При проектирането електронни устройства често селага се генерират импулси с определена дължина или се генерира правоъгълен сигнал с определена честота и определено съотношение между дължина иуза. Опитният конструктор не би трябвало срещне трудности при проектиранетокова устройство от отделни цифрови елементи, но е по-удобно се използва специализиран чип зази цел.
Съдържание
Какво представлява NE555 и къде може се използва
NE555 езработен през 70-те години миналия век и все още е много популярен сред професионалисти и любители. Това е устройство сймер, поместено в 8-изводенкет. Предлага се във версии с DIP или за повърхностен монтаж (SMD).
Микросхемата съдържа два компаратора - горен и долен компаратор. техните входове се формира референтнопрежение,вно 2/3 и 1/3 от захранващотопрежение. Делителят се формира от резистори 5 kΩ резистор. Компараторите управляват тригера RS. Към изхода му свързани буферен усилвател и транзисторен ключ. Всеки компаратор има един свободен вход и се използва за външни управляващи сигнали. Горният компаратор се задейства, когато се появи високо ниво, истройва изхода чипа ниско ниво. Долният компаратор "следи"маляванетопрежението под 1/3 VCC истройва изходаймера логическа 1.
Основнирактеристики чипа NE555
Характеристикитеймерите могат сезличават леко призличните производители, но никой производител няма фундаменталнизлики (с изключение чиповете с неизвестен произход, от които можете очаквате всичко):
- Стандартно захранващотопрежение е от +5V до +15V, въпреки че в листовете снни е посочен диапазон от 4,5...18V.
- Изходният ток е 200 mA.
- Изходнотопрежение ексимално VCC минус 1,6 V, но не по-малко от 2 V при захранващопрежение 5 V.
- Консумация ток при 5 Vкс. 5 mA, при 15 Vкс. 13 mA.
- Грешка при формирането широчината импулса - не повече от 2,25%.
- Максималнатаботна честота е 500 kHz.
Всичкираметри посочени за температура околната среда +25°C.
Присвояване изположение пиновете
Независимо от конструкцията корпуса, изходитеймеразположени по стандартенчин, от 1 до 8, във възходящ ред от ключа по посока, обратнасовниковата стрелка (когато се гледа отгоре). всеки пин е присвоеназлична функция:
- GND - е общият захранващ проводник устройството.
- TRIG - Когато се подаде ниско ниво, се задейства вторият (по-нисък в схемата) компаратор,то изходът му е логическа единица, коятостройва вътрешния тригер RS 0. Към него е свързана външна RC времева верига. Той има приоритет пред THR.
- OUT - изход. Високото ниво сигнала елко под захранващотопрежение, а ниското ниво сигнала е 0,25 V.
- RESET - нулиране. Независим от сигналите другите входове, ако е нисък, нулира изхода 0 и блокиработатаймера.
- CTRL - контрол. То винаги е с ниво 2/3 отпрежението захранващата шина. Тук може се подаде външен сигнал и изходът се модулира с него.
- THR - Когато се достигне високо ниво (повече от 2/3 от захранващотопрежение), първият тригер (отгоре веригата) сестройва 1 и вътрешният RS спусък сестройва 1. Вътрешният RS-тригер се превключва 1.
- DIS -зреждане времевия кондензатор. Когато изходът за задействане е висок, вътрешният транзистор се отваря и се получава бързозреждане.ймерът е готов за следващияботен цикъл.
- VCC - Изход захранването. Към него може се подадепрежение от 5 до 15 V.
Описание режимитебота NE555
Въпреки че архитектуратаймера позволява използването му взлични режими, има три типични режимабота NE555.
Единичен вибратор (Мултивибратор в режим готовност)
Първоначална позиция:
- На вход 2 логическото ниво е високо;
- Тригерните входове R и S нули;
- Изход за задействане - 1;
- транзисторътзрядната верига е отворен, а кондензаторът С е премостен;
- на изход 3 - ниво 0.
Когато вход 2 се появи нулево ниво, долният компаратор превключва 1,то нулира тригера 0. изхода чипа се появява високо ниво. В същото време транзисторът се затваря,то вече не шунтира кондензатора. Той започва се зарежда чрез резистора R. Щом товапрежение достигне 2/3 от VCC, горният компаратор се задейства,то връща тригера 1, а изходаймера 0. Транзисторът се отваря изрежда кондензатора. Това генерира положителен импулс изхода, чиеточало се определя от външния сигнал вход 2, а краят му зависи от времето за зареждане кондензатора, което се изчислява по формулата t=1,1⋅R⋅C.
Мултивибратор
Когато се подаде захранване, кондензаторът сезрежда, вход 2 (и 6) е логическа 0, а изходътймера е 1 (този процес е описан в предишнияздел). Следто кондензаторът се зареди чрез R1 и R2 до 2/3 VCC, високото ниво вход 6 ще нулира изход 3 изрядният транзистор ще се отвори. Но кондензаторът няма сезрежда директно, а чрез R2. В крайна сметка веригата ще се върне в първоначалното си положение и цикълът ще се повтори отново и отново. От описанието процеса се вижда, че времето за зареждане се определя от сумата съпротивленията R1, R2 ипацитета кондензатора, а времето зазреждане се определя от R1 и C. Вместо R1 и R2 могат се поставят променливи резистори и честотата и честотата импулсите се управляват оперативно. Формулите за изчисление следните:
- продължителност импулса t1=0,693⋅(R1+R2)⋅C;
- продължителностузата t2=0,693⋅R2⋅C;
- честота повторение импулсите f=1/(0,693(R1+2⋅R2)⋅C.
Времетоузата не можедвишава времето импулса. За се преодолее това ограничение, веригите зазреждане и зарежданезделени чрез включване диод (катод към извод 6, анод към извод 7) във веригата.
Тригер Шмит
Можете изградите тригер Шмит върху чип 555. Той ще преобразувавно променящ се сигнал (синусоида, вълна и т.н.) в квадратна вълна. Тук не се използват вериги за синхронизация, сигналът се подава към входове 2 и 6, свързани заедно. При достигане прага 2/3 VCC изходнотопрежение скача 1, а при спадане до 1/3 то също скача до нула. Зоната неопределеност е 1/3 от захранващотопрежение.
Предимства и недостатъци
Основното предимство чипа NE555 е неговата лесна употреба - за изграждането схемата е необходиммолък, добре изчисленкет. В същото време цената устройството е ниска.
Основният недостатъкймера е силно изразената зависимост продължителността импулса от захранващотопрежение. Това ека, защото кондензаторът в един флип-флоп или верига с флип-флоп се зарежда чрез резистор (или два), а горният извод резистора е свързан към захранващата шина. Токът през резистора се генерира отпрежението VCC - колкото по-високо епрежението, толкова по-висок е токът, толкова по-бързо се зарежда кондензаторът, толкова по-рано се задейства компараторът и толкова по-кратък е генерираният интервал от време. По някаква неизвестна причинази точка липсва в техническата документация, но е познатазработчиците.
Друг недостатъкймера е, че праговитепрежения компараторите се формират от вътрешни делители и не могат се регулират. Това стеснява възможностите за приложение NE555.
Съществува и друга неприятна особеност. Поради конструкцията изходното стъпало с изтласкване, в момента превключване (когато транзисторътгоре по веригата е отворен, адолу по веригата все още не е затворен, или обратното.) има токов импулс. Продължителността му елка, но води до допълнителногряване микросхемата и създава смущения в захранващата верига.
Какви аналозите
Откакто съществуваймерът,зработени и пуснати голям брой клонинги. Те се произвеждат отзлични фирми, но всички съдържат номера 555. Средбриките, произвеждащи аналози, имакто популярни производители електронни компоненти,ка и неизвестни производители от Югоизточна Азия. Въпреки че първите в състояние предложат рекламираната производителност, вторите не могат бъдат държани отговорни заквито и билоранции. Отклоненията от деклариранитерактеристики могат бъдат големи.
В СССР езработен аналогичният модел KR1006VI1. Функционалността му е идентична сзи оригинала с едно изключение: щифт 2 има приоритет пред щифт 6 (а не обратното,кто при NE555). Това трябва се вземе предвид при проектирането вериги. И още нещо: обозначението KR означава, че чипът се предлагамо вкет DIP8.
Примери за практически приложения
Областта практическо приложение е широка и не можем обхванем цялата тема встоящия преглед. Но си струва сезгледатй-често срещаните примери.
В режим единичен осцилатор може се изгради кодово заключване с ограничено във времетобиране няколко микрочипа. Другчин е се използва в комбинация сзлични сензорито аларма за прагово ниво (светлина, нивопацитет и др.).
В режим мултивибратор (астабилен режим)ймерът имай-широк спектър от приложения. В няколкоймера може се вгради верижен превключвател с отделно управление честотата мигане, времето за включване и времето зауза. Можете използвате NE555то основа за времево реле и зададете време включване потребителите от 1 до 25 секунди. Възможно е се създаде метроном за музикант. Това ей-използваният режим чипа и е невъзможно се опишат всички приложения.
Като тригер Шмитймерът не се използва често. Но в бистабилен режим, без честотни драйвери, NE555 се използвато потискател отскока контакта илито двубутонен превключвател в режим старт/стоп. Всъщност се използвамо вграденият RS спусък. Известно е също, чезатаймера може се изгради ШИМ контролер.
Съществуват книги за схеми, в които описанизлични приложенияймера NE555. Има хилядичини за използване чипа. Но дори и това не е достатъчно за любознателния ум дизайнера и той щемери допълнително, все още неописано приложение займера. Възможностите дизайнерите чипове позволяват това.
Свързани статии:
