NE555 चिपचे ऑपरेशन मोड, वैशिष्ट्ये आणि पिन असाइनमेंट

इलेक्‍ट्रॉनिक उपकरणांची रचना करताना अनेकदा दिलेल्या लांबीच्या पल्स तयार करणे किंवा दिलेल्या वारंवारता आणि विशिष्ट लांबी-टू-पॉज गुणोत्तरासह आयताकृती सिग्नल तयार करणे आवश्यक असते. एक अनुभवी डिझायनर स्वतंत्र डिजिटल घटकांवर सहजपणे अशा डिव्हाइसची रचना करू शकतो, परंतु या उद्देशासाठी विशेष चिप वापरणे अधिक सोयीचे आहे.

NE555 काय आहे आणि ते कुठे वापरले जाऊ शकते

NE555 ची रचना 1970 मध्ये करण्यात आली होती आणि अजूनही व्यावसायिक आणि शौकीनांमध्ये खूप लोकप्रिय आहे. हा 8 पिनसह एन्कॅप्स्युलेट केलेला टाइमर आहे. हे डीआयपी आवृत्तीमध्ये किंवा वेगवेगळ्या एसएमडी आवृत्त्यांमध्ये उपलब्ध आहे.

मायक्रोसर्किटमध्ये दोन तुलना करणारे असतात - वरच्या आणि खालच्या. त्यांच्या इनपुटवर संदर्भ व्होल्टेज तयार होतो, पुरवठा व्होल्टेजच्या 2/3 आणि 1/3 च्या समान. विभाजक प्रतिरोधकांद्वारे तयार होतो 5 kΩ प्रतिरोधक. तुलनाकार आरएस ट्रिगर नियंत्रित करतात. एक बफर अॅम्प्लिफायर आणि ट्रान्झिस्टर स्विच त्याच्या आउटपुटशी जोडलेले आहेत. प्रत्येक तौलनिकाकडे एक विनामूल्य इनपुट असतो आणि त्याचा वापर बाह्य नियंत्रण सिग्नल पुरवण्यासाठी केला जातो.जेव्हा उच्च पातळी दिसते तेव्हा वरचा तुलनाकर्ता ट्रिगर करतो आणि चिपचे आउटपुट निम्न स्तरावर वळवतो. खालचा एक 1/3 VCC पेक्षा कमी व्होल्टेजचे "निरीक्षण" करतो आणि टाइमर आउटपुट लॉजिकल 1 वर सेट करतो.

NE555 चिपची मुख्य वैशिष्ट्ये

वेगवेगळ्या उत्पादकांची टाइमर वैशिष्ट्ये लहान श्रेणीमध्ये भिन्न असू शकतात, परंतु तत्त्वतः कोणतेही विचलन नाहीत (अज्ञात उत्पत्तीच्या चिप्स वगळता, त्यांच्याकडून आपण कशाचीही अपेक्षा करू शकता):

• पुरवठा व्होल्टेज +5V ते +15V मानक म्हणून निर्दिष्ट केले आहे, जरी डेटाशीटची श्रेणी 4.5...18V आहे.
• आउटपुट वर्तमान 200 एमए आहे.
• आउटपुट व्होल्टेज कमाल VCC उणे 1.6 V आहे, परंतु 5 V पुरवठा व्होल्टेजवर 2 V पेक्षा कमी नाही.
• 5 V वर वर्तमान वापर 5 mA पेक्षा जास्त नाही, 15 V वर - 13 mA पर्यंत.
• पल्स कालावधी निर्मितीची अचूकता - 2.25% पेक्षा जास्त नाही.
• कमाल ऑपरेटिंग वारंवारता 500 kHz आहे.

सर्व पॅरामीटर्स सभोवतालच्या तापमानासाठी दिलेले आहेत +25 °С.

पिन असाइनमेंट आणि व्यवस्था

टाइमर पिन केस डिझाइनकडे दुर्लक्ष करून मानक पद्धतीने स्थित असतात - की घड्याळाच्या उलट दिशेने (जेव्हा वरून पाहिले जाते), 1 ते 8 पर्यंत चढत्या क्रमाने. प्रत्येक पिनचे कार्य वेगळे असते:

1. GND - उपकरण वीज पुरवठ्याची सामान्य वायर आहे.
2. TRIG - जेव्हा एक निम्न स्तर लागू केला जातो, तेव्हा तो दुसरा (आकृतीमध्ये खालचा) तुलनाकर्ता ट्रिगर करतो, त्याचे आउटपुट लॉजिकल 1 आहे, जे अंतर्गत RS-ट्रिगर 0 वर सेट करते. ते बाह्य RC-चेन टाइमिंग सर्किटशी कनेक्ट केलेले असते. त्याला THR वर प्राधान्य आहे.
3. बाहेर - आउटपुट. पुरवठा व्होल्टेजच्या अगदी खाली उच्च सिग्नल पातळी, कमी सिग्नल पातळी - 0,25 V.
4. रीसेट करा - रीसेट करा. इतर इनपुटवरील सिग्नलपासून स्वतंत्र, कमी असल्यास, आउटपुट 0 वर रीसेट करते आणि टाइमर ऑपरेशन प्रतिबंधित करते.
5. CTRL - नियंत्रण. पॉवर बसमध्ये नेहमी 2/3 व्होल्टेज पातळी असते. येथे बाह्य सिग्नल लागू केला जाऊ शकतो आणि आउटपुट त्याच्यासह मोड्यूलेट केले जाऊ शकते.
6. THR - जेव्हा उच्च पातळी गाठली जाते (पुरवठ्याच्या 2/3 पेक्षा जास्त), पहिला (सर्किट टॉप) ट्रिगर 1 वर सेट केला जातो आणि अंतर्गत आरएस ट्रिगर अंतर्गत RS-ट्रिगर 1 वर जाईल.
7. DIS - टाइम कॅपेसिटरचे डिस्चार्ज. जेव्हा ट्रिगर आउटपुट जास्त असते, तेव्हा अंतर्गत ट्रान्झिस्टर उघडतो आणि वेगवान डिस्चार्ज होतो. टाइमर पुढील ड्यूटी सायकलसाठी तयार आहे.
8. VCC - वीज पुरवठा आउटपुट. हे 5 ते 15 V पर्यंतच्या व्होल्टेजसह पुरवले जाऊ शकते.

ऑपरेशनच्या NE555 मोडचे वर्णन

जरी टाइमरचे आर्किटेक्चर त्याला वेगवेगळ्या मोडमध्ये वापरण्याची परवानगी देते, तरीही NE555 च्या ऑपरेशनचे तीन वैशिष्ट्यपूर्ण मोड आहेत.

सिंगल व्हायब्रेटर (स्टँडबाय मल्टीव्हायब्रेटर)

प्रारंभिक स्थिती:

• इनपुट 2 वर, तर्क पातळी उच्च आहे;
• ट्रिगरच्या आर आणि एस इनपुटवर - शून्य;
• ट्रिगर आउटपुट - 1;
• डिस्चार्ज सर्किट ट्रान्झिस्टर खुले आहे, कॅपेसिटर सी बायपास आहे;
• आउटपुट 3 - स्तर 0 वर.

जेव्हा इनपुट 2 वर शून्य पातळी दिसून येते, तेव्हा खालचा तुलनाकर्ता 1 वर स्विच करतो, ट्रिगर 0 वर रीसेट करतो. चिप आउटपुटवर उच्च पातळी दिसून येते. त्याच वेळी ट्रान्झिस्टर बंद होतो आणि कॅपेसिटर शंट करणे थांबवते. हे रेझिस्टर R द्वारे चार्ज होण्यास सुरवात होते. जसे की त्यावरील व्होल्टेज VCC च्या 2/3 पर्यंत पोहोचते तेव्हा वरचा तुलनाकर्ता बंद होतो, ट्रिगर परत 1 वर सेट करतो आणि टाइमर आउटपुट 0 वर सेट करतो. ट्रान्झिस्टर उघडतो आणि कॅपेसिटर डिस्चार्ज करतो. हे आउटपुटवर एक सकारात्मक नाडी निर्माण करते, ज्याची सुरूवात इनपुट 2 वरील बाह्य सिग्नलद्वारे निर्धारित केली जाते आणि त्याचा शेवट कॅपेसिटर चार्जच्या वेळेवर अवलंबून असतो, ज्याची गणना t=1,1⋅R⋅C या सूत्राद्वारे केली जाते. .

मल्टीव्हायब्रेटर

जेव्हा वीज पुरवठा लागू केला जातो तेव्हा कॅपेसिटर डिस्चार्ज केला जातो, इनपुट 2 (आणि 6) लॉजिक 0 असतो, टाइमर आउटपुट 1 असतो (या प्रक्रियेचे मागील विभागात वर्णन केले आहे). R1 आणि R2 ते 2/3 VCC द्वारे कॅपेसिटर चार्ज केल्यानंतर इनपुट 6 वरील उच्च पातळी आउटपुट 3 शून्यावर रीसेट करेल आणि डिस्चार्ज ट्रान्झिस्टर उघडेल. परंतु कॅपेसिटर थेट डिस्चार्ज होणार नाही, परंतु R2 द्वारे. अखेरीस सर्किट त्याच्या मूळ स्थितीत परत येईल आणि चक्र पुन्हा पुन्हा पुनरावृत्ती होईल.प्रक्रियेच्या वर्णनावरून तुम्ही पाहू शकता की चार्ज वेळ R1, R2 आणि कॅपेसिटरच्या क्षमतेच्या बेरीजद्वारे निर्धारित केला जातो आणि डिस्चार्ज वेळ R1 आणि C द्वारे सेट केला जातो. R1 आणि R2 ऐवजी तुम्ही व्हेरिएबल रेझिस्टर लावू शकता. आणि वारंवारता आणि पल्स रेट ऑपरेटिव्हपणे नियंत्रित करा. गणनासाठी सूत्रे:

• नाडीचा कालावधी t1=0.693⋅(R1+R2)⋅C;
• विराम कालावधी t2=0.693⋅R2⋅C;
• नाडी पुनरावृत्ती दर f=1/(0.693(R1+2⋅R2)⋅C.

विरामाची वेळ नाडी वेळेपेक्षा जास्त असू शकत नाही. या मर्यादेपर्यंत पोहोचण्यासाठी, डिस्चार्ज आणि चार्ज सर्किट्स डायोड (कॅथोड ते पिन 6, एनोड ते पिन 7) समाविष्ट करून वेगळे केले जातात.

श्मिट ट्रिगर

तुम्ही ५५५ चिपवर श्मिट ट्रिगर बनवू शकता. हे उपकरण हळू हळू बदलणाऱ्या सिग्नलला (साइन, सॉटूथ इ.) स्क्वेअर वेव्हमध्ये रूपांतरित करते. येथे कोणतेही टायमिंग सर्किट वापरले जात नाहीत, सिग्नल एकमेकांशी जोडलेल्या 2 आणि 6 इनपुटवर लागू केले जातात. जेव्हा 2/3 VCC थ्रेशोल्ड गाठला जातो, तेव्हा आउटपुट व्होल्टेज 1 वर जाते, जेव्हा ते 1/3 वर जाते तेव्हा ते शून्यावर जाते. अस्पष्टतेचे क्षेत्र पुरवठा व्होल्टेजच्या 1/3 आहे.

फायदे आणि तोटे

NE555 चिपचा मुख्य फायदा म्हणजे त्याची वापराची साधेपणा - एक सर्किट तयार करण्यासाठी एक लहान, चांगले-गणित पॅकेज असणे पुरेसे आहे. त्याच वेळी, डिव्हाइसची किंमत कमी आहे.

टाइमरचा मुख्य तोटा म्हणजे पुरवठा व्होल्टेजवर पल्स कालावधीची स्पष्ट अवलंबित्व. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की फ्लिकर किंवा फ्लिकर सर्किटमधील कॅपेसिटर रेझिस्टर (किंवा दोन) द्वारे चार्ज केला जातो आणि रेझिस्टरची वरची लीड पॉवर बसशी जोडलेली असते. रेझिस्टरद्वारे विद्युत् प्रवाह व्हीसीसी व्होल्टेजद्वारे तयार होतो - ते जितके जास्त असेल तितके जास्त विद्युत् प्रवाह, कॅपेसिटर जितका वेगवान चार्ज होईल, तुलनाकर्ता जितका लवकर ट्रिगर होईल तितका कमी वेळ निर्माण होईल. काही अज्ञात कारणास्तव, तांत्रिक दस्तऐवजात हा मुद्दा गहाळ आहे, परंतु विकासकांना ते सुप्रसिद्ध आहे.

टाइमरचा आणखी एक तोटा असा आहे की तुलनाकर्त्यांचे थ्रेशोल्ड व्होल्टेज अंतर्गत विभाजकांद्वारे तयार केले जातात आणि ते समायोजित केले जाऊ शकत नाहीत. हे NE555 च्या अनुप्रयोगाच्या शक्यता कमी करते.

आणि आणखी एक अप्रिय वैशिष्ट्य. आउटपुट स्टेजच्या पुश-पुल डिझाइनमुळे, स्विचिंगच्या क्षणी (जेव्हा अपस्ट्रीम ट्रान्झिस्टर खुला असतो आणि डाउनस्ट्रीम अद्याप बंद केलेला नसतो किंवा उलट)) एक माध्यमातून वर्तमान नाडी आहे. त्याचा कालावधी मोठा नसतो, परंतु यामुळे मायक्रोसर्किट अतिरिक्त गरम होते आणि पॉवर सर्किटमध्ये आवाज निर्माण होतो.

analogues काय आहेत

टाइमरच्या अस्तित्वापासून, मोठ्या संख्येने क्लोन विकसित आणि सोडले. ते वेगवेगळ्या कंपन्यांद्वारे उत्पादित केले जातात, परंतु सर्व 555 क्रमांकाच्या नावावर असतात. अॅनालॉग तयार करणाऱ्या कारखान्यांमध्ये, इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे लोकप्रिय उत्पादक आणि आग्नेय आशियातील अज्ञात उत्पादक दोन्ही आहेत. जर पहिल्याने घोषित पॅरामीटर्स प्रदान केले तर आपण दुसऱ्यांकडून कोणत्याही हमीची अपेक्षा करू नये. घोषित वैशिष्ट्यांमधील विचलन मोठे असू शकतात.

यूएसएसआरने एक समान टाइमर, KR1006VI1 विकसित केला. त्याची कार्यक्षमता एका अपवादासह मूळ सारखीच आहे: पिन 2 ला पिन 6 पेक्षा प्राधान्य आहे (आणि NE555 प्रमाणे नाही). सर्किट डिझाइन करताना हे लक्षात घेतले पाहिजे. आणखी एक गोष्ट: इंडेक्स KR म्हणजे चिप फक्त DIP8 पॅकेजमध्ये उपलब्ध आहे.

व्यावहारिक अनुप्रयोगाची उदाहरणे

टाइमरच्या व्यावहारिक अनुप्रयोगाचे क्षेत्र विस्तृत आहे, या पुनरावलोकनाच्या मर्यादेत आम्ही विषय पूर्णपणे उघड करू शकत नाही. परंतु सर्वात सामान्य उदाहरणे विश्लेषित करण्यासारखे आहेत.

काही चिप्सवर सिंगल-ऑसिलेटर मोडमध्ये तुम्ही वेळ-मर्यादित डायलिंग कोडसह कोड लॉक तयार करू शकता. दुसरा मार्ग म्हणजे थ्रेशोल्ड इंडिकेटर (प्रकाश, क्षमता भरण्याची पातळी इ.) विविध सेन्सर्ससह एकत्र वापरणे.

मल्टीव्हायब्रेटर मोडमध्ये (अस्थिर मोड) टाइमरला सर्वात विस्तृत अनुप्रयोग सापडतो. अनेक टायमरवर तुम्ही फ्लॅशिंग फ्रिक्वेंसी, चालू वेळ आणि विराम वेळेच्या स्वतंत्र नियंत्रणासह डेझी चेन स्विच तयार करू शकता. तुम्ही वेळ रिलेसाठी आधार म्हणून NE555 वापरू शकता आणि ग्राहकांना 1 ते 25 सेकंदांपर्यंत स्विच करण्यासाठी वेळ तयार करू शकता. आपण संगीतकारासाठी मेट्रोनोम तयार करू शकता. हा चिपचा सर्वात वापरला जाणारा मोड आहे आणि सर्व उपयोगांचे वर्णन करणे अशक्य आहे.

श्मिट ट्रिगर म्हणून टाइमर सहसा वापरला जात नाही. परंतु फ्रिक्वेन्सी ड्रायव्हर्सशिवाय बिस्टेबल मोडमध्ये NE555 संपर्क बाउंस सप्रेसर किंवा स्टार्ट-स्टॉप मोडमध्ये दोन-बटण स्विच म्हणून वापरला जातो. खरं तर, फक्त अंगभूत आरएस ट्रिगर वापरला जातो. टाइमर पीडब्लूएम रेग्युलेटरच्या आधारे बांधकाम करण्याबद्दल देखील हे ज्ञात आहे.

NE555 टायमरच्या विविध उपयोगांचे वर्णन करणारे सर्किट्सचे संग्रह आहेत. ते चिप वापरण्याच्या हजारो मार्गांचे वर्णन करतात. परंतु डिझायनरचे जिज्ञासू मन पुरेसे नसू शकते आणि त्याला एक अतिरिक्त सापडेल, टाइमरचा इतरत्र कुठेही वर्णन केलेला नाही. चिपच्या डिझायनर्सनी मांडलेल्या शक्यता यास अनुमती देतात.

संबंधित लेख: