри чипа 555 мы различаем всего пять блоков. При их описании будем использовать упрощенную принципиальную схему

• Делитель напряжения
  
  Три резистора с одинаковыми номиналами (обычно 5 кОм — теперь понятно, почему у этой микросхемы в названии 555) образуют делитель напряжения. Они делят напряжение питания между контактами 8 ( VCC ) и 1 ( GND ) на три равные части.
• Компараторы напряжения.
  
  Компараторы напряжения.
• Триггер SR
  
  В электронике триггер или защелка — это схема, которая имеет два стабильных состояния и может использоваться для хранения информации о состоянии. Схема может изменять состояние с помощью сигналов, подаваемых на один или несколько управляющих входов, и будет иметь один или два выхода. Это основной элемент хранения в последовательной логике. Триггеры и защелки являются основными строительными блоками систем цифровой электроники, используемых в компьютерах, средствах связи и многих других типах систем. Все триггеры можно разделить на общие типы: SR («установка-сброс»), D («данные» или «задержка»), T («переключение») и JK.

  Левое изображение: S=1 , R=0 для установки Q . Правое изображение: S=0 , R=0 сохранить предыдущее состояние.

  
  

  Левое изображение: S=0 , R=1 для сброса Q . Правое изображение: S=0 , R=0 сохранить предыдущее состояние.

  В случае SR, в то время как входы R и S оба являются LOW , обратная связь поддерживает выходы Q и !Q в постоянном состоянии, при этом Q является дополнением к 3 Q ! . Если S имеет импульс HIGH , в то время как R удерживается LOW , то выход Q принудительно HIGH и остается высоким, когда S возвращается к НИЗКИЙ ; Аналогично, если R импульс Высокий , в то время как S удерживается Low , затем выход Q вынужден Low и остается Low , когда RAIN и остается LOW , когда RAIN и остается LOW , когда RAIN и остается LOW , когда r .

  Комбинация R = S = 1 называется ограниченной комбинацией или запрещенным состоянием, потому что она нарушает логическое уравнение Q = !Q (что является следствием внутренней структуры, где используются два вентиля НЕ-ИЛИ).

  В микросхеме 555 SR-триггер используется для запоминания выходных состояний компараторов напряжения.
Функции его узлов следующие:

  • S -- установить -- установить высокое состояние Q выход в высокое состояние,
  • R -- сброс -- высокое состояние устанавливает выход Q в низкое состояние,
  • !R1 -- общий сброс -- низкое состояние отключает выход Q независимо от состояния двух других входов,
  • Q -- выход триггера ,
  • !Q -- инвертированный выход триггера (противоположно Q ).
• Выходной буфер

Между выходом Q SR-триггера и выходом OUT схемы расположен выходной буфер, задачей которого является увеличение выхода по току этого выхода. Благодаря этому диоды или реле могут быть подключены непосредственно к выходу 555.
• Разрядный транзистор

У этого транзистора есть особая функция: он разряжает внешний конденсатор.

Почему (не)мы любим ne555?

• Чип NE555 очень дешев в производстве.
• Мы можем легко настроить его по-разному, используя всего несколько пассивных элементов.
• Времена генерируемых импульсов не зависят от напряжения питания.
• Высокое потребление тока.
• Продлен первый импульс по отношению к остальным. Это связано с необходимостью заряжать конденсатор от нуля, а в дальнейшем он разряжается до 1/3 напряжения питания.
• NE555 не подходит для точного измерения очень больших временных интервалов.
• С другой стороны, мы можем получить только 500 кГц или чуть больше.

Основные режимы работы

Базовый моностабильный пример

Как было объяснено в разделе «Введение», в моностабильном режиме, также известном как однократный режим, таймер выдает только один импульс в ответ на событие запуска. Переход на LOW напряжение на триггерном контакте TRIG создает импульс HIGH с выходного контакта OUT . Длительность импульса определяется номиналом резистора R и конденсатора C , так как резистор заряжает конденсатор. Если контакт сброса RES таймера не будет использоваться, его следует подключить к положительной стороне источника питания, чтобы предотвратить его непреднамеренную активацию; низкое напряжение на этом контакте сбрасывает таймер. Второй конденсатор 0,1нФ подключен к управлению CONT контакт подавляет шум.

Типовые подключения таймера 555 в моностабильном режиме

Выходной сигнал в моностабильном режиме

Ниже приведена таблица зависимости длительности импульса (в секундах) от комбинации сопротивления и емкости

	R=10 кОм	R=22кОм	Р=33кОм	R=47кОм	R=100 кОм	R=220кОм	R=330кОм	R=470кОм	Р=1MO
С=0,01 мкФ
С=0,022 мкФ
С=0,1 мкФ									0,11
С=0,22 мкФ
С=1 мкФ									1,1
С=2,2 мкФ
С=10 мкФ					1,1	2,4		5,2	11
С=22 мкФ
С=100 мкФ
С=220 мкФ

Если мы хотим, чтобы длительность импульса отличалась от указанной в таблице, мы можем использовать простую формулу:
$$T = R \cdot C \cdot 0,0011$$
, где

• секунд,
• $R$ сопротивление в кОм,
• и $C$ - емкость в микрофарадах.

При этом имейте в виду, что

• Значения резисторов ниже 1 кОм не должны использоваться.
• Значения резисторов ниже 10k нежелательны, так как они увеличивают энергопотребление.
• Значения емкости конденсатора выше 100 мкФ могут привести к неточным результатам, поскольку утечка в конденсаторе становится сравнимой со скоростью его зарядки.
• Полученный результат может быть неточным (согласно формуле), т.к. номиналы резисторов и конденсаторов в большинстве случаев неточны (есть некоторая погрешность). Есть также много других факторов, таких как температура окружающей среды, которые могут повлиять на окончательное время.

Чтобы проверить эту схему, мы можем использовать светодиоды. Подробное объяснение, как это сделать (как подобрать к ним светодиод и резистор), не сломав их, можно найти в

• Jak dobrać rezystor do diody? Розовые методы засилания светодиодов! (на польском языке)
• Светодиоды для начинающих (на английском языке)

Мы можем использовать следующую схему

Как правило, мы должны использовать следующую формулу, чтобы определить, какой резистор использовать
$$
R = \frac{V_{power} - V_{LED}}{I_{LED}}
$$
где

• $V_{power}$ -- напряжение питания,
• $V_{LED}$ -- напряжение светодиода,
• $I_{LED}$ -- ток светодиода (обычно 20 мА).

Некоторые примеры расчетов:

0,02 А = 20 мА = 20 * 0,001 А
0,01 А = 10 мА = 10 * 0,001 А

(5-2)/0,02 = 150 Ом
(5-2,25)/3,25 Ом
(5-3)/0,02 = 100 Ом

(5-2)/0,01 = 300 Ом
(5-2,25)/0,01 = 275 Ом
(5-3)/0,01 = 200 Ом

(3,3-2)/0,02 = 65 Ом
(3,3-2,25)/0,02 = 52,5 Ом
(3,3-3)/0,02 = 15 Ом

(3,3- 2)/0,01 = 130 Ом
(3,3-2,25)/0,01 = 105 Ом
(3,3-3)/0,01 = 30 Ом

C=10 мкФ , R=470 кОм

monostable_film.mov

Базовый бистабильный пример

Типовые подключения таймера 555 в бистабильном режиме

Выходной сигнал в бистабильном режиме

Базовый нестабильный пример

Типовые подключения таймера 555 в нестабильном режиме

Выходной сигнал в нестабильном режиме

Как видим, в этом режиме выход бесконечно меняет свое состояние с HIGH на LOW и затем с LOW на HIGH . Как значения для времязадающего конденсатора и резисторов определяют частоту (частота = время высокого состояния + время низкого состояния) таймера? Если R1 и R2 измерять в килоомах, а С измерять в микрофарадах, то частота f , в герцах, определяется как:
$$
f = \frac{1.440}{ ( ( 2 \cdot R2 ) + R1 ) \cdot C }
$$
В таблице ниже приведены некоторые значения.

Р1	Р2	С	ф	Высокое состояние(я)	Низкое состояние(я)
10кО	10кО	47 мкФ	1,023	0,651	0,325
10кО	10кО	4,7 мкФ	10.234	0,065	0,032
10кО	47кО	4,7 мкФ	2,952	0,185	0,153
10кО	100кО	4,7 мкФ	1,462	0,358	0,325
100кО	100кО	4,7 мкФ	1,023	0,651	0,325
100кО	100кО	47 мкФ	0,102	6. 514	3,257
47кО	47кО	47 мкФ	0,218	3,062	1,531
50кО	50кО	47 мкФ	0,205	3,257	1,629

Для других комбинаций вы можете использовать калькулятор нестабильной цепи 555.

R1=R2=10 кОм , R=330Ом , C1=100 нФ = 0,1 мкФ , C2=47 мкФ

R1=R2=50кОм , R=330Ом , C1=100нФ = 0,1мкФ , C2=47мкФ

Неравные циклы включения-выключения

При штатном разводке микросхемы 555 для нестабильного режима высокие импульсы всегда длиннее промежутков между ними на выходе. Эпланайтон этого довольно прост.

Когда таймер работает в нестабильном режиме, C заряжается последовательно через R1 и R2 . Но когда С разряжается, он сбрасывает свое напряжение в микросхему только через R2 . Поскольку конденсатор заряжается через два резистора, а разряжается только через один из них, он заряжается медленнее, чем разряжается. Во время зарядки выход на контакте 3 равен HIGH ; пока он разряжается, выход на контакте 3 LOW . Следовательно, состояние на всегда длиннее, чем состояние на .

Если мы хотим, чтобы циклы включения и выключения были одинаковыми, или если мы хотим настроить циклы включения и выключения независимо (например, потому что мы хотим отправить очень короткий импульс на другой чип, за которым следует более длинный промежуток, пока следующий импульс), все, что нам нужно сделать, это добавить диод, как показано ниже

Соединения таймера 555 в вкл-выкл равный нестабильный режим

Добавление диода для байпаса R2 позволяет независимо регулировать высокий и низкий выходные циклы таймера. Теперь, когда C1 заряжается, электричество проходит через R1 , как и раньше, но сокращается вокруг R2 через диод (поскольку диод вычитает некоторое напряжение, эта схема лучше всего работает с напряжением питания более 5 В). Когда C1 разряжается, диод блокирует поток электричества в этом направлении, поэтому разряд идет обратно через Р2 . R1 теперь самостоятельно контролирует время заряда, а R2 контролирует время разряда. Формула для расчета частоты теперь приблизительно следующая:
$$
f = \frac{1.440}{( R1 + R2 ) \cdot C1 }
$$
, где R1 и R2 в килоомах, а C1 в в микрофарадах. Если мы установим R1 = R2 , мы должны получить почти равные циклы включения/выключения. Генератор

. Почему два таймера 555 в отдельных подцепях взаимодействуют друг с другом? (Полтергейст в макете)

Спросил 1 год, 8 месяцев назад

Изменено 1 год, 8 месяцев назад

Просмотрено 4k раз

\$\начало группы\$

В качестве введения в электронику я следую книге Чарльза Платта Марка: Электроника (2-е издание).

Все схемы работали, как и ожидалось, до Эксперимент 17: Установите свой тон .

В цепи на рис. 4-37 (стр. 163), два таймера 555 используются в нестабильном режиме (как осцилляторы). Выход первого таймера (низкая частота) подключен к управляющему контакту второго таймера (звуковая частота), чтобы генерировать звук сирены... по крайней мере, предположительно!

Минимальный пример

Я сталкивался с различными " неожиданными " поведениями этой схемы, и, пытаясь найти выход из этой ситуации, я извлек минимальный пример ниже:

Эта схема состоит из двух 555 таймеров в нестабильном режиме смонтированы отдельными подсхемами на одной макетной плате. (Я называю их отдельными, потому что, насколько я могу судить, они разделяют только шины питания). Левый таймер должен иметь частоту ~1/10 правого таймера (благодаря тому, что левый разрядный резистор равен 100K, по сравнению с 10K справа) время. Но если я подключу оба одновременно (как показано на картинке выше), то произойдет что-то, что я не могу объяснить:

• Оба начинают мигать синхронно, с высокой частотой (но не совсем со второй частотой таймера, что-то чуть выше).

Я не понимаю, как эти две отдельные подсхемы могут общаться... И, насколько я понимаю эксперимент 17 в книге , они не должны.

• Внутри макетной платы живет вредоносное существо и как его назвать?

• Иначе какое рациональное объяснение такого поведения?

Дополнительные детали:

• Подаю 9В через какой-то универсальный трансформатор, который дает достаточно стабильное напряжение.
• Таймеры имеют маркировку 99AG7ZM NE555P
• Керамический конденсатор, включенный последовательно с контактом управления, имеет емкость 0,01 мкФ (маркировка: 103), как рекомендовано в книге.
• Конденсатор электролитический 10мкФ 25В
• Я попытался заменить оба таймера другими таймерами (точно такой же модели), что привело к точно такому же поведению.
• Сначала я построил две подсхемы очень близко друг к другу и попробовал другую сборку с большим расстоянием (как показано на рисунках в посте).

Меры

Измерение напряжения на электролитическом (временно-временном) конденсаторе дает значение, колеблющееся между ~3,1 В и ~6 В на каждой подсхеме, что в точности соответствует ожидаемому. Это правда, когда только одна подсхема подключена к шине питания .

Измерение напряжения того же конденсатора в левой подсхеме , когда ОБА таймера подключены к шине питания , дает стабильное напряжение ~3,27 В (едва колеблющееся между 3,265 и 3,275). Этого я тоже не могу объяснить (но подозреваю, что это все та же проблема).

Крупные планы

Вот крупный план левой подсхемы:

И правая подсхема:

• генератор
• 555
• развязка
• перекрестные помехи

\$\конечная группа\$

14

\$\начало группы\$

Почему вы не включили C3?

Из книги Чарльза Платта: Электроника (1-е издание):

У всего в электронной схеме есть причина (и Платт объяснил, почему она нужна). Вы усвоили это на собственном горьком опыте.

Начиная со стр. 155:

Настройте блок питания на 9 вольт. Для этого эксперимента будет удобно, если вы поставите плюс с правой стороны, а минус с левой стороны макетной платы, как показано на рис. 4-14. C3 представляет собой большой конденсатор емкостью не менее 100 мкФ, который подключается к источнику питания, чтобы сгладить его и обеспечить локальное накопление заряда для питания быстро переключающихся цепей, а также для защиты от других переходных провалов напряжения. Хотя 555 не особенно быстро переключается, другие чипы таковы, и вы должны взять за привычку защищать их.

В комментариях и других ответах говорилось, что вы должны использовать развязывающий конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Вы, конечно, можете попробовать это, но у вас, похоже, длинный кабель питания, а Platt рекомендует 100 мкФ. Так что начните с малого и увеличивайте, как в эксперименте.

Чтобы заставить его работать, вам нужно соединить цепи через R7. IC1 запускает IC2.

---

Почему Чарльз Платт пропустил C3 во втором издании?

Со стр. 99 от Charles Platt's Make: Electronics (2-е издание):

Универсальный адаптер, такой как на рис. 3-1, является наиболее универсальным вариантом, обеспечивающим переключаемый диапазон выходов. Обычно они включают 3 В, 4,5 В или 5 В, 6 В, 9 В и 12 В. Универсальные адаптеры предназначены для питания небольших устройств, таких как диктофоны, телефоны и медиаплееры. Они могут не обеспечивать идеально плавный или точный выход постоянного тока, но вы должны быть в состоянии самостоятельно сгладить мощность с помощью пары конденсаторов, как я проиллюстрирую, когда мы перейдем к проекту, в котором используется адаптер.

Не уверен, что он сделает это позже в книге. Он рассматривает четыре источника питания: батарея 9 В; универсальный переходник со сглаживающими конденсаторами; стационарный адаптер с регулятором 5В; и настольный блок питания. Он утверждает, что один из последних трех является важным. Скорее всего, 9-вольтовая батарея разряжается, что влияет на правильную работу цепей.

Он рассматривает более качественные источники питания, поэтому устраняет необходимость в развязывающих конденсаторах. Это действительно зависит от реализации пользователем источника питания и проводки. Он не исключает развязки конденсаторов, а скорее проводит различие между хорошими блоками питания и более плохими.

10 мкФ или 22 мкФ на входе питания и герметичном замыкании помогут в любом случае. 0.1мкФ дополнительно не помешало бы.

\$\конечная группа\$

10

\$\начало группы\$

Когда генераторы работают и включают и выключают светодиоды, они будут создавать пульсации напряжения в источнике питания при изменении потребляемого тока.

Эти пульсации напряжения могут привести к неисправности других устройств на той же шине питания.

Как упоминалось в комментариях, добавьте развязывающий конденсатор между выводами питания на каждом из 555 таймеров. Значение 0,1 мкФ должно быть достаточным. Подключите их как можно ближе к контактам питания 555.

Это сгладит пульсации, которые могут влиять на вашу схему.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Они оба подключены к одному источнику питания длинными проводами. Провода имеют индуктивность.

Генераторы 555 генерируют колебания, и когда они переключаются, они могут принимать короткие, но сильные всплески тока от источника питания.

Поскольку индуктивность предотвращает высокочастотные токи, напряжение питания на микросхемах может падать каждый раз, когда они переключаются.

Провалы напряжения питания характерны для обеих микросхем, поэтому на их работу влияют провалы напряжения, независимо от того, какая микросхема вызвала провал.

Эффект аналогичен, например. два метронома идеально синхронизируются при работе на шатком столе, который действует как общая вибрирующая платформа для обоих метрономов.

Источник питания также может быть импульсным источником питания, который может вызывать высокочастотные пульсации напряжения для микросхем.

Шины макета также имеют между собой паразитную индуктивность и паразитную емкость.

Наиболее важно то, что микросхемы не имеют конденсаторов шунтирования источника питания между их выводами напряжения питания, которые действовали бы как локальный накопитель энергии, чтобы предотвратить провал локального питания, когда микросхеме требуется быстрый импульс тока. Подойдет даже 10 нФ на каждом чипе, лучше всего попробовать 100 нФ на каждом чипе и, возможно, от 10 до 100 мкФ на входе питания макета для массового хранения.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

В макетной плате нет полтергейста, полтергейст - это макетная плата, и они печально известны своими паразитными значениями, которые могут создать головную боль для дизайнеров.

Схема выглядит следующим образом:

^{смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab}

Сопротивление и индуктивность взяты из макетных шин, не говоря уже о перекрестной емкости между шинами и другими шинами в нФ. Прикинул индуктивность, она может и, вероятно, намного больше. Индуктивность - это то, что убивает схему, потому что, когда любому из таймеров требуется питание, индуктивность макета блокирует его на мгновение (вероятно, в микросекундном диапазоне). Это означает, что вам действительно нужен осциллограф для проверки шин на предмет падения напряжения, а также необходим шунтирующий конденсатор.

\$\конечная группа\$

8

\$\начало группы\$

Предлагаю вам посмотреть это видео с EEVBlog! Он отличный преподаватель, и у него есть целая серия видео о шунтирующих конденсаторах.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

С добавлением развязывающих и объемных конденсаторов, если у вас есть проблемы с шумами окружающей среды, вы можете использовать IC555, который более устойчив, чем ne555, и с той же распиновкой для легкой замены.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Как инженер-электрик, я бы сказал, что катушки индуктивности (или добавление ферритового шарика) могут быть полезными. Также измерьте значение постоянного тока блока питания на самих микросхемах 555 и убедитесь, что P.S. значения номинальные. Помните, длинные тонкие провода от самого блока питания — ваши враги. Наконец, прочитайте на тему «отскок от земли»

. \$\конечная группа\$

3

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Создание самого быстрого в мире таймера 555 или использование современной ИС версии

Если вы не знакомы с таймером 555, достаточно сказать, что эта универсальная интегральная схема, вероятно, является самой успешной из когда-либо разработанных и использовалась в бесчисленном количестве разработок, многие из которых очень далеки от первоначального замысла. С момента своего появления легендарный 555 завоевал популярность как у профессиональных дизайнеров, так и у любителей, и продолжает использоваться в проектах обоих лагерей. Новые версии интегральных схем все еще выпускаются, а дискретные версии создаются для развлечения — искушение, перед которым я просто не смог устоять, начав эту статью.

Если вы думаете, что все модели 555 одинаковы, подумайте еще раз. Сегодня ряд производителей продолжают выпускать 555 в оригинальной биполярной формуле, а также КМОП с меньшим энергопотреблением. Хотя версия с металлической банкой больше не доступна, DIP-8 все еще существует, как и новые корпуса для поверхностного монтажа вплоть до масштаба чипа. Некоторые поставщики также начали делать упрощенные варианты, чтобы уменьшить распиновку. Наконец, вы можете собрать свою собственную версию из нескольких частей, если вам нужно что-то, чего нет в коммерческих предложениях, или вы просто хотите весело провести выходные. В моем случае я придумал то, что, вероятно, является самым быстрым 555-м, хотя я не пожалел на это денег.

Ознакомьтесь с текущим состоянием модели 555 и, возможно, вдохновитесь на разработку чего-то совершенно нового с помощью этой самой универсальной детали.

Что в коробке?

Первые 555 таймеров, NE555V/SE555T от Signetics, были произведены более 47 лет назад. Эта деталь, разработанная Гансом Камензиндом, в конечном итоге продавалась тиражом более миллиарда единиц в год и использовалась во всем, от детских игрушек до космических кораблей; Первоначальная биполярная технология 555 не нуждалась в радиационной стойкости, только в очень строгих испытаниях для космической квалификации. Ганс, к сожалению, скончался в 2012 году, но вы можете услышать несколько аудиоклипов, в которых он обсуждает 555 на сайте Музея транзисторов. В этом интервью он рассказывает, как Signetics решила не патентовать дизайн. В то время в Силиконовой долине существовала культура гарантированного взаимного уничтожения интеллектуальной собственности: компании свободно воровали идеи друг у друга, будучи уверенными в том, что тот, кто первым подаст патентный иск, получит подавляющую реакцию на все свои претензии. собственные нарушения. Эта среда позволяла получать версии 555 от нескольких поставщиков, сохраняя низкие цены и повышая привлекательность детали для дизайнеров.

Art of Electronics назвал 555 набором деталей, и это, вероятно, лучшее общее описание, которое вы можете придумать. Внутри вы найдете делитель напряжения, производящий опорные значения 1/3 и 2/3 напряжения питания. Один из двух компараторов срабатывает, когда напряжение на выводе TRIGger меньше нижнего опорного значения или напряжение на выводе THREShold больше верхнего. Выходы компараторов входят в цифровую защелку, которая также может быть сброшена внешним активным низким сигналом. Наконец, выходной сигнал защелки управляет контактами OUTput и DISCHarge, последний обычно используется для разрядки внешнего конденсатора во время высокой части выходного цикла.

Что можно сделать с этими частями? Возможно, наиболее распространено его использование в качестве нестабильного мультивибратора или RC-генератора релаксации. В этой роли внешний резистор и конденсатор задают постоянную времени для колебаний. Хотя исходная биполярная конструкция с трудом генерировала выходные импульсы с рабочим циклом до 50%, варианты CMOS могут справиться с этим, используя один резистор от выхода обратно к конденсатору. Хотя вы можете сделать аналогичный релаксационный генератор не более чем инвертором триггера Шмитта (ST), результирующая точность частоты будет плохой, поскольку уровень гистерезиса на входах ST не очень хорошо контролируется: синхронизация будет варьироваться от части к части. -часть. Используя структуру делителя напряжения и оконного компаратора 555, вы получаете лучшую точность и стабильность частоты, а также большую гибкость конструкции.

Но 555 — это не просто осциллятор. Его также можно использовать в моностабильном (однократном) режиме, генерируя фиксированную ширину выходного импульса в ответ на слабый сигнал на входе TRIGger. В этом режиме подача напряжения на вывод CONTrol позволяет модулировать ширину выходного импульса. Я удивлен, как часто это используется: только на прошлой неделе я получил известие от двух человек, которые обнаружили, что 555 используются для ШИМ-управления яркостью светодиодов в коммерческих продуктах. Помимо основных функций, модель 555 может использоваться для генераторов временных последовательностей, импульсной позиционной модуляции, временных задержек, генераторов пилообразного изменения с добавлением источника тока и множества других приложений.

Тот факт, что он так часто используется, не означает, что 555 любим всеми. Колонка EDN за 2011 год делится некоторыми с трудом полученными уроками из 555 отказов и тем фактом, что легенда аналогового телевидения Боб Пиз вовсе не был фанатом этой части. Тем не менее, он дешев, прост в использовании и достаточно хорош для многих приложений.

Почему не микроконтроллер?

Учитывая ее универсальность, неудивительно, что эта ИС продолжает находить применение. Но в эпоху микроконтроллеров за 0,03 доллара нужно задаться вопросом, потеряет ли со временем 555 позиции. Помимо удивительного разнообразия инновационных разработок и приемов, на которые можно опираться, есть еще множество причин, по которым следует предпочесть эту часть микроконтроллерному решению, в том числе:

• Программирование не требуется
• Нет программных ошибок
• Отсутствие затрат на NRE (разовые инженерные работы) для программирования и отладки
• Нет кода загрузки времени изготовления
• Широкий диапазон напряжения питания
• Отсутствие разрядности флэш-памяти или программных ошибок из-за космических лучей или скачков напряжения
• Нет состояний зависания или зависания программного обеспечения; сторожевой таймер не требуется

Итак, раз мы решили использовать схему типа 555, пришло время осмотреться и посмотреть, что будет доступно в 2019 году. . Хотя вы все еще можете купить биполярный 555 по оригинальному рецепту с ограничением частоты 100 кГц у нескольких поставщиков, новые версии CMOS, похоже, находятся в центре внимания. Я посмотрел на два таких предложения.

TI LMC555

LMC555 корпус DSBGA в масштабе чипа. Темные полосы на заднем плане — это отметки в 1 мм по линейке слесаря. (нажмите, чтобы увеличить)

LMC555 от TI претендует на звание самого маленького и быстрого полнофункционального 555-го из доступных на рынке. Это вариант CMOS с максимальной частотой 3 МГц согласно техническому описанию. Он доступен в различных 8-контактных корпусах, включая DIP, SOIC и VSSSOP, в порядке уменьшения размера.

Также доступен худший кошмар любителя: 555 в корпусе BGA размером с чип. Эта часть меньше, чем два резистора 0603, расположенные рядом. В то время как полная проверка версии DSBGA была бы настоящим подвигом, существование такого небольшого пакета поднимает несколько интересных вопросов. Где сейчас используются такие маленькие 555, и какие хакеры выиграют от такого уровня миниатюризации?

Также обратите внимание, что если у вас есть доступ к микроскопу, вы можете перевернуть эту версию на оборотную сторону и посмотреть на кристалл; не требуются сильные кислоты или ножовки. Вы можете увидеть логотип National Semiconductor, если посмотрите достаточно близко. (TI приобрела NS в 2011 г.)

Microchip «IttyBitty» MIC1555/57

Microchip предлагает собственную версию концепции 555 с таймерами MIC1555/57, оба в небольших, но относительно удобных для хакеров корпусах SOT23-5. Цена, заплаченная за меньшую занимаемую площадь, — отказ от нескольких штифтов. В микросхеме MIC1555, которую можно использовать в качестве традиционного генератора или однократного генератора, отсутствуют входы напряжения КОНТРОЛЯ, выводы DISCHarge и RESET. Одним из неприятных последствий является то, что приложения PWM отсутствуют. MIC1557, с другой стороны, объединяет TRIGger и THRESHold в один контакт «T/T» и добавляет контакт выбора микросхемы (CS). Эта версия вообще не подходит для одноразовой работы; вместо этого он задуман как генератор с возможностью отключения (< 1 мкА). В техническом описании указана максимальная нестабильная частота 5 МГц для любой части, что, по крайней мере, на бумаге, быстрее, чем у LMC555.

Соберите свой собственный

Глядя на предложения таймеров с ограниченной функциональностью от Microchip, я задавался вопросом, что можно было бы сделать, если бы вы построили схему, подобную 555, из других частей. Идея не совсем нова — 555, построенный из дискретных транзисторов, получил один из призов в знаменитом конкурсе 555 — но возможности довольно интригующие. Что касается моей концепции, я выбрал чистую скорость, выбрав пару быстрых компараторов ADCMP600 и защелку, сделанную из двойного вентиля NOR 74LVC2G02. Компараторы имеют задержку распространения всего 3,5 нс, а вентили НЕ-ИЛИ обычно менее 2 нс и предлагают одни из самых быстрых фронтов, которые я измерял на КМОП-логике. Поскольку защелка RS имеет два выхода, вы можете выбрать нормальные или инвертированные импульсы. Это также позволяет получить выход (из инвертированного порта) без загрузки пути обратной связи.

Получившаяся схема, которую я назвал FF555 (полный проект см. на hackaday.io), была построена на печатной плате размером с почтовую марку с контактными площадками площадью 50 000 м² для внешних соединений. Я использовал сквозные резисторы и конденсаторы в качестве компонентов синхронизации, чтобы упростить тестирование. Для точного измерения сигналов с инвертирующего выхода я использовал резистивный пробник 10:1, состоящий из резистора 1/8 Вт, 453 Ом и кабеля RG174. Пробник питается от входа осциллографа с нагрузкой 50 Ом.

Тестирование в нестабильном режиме показало, что схема довольно надежна: она будет успешно генерировать вообще без добавления RC. С выходом, подключенным непосредственно к пороговому и триггерному входам, он колеблется с частотой 90,5 МГц, эта частота определяется в основном общей задержкой распространения (~ 5,2 нс) плюс небольшими R и C самой схемы. При использовании с типичными значениями RC он работает, как и ожидалось, легко достигая частот VHF, возможно, с разумным пределом повторяемости 50 МГц без настройки индивидуального разброса между устройствами. Выходной сигнал имеет четкие края, время нарастания инвертирующего выходного сигнала составляет менее 500 пс, а время спада — около 800 пс. (Биполярные NE555 обычно на два порядка медленнее при 100 нс.) При таких скоростях даже короткие соединения необходимо рассматривать как линии передачи и правильно завершать, чтобы предотвратить отражения.

Выход FF555. 1к/100 нФ (слева), 39 Ом/10 пФ (справа)

Хотя использование релаксационного RC-генератора на десятках МГц не очень практично, использование этой схемы для очень коротких однократных импульсов или высокочастотных PWM может оказаться интересным. Эта версия также совсем не рентабельна: на плате есть компараторы почти на 10 долларов. Тем не менее, я думаю, что вывод из этого эксперимента заключается в том, что архитектура 555 может быть легко преобразована в другие схемы, если вам нужно что-то особенное или вы просто хотите поиграть в аналоговой стране для разнообразия.

Дают ли эти современные взгляды на классическую микросхему таймера какие-либо идеи для новых приложений или улучшения существующего хака 555? Можешь сделать быстрее? Дайте нам знать об этом в комментариях. С другой стороны, если вы хотите узнать больше о 555, взгляните на некоторые из 541 (так близко!) статей, которые мы публиковали о нем на протяжении многих лет.

Использование микросхемы таймера 555

Использование микросхемы таймера 555

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

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

Теперь нужно разобраться с различными выводами на чипе. Международный Стандарт нумерации контактов на чипе работает следующим образом: Ориентируем чип относительно выемки на нем. Почти все чипы имеют выемку, вырезанную в одну. сторона, помогающая ориентироваться. Если разместить чип так, чтобы эта выемка была вверху, то контакт в левом верхнем углу — это контакт 1. Оттуда вы двигаться вниз, последовательно нумеруя каждый контакт, контакт 2, контакт 3 и т. д., пока не дойдете до штифта в левом нижнем углу, который на модели 555 был бы контакт 4 (поскольку у 555 по 4 контакта с каждой стороны). Оттуда перевернитесь на с другой стороны, чтобы нижний правый угловой контакт был следующим (контакт 5 на 555), а затем двигайтесь вверх, заканчивая таким образом, чтобы булавка с наибольшим номером оказалась внутри. верхний правый угол (контакт 8 на 555). Если вы сориентируете 555 так, чтобы выемка вверху, штифты выглядят вот так:

18
27
36
45
 

Нумеровать контакты легко, так как для каждый чип в мире. На самом деле определение функции штифтов гораздо сложнее, если только у вас нет документа, в котором они указаны. К счастью, 555 настолько популярен, что найти для него распиновку довольно сложно. легкий. Названия контактов для каждого контакта на 555 следующие:

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

Не беспокойтесь слишком сильно о том, что делает каждый штифт прямо сейчас. На данный момент вы можете просто начните подключать чип.

Модель 555 имеет два режима работы: в одном режиме («моностабильный режим»), это одноразовая сделка, при которой выдается один импульс. Чем больше однако обычно используется «нестабильный» режим, в котором он действует как таймер, производящий импульс через определенные промежутки времени. Мы будем использовать нестабильный режим. Чтобы перевести микросхему в этот режим, начните со следующего основного провода. вложения после того, как чип находится на макетной плате:

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

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

3. Подключите контакт 4 к +5В.

На этом этапе ваш макет должен выглядеть так (нижняя шина полоска +5В, а верхняя земля):

(На этих фото выемка у 555 находится с левой стороны чипа, поэтому контакт 1 находится в нижнем левом углу, контакт 4 в правом нижнем углу, контакт 5 в вверху справа и контакт 8 вверху слева.) Пока все хорошо. Теперь вам нужно добавить несколько компонентов в макет. Для работы 555 требуется три компонента: Два резистора (называемые R1 и R2) и конденсатор (называемый C1). значения эти компоненты определяют, насколько быстро будет работать 555. Для этого основного введения, мы заставим мигать светодиод с помощью 555. Формула для определение в герцах, насколько быстро работает 555:

1,44/((R1+2*R2)*С)

(где R1 и R2 в омах, а C в фарадах, НЕ в микрофарадах или пикофарад. ) Для этого эксперимента возьмем базовую частоту вспышек 1 герц, Это означает, что светодиод будет мигать примерно раз в секунду. За в этом эксперименте мы сделаем R1 равным 1000 Ом, а R2 равным 5000 Ом. С1, когда мы его добавим, будет 130 микрофарад (0,00013 фарад). Если вы сделаете математика...

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

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

Пока все хорошо! Теперь пришло время добавить конденсатор. Он проходит между штифтами 6 и земля. Сначала мы добавим конденсатор, поставив одну его сторону на контакт 6...

(знаю, что трудно сказать, куда подключен конденсатор, но поверьте мне, левая сторона его подключена к контакту 6. ) Теперь мы добавим провод, соединяющий другая сторона конденсатора на землю, вот так:

Поздравляем! Теперь модель 555 полностью подключена и готова к работе. Так и будет создавать импульсы с частотой почти ровно 1 Гц, и эти импульсы будут приходить с выходного контакта, который является контактом 3. Однако, чтобы на самом деле использовать эти импульсы, нам нужно что-то подключить к контакту 3. Итак, протянем провод от контакта 3, вот так...

...А теперь прикрепим светодиод так, чтобы плюсовой конец светодиода был подключен к контакту 3, а отрицательный конец светодиода идет на землю (через резистор, чтобы не перегорел светодиод). Теперь ваша доска должна выглядеть это:

Готово! Подключите источник питания, и ваш светодиод должен немедленно начните мигать с хорошей, устойчивой скоростью. Поздравляем! Вы сделали свой первая схема с использованием ИС, и вы уже на пути к созданию еще большего сложные схемы с использованием еще более сложных микросхем.