Ne555 Wprowadzenie, struktura wewnętrzna, tryb pracy, aplikacje

NE555 jest monolitycznym zintegrowanym timerem obwodu zdolnym do wytwarzania różnych rodzajów sygnałów czasowych.Jest szeroko stosowany w zegarach elektronicznych, zarządzaniu energią, kalkulatorom, wyświetlaczom LED i innym urządzeniom elektronicznym w różnych dziedzinach.W tym artykule ma na celu dostarczenie szczegółowych informacji o NE555, w tym jego tła, projektowaniu, strukturze wewnętrznej, opisach pinów, trybach i zasadach operacyjnych oraz aplikacjach, aby pomóc Ci lepiej wykorzystać ten układ.

NE555 jest jednym z modeli z serii IC 555 Timer.Funkcje PIN i zastosowania tej serii są wzajemnie kompatybilne, ale różne modele ChIP mogą się różnić pod względem ceny, stabilności, wydajności oszczędności i częstotliwości oscylacji.

IC 555 Timer jest wszechobecnym wielofunkcyjnym komponentem w obwodach rozrządu, wymagającego tylko minimalnej liczby rezystorów i kondensatorów do generowania różnych sygnałów impulsów niezbędnych dla cyfrowych produktów elektronicznych.Podstawowe zastosowanie NE555 polega na jego zdolności do tworzenia obwodu bazowego z wewnętrznym timerem, zapewniając w ten sposób precyzyjne impulsy czasowe dla innych obwodów.

Ma dwa główne typy opakowań: Dip (podwójny pakiet in-line) z 8-pinową konfiguracją, którą można bezpośrednio wstawić, oraz bardziej kompaktowy pakiet SOP-8, odpowiedni dla aplikacji wrażliwych na przestrzeń.

Alternatywy i równoważne opcje:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

IC 555 Timer został zaprojektowany przez Hansa R. Camenzind w 1971 r. Dla Signetics (później nabyty przez Philips), zawierający 25 tranzystorów, 2 diody i 15 rezystorów, wszystkie dostępne za pomocą 8-pinowego pakietu DIP-8.Ten fundamentalny projekt zrodził różne pochodne, w tym 556 (z dwoma 555 timerami w pakiecie DIP-14), a także modele 558 i 559.

NE555 działa w zakresie temperatur od 0 ° C do 70 ° C, obsługując ogólny rynek, podczas gdy jego odpowiednika klasy wojskowej, SE555, jest zaprojektowany tak, aby wytrzymywać ekstremalne temperatury od -55 ° C do 125 ° C.Opcje opakowań dla IC 555 Timer odzwierciedlają jego wszechstronność i zakres aplikacji, oferując metal o wysokiej niezawodności (wskazany przez sufiks T) i obudowy żywicy epoksydowej (V), zatem kompleksowe Etykiety NE555V, NE555T, SE555V i SE555TT.Uważa się, że konwencja nazewnictwa „555” pochodzi z wewnętrznych rezystorów 5kΩ, chociaż sam Camenzind obalił to, wyjaśniając, że wybór nazwy „555” był arbitralny.

W dążeniu do efektywności energetycznej seria 555 obejmuje modele o niskiej mocy, takie jak 7555 i TLC555 oparte na CMOS, które mają mniejsze zużycie energii w porównaniu ze standardowymi modelami.Jak twierdzą producenci, model 7555 nie wymaga kondensatora obejściowego między pinem sterującym a podłożem ani kondensatorem oddzielenia między zasilaczem a podłożem w celu wyeliminowania hałasu, mającym na celu rozwój projektowania, który zmniejsza złożoność i zwiększa wydajność.

Ne555 to klasyczny obwód zintegrowany.Jego wewnętrzna struktura obwodu składa się z trzech kluczowych jednostek operacyjnych: komparatora napięcia z etapem wyjściowym, różnymi komparatorami i flip-flopem RS.Poniżej znajduje się szczegółowa analiza wewnętrznego obwodu NE555:

1. Komparator napięcia: NE555 zawiera komparator napięcia wewnętrznie, używany do sprawdzania napięcia zasilania i bezproblemowego łączenia jego wyjścia z Flip-Flop RS w celu zapewnienia dokładnego monitorowania napięcia.

2. Etap wyjściowy: podłączony do Flip-Flop RS, etap wyjściowy zarządza przede wszystkim stanem pinu wyjściowego (pin 3).Architektura wyjściowa NE555 jest projektem otwartego dala, niezdolna do niezależnego przesyłania sygnałów wysokiego poziomu i wymagania zewnętrznego rezystora podciągania w celu przeniesienia pinu wyjściowego do wysokiego stanu, gdy potrzebny jest sygnał wysokiego poziomu.

3. Komparatory: W NE555 wyróżniają się dwa komparatory: odpowiednio komparator progowy i komparator wyzwalający, powiązany z PINS 6 (THR) i 2 (TRIG).

(1) Wraz ze wzrostem napięcia na progowym styku (pin 6) komparator progowy podnosi swój wyjście do sygnału wysokiego poziomu.Jeśli napięcie progowe przekracza napięcie wyzwalające, wyjście komparatora odpowiednio się zmienia.

(2) Gdy napięcie na szpilku wyzwalające (pin 2) maleje, komparator wyzwalacza zmniejsza swój wyjście do sygnału niskiego poziomu.Zmiany wyjściowe występują, gdy napięcie wyzwalające spadnie poniżej napięcia progowego.

4. RS Flip-Flop: NE555 zawiera wewnętrznie flip-flop RS, używany do przechowywania stanu pinu wyjściowego (pin 3).Wejścia Flip-Flop RS są kontrolowane przez wyjścia komparatora progowego i komparatora wyzwalającego.

(1) Wejście R pochodzi z wyjścia komparatora progowego, nadzorując mechanizm resetowania RS Flip-Flop.

(2) Wejście S pochodzi z wyjścia komparatora wyzwalacza, zarządzając konfiguracją Flip-Flop RS.

Przegląd analizy obwodu wewnętrznego NE555 podkreśla jego złożony projekt, umożliwiając niezawodne wykonywanie swojej roli jako wszechstronnego rozwiązania czasowego.

Timer NE555 jest wszechstronnym komponentem w projektowaniu elektronicznym, działającym w trzech głównych trybach, każdy dostosowany do określonych funkcji obwodu:

1. Tryb Astable: Ta konfiguracja charakteryzuje się nieodłączną niestabilnością, oscylującą w nieskończoność bez wchodzenia w stan stabilny.Jest szeroko stosowany w aplikacjach wymagających powtarzających się sygnałów, takich jak błyski, generatory audio, generatory impulsów i obwody rozrządu, w celu ułatwienia ciągłej oscylacji wyjściowej.

2. Tryb bistabilny: Odzwierciedlając stabilność stojaka rowerowego, zarówno podniesionego, jak i obniżonego, ten tryb utrzymuje stabilność w dwóch różnych stanach, tylko przejście z interwencją zewnętrzną.Znany jako bistable ze względu na dwa stabilne warunki, pozwala NE555 działać jako przełącznik przełączający, reagując na zewnętrzne wejścia w celu zmiany jego stanu.

3. Tryb Monostable: Podobnie do drzwi wyposażonych w bliżej, pozostaje bezpiecznie zamknięty, dopóki przymusowo się otworzy.W tym trybie NE555 stabilizuje się w jednym stanie, aktywowanym wyłącznie przez zewnętrzny spust i automatycznie wraca do pierwotnego stanu po usunięciu wyzwalacza.Ta monostabilna operacja jest odpowiednia dla aplikacji wymagających jednego sygnału wyjściowego rozrządu, takich jak liczniki czasu, przełączniki dotykowe i mierniki pojemności.

Po zainicjowaniu napięcia zasilającego VCC obwód zaczyna działać, co skłoniło kondensator C do natychmiastowego rozpoczęcia ładowania.Gdy napięcie na kondensatorze C osiągnie dwie trzecie VCC, wyjście wewnętrznego komparatora stają się wysokie, przełączając wyjście wyjściowe z niskiego na wysokie.Następnie spadek napięcia kondensatora do jednej trzeciej VCC powoduje, że wewnętrzny komparator powrócił do niskiego wyjścia, co powoduje, że wyjście wyjściowe z powrotem z wysokiego do niskiego.Następnie kondensator C wznawia ładowanie, napędzając obwód do nowego cyklu roboczego.

Czas okresu t (w sekundach) jest określany przez wartości zewnętrznego kondensatora C i dwóch zewnętrznych rezystorów R1 i R2, z wzorem: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. Cykl pracy D, reprezentującyOdsetek wysokiego poziomu fali kwadratowej na całym cyklu jest obliczany jako: d = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Dlatego, dopracowując wartości kondensatora C i rezystorów R1 i R2, można zmodyfikować okres okresu i cyklu fali kwadratowej.

Zasadniczo zasada działania NE555 obraca się wokół budowy obwodu rozrządu.Dostosowując wartości zewnętrznych kondensatorów i rezystorów, można kontrolować cykl okresu i pracy, ułatwiając wytwarzanie pożądanych przebiegów impulsów.

1. Ne555 Opóźnienie opóźnienia w podczerwieni:

Współczesne gospodarstwa domowe są powszechnie wyposażone w zdalne sterowanie w podczerwieni i możemy użyć tych istniejących pilotów do kontrolowania zdalnie sterowanych świateł opóźnienia w podczerwieni.W tej konfiguracji „H” reprezentuje zintegrowany odbiornik podczerwieni, a „C1” działa jako kondensator filtrujący.Sygnał z pilota, po filtrowaniu przez C1, generuje impuls ujemny, wyzwalając obwód monostabilny NE555 do aktywacji.

2. Ne555 Byging Water Alarm:

Ten system alarmowy pomysłowo projektuje obwód kontroli temperatury, oscylator o niskiej częstotliwości i oscylator o wysokiej częstotliwości.Kontrola temperatury osiąga się poprzez połączenie RP, RT i VT1.Oscylacja o niskiej częstotliwości obejmuje IC1, R2, R3 i C1, gdzie VT1 wpływa na jego pin resetowy (pin 4).Jednocześnie oscylator o wysokiej częstotliwości złożony z IC1, R4, R5 i C2 jest modulowany przez IC1.Po osiągnięciu ustalonej temperatury oporność RT zmniejsza się, powodując zaprzestanie funkcjonowania VT1.W konsekwencji IC1 oscyluje, emitując impulsy o niskiej częstotliwości, które modulują oscylator o wysokiej częstotliwości w IC2, powodując w ten sposób alarm dźwiękowy.

3. Przełącznik czasowy aktywacji dotykowej NE555:

Powyższa konfiguracja jest obwodem monostabilnym, w którym IC1 (timer NE555) w normalnych warunkach kondensator C1 jest w pełni rozładowywany przez pin Ne555, co powoduje niską moc wyjściową na styku 3, utrzymując przekaźnik (KS) i podłączone lampę.Prosty dotyk metalowej płyty „P” może aktywować lampę, wykorzystując zbłąkane napięcie sygnału z ludzkiego korpusu przekazywanego do szpilki wyzwalającej NE555 przez C2, przerzucając moc wyjściową.Ta operacja aktywuje przekaźnik (KS) i oświetla.Jednocześnie licznik czasu zaczyna się jako ładunki R1 C1, z czasem trwania czasu ustawionym przez T1 = 1,1R1*C1, w przybliżeniu czterech minut, w oparciu o dostarczone wartości komponentów.Opcje diody dla D1 obejmują modele 1N4148 lub 1N4001.

1. Podstawowy obwód timera NE555

Ten podstawowy, ale szeroko stosowany obwód, składający się z układu NE555 wraz z rezystorami i kondensatorami, wygodnie generuje sygnały czasowe na poziomie milisekundowego, takie jak impulsy i fale kwadratowe.Jego cele charakterystyczne polega na jego prostocie i precyzji, łatwo tworząc dokładne sygnały taktowania.

2. Monostabilny obwód NE555

Ta konfiguracja jest zbudowana wokół NE555, zdolna do generowania pojedynczego sygnału impulsowego wraz z różnymi rezystorami i kondensatorami.Zmieniając te komponenty, szerokość impulsu i czas opóźnienia można dostosować, dzięki czemu jest idealnym wyborem do tworzenia sygnałów wyzwalacza i synchronizacji.Obwód charakteryzuje się jego zdolnością do wytwarzania pojedynczego sygnału impulsu, z regulowaną szerokością impulsu i czasem opóźnienia.

3. Obwód bistabki NE555

Ten obwód implementuje funkcję Flip-Flop logiki, umożliwiając modyfikację czasu spustu i napięcia progowego poprzez regulację rezystorów i kondensatorów, powszechnie stosowanych do logicznych klapek i zastosowań porównawczych napięcia.

4. Obwód generatora fali kwadratowej NE555

Zaprojektowany do wytwarzania sygnałów fali kwadratowej, regulując rezystory i kondensatory w tym obwodzie zmienia jego częstotliwość i cykl pracy.Stosowany głównie do generowania sygnałów cyfrowych i modulacji, jego zdolność do dostosowywania częstotliwości fali kwadratowej i cyklu pracy sprawia, że nadaje się do wielu zadań cyfrowych i modulacji.

5. Ne555 Astable Multivibrator obwód

Składa się z dwóch wiórów NE555 oraz dodatkowych rezystorów i kondensatorów, ten obwód generuje regulowane prostokątne sygnały falowe.Częstotliwość i cykl pracy można dopracować, dzięki czemu nadaje się do wytwarzania sygnałów audio lub modulacji.Obwód charakteryzuje się jego zdolnością do zapewnienia prostokątnych fal o konfigurowalnej częstotliwości i cyklu pracy.

1. Jaka jest funkcja NE555?

IC Timer SE 555 działa w zakresie temperatury od -55 ° C do 125 ° C, podczas gdy IC NE 555 jest używany w zakresie temperatur od 0 ° C do 70 ° C.Ma szeroki zakres zastosowań w dziedzinie elektroniki, takich jak timery, opóźnienia, wytwarzanie pulsu, oscylatory itp.

2. Czy NE555 i IC 555 to samo?

Tak, IC Timer Ne555 i IC 555 Timer są takie same.NE555 to numer części dla timera IC.Zasadniczo IC NE555 jest określany jako IC 555 Timer.

3. Jaka jest zasada działania NE555?

Podłączając sygnał wejściowy resetowania do pinu resetowania i ustawionego sygnału wejściowego do pinu TR, licznik 555 może działać jako efektywny zatrzask SR niskiego poziomu (chociaż bez odwrotnego wyjścia Q).Dlatego chwilowe ciągnięcie ustawienia niskiego zestawu może działać jako „zestaw” i przełączyć wyjście na wysoki stan (VCC).