Мікрасхема 555: прымяненне

Мікрасхема інтэгральнага таймера NE555 - гэта сапраўдны прарыў у галіне электронікі. Яна была створана ў 1972 годзе супрацоўнікам кампаніі Signetics Гансам Р. Камензиндом. Вынаходніцтва не страціла сваёй актуальнасці і па сённяшні дзень. Пазней прылада стала асновай таймераў з падвоенай (IN556N) і счацвяроная канфігурацыяй (IN558N).

Без сумневу, дзецішча электроншчыка дазволіла заняць яму сваю бачную нішу ў гісторыі тэхнічных вынаходак. Па ўзроўні продажаў дадзеная прылада з моманту свайго з'яўлення перасягнула любое іншае. На другі год існавання мікрасхема 555 стала самай пакупанай дэталлю.

Лідэрства захоўвалася і ва ўсе наступныя гады. Мікрасхема 555, прымяненне якой ўзрастала з кожным годам, прадавалася вельмі добра. Да прыкладу, у 2003 годзе было рэалізавана больш чым 1 мільярд асобнікаў. Канфігурацыя самога агрэгата за гэты час не змянілася. Яна існуе звыш 40 гадоў.

З'яўленне прылады стала нечаканасцю для самога стваральніка. Камензинд пераследваў мэта зрабіць гнуткую ў выкарыстанні ІС, але, што яна апынецца гэтак шматфункцыянальнай, ён не чакаў. Першапачаткова яна ўжывалася як таймер ці ж генератар імпульсаў. Мікрасхема 555, прымяненне якой павялічвалася хуткімі тэмпамі, сёння выкарыстоўваецца ад цацак для дзяцей да касмічных караблёў.

Прылада адрознівае цягавітасць, паколькі яно пабудавана на аснове біпалярнай тэхналогіі, і для ўжывання яго ў космасе спецыяльна прадпрымаць нічога не патрабуецца. Толькі выпрабавальныя працы праводзяцца з асаблівай строгасцю. Так, пры цесцю схемы NE 555 для шэрагу прыкладанняў ствараюцца індывідуальныя пробныя спецыфікацыі. Пры вытворчасці схем не існуе ніякіх адрозненняў, але падыходы пры выходным кантролі прыкметна адрозніваюцца.

З'яўленне схемы ў айчыннай электроніцы

Першая згадка пра інавацыі ў савецкай літаратуры па радыётэхніцы з'явілася ў 1975 годзе. Артыкул аб вынаходстве апублікавалі ў часопісе «Электроніка». Мікрасхема 555, аналаг якой быў створаны савецкімі электроншчыкамі ў канцы 80-х гадоў мінулага стагоддзя, у айчыннай радыёэлектроніцы атрымала назву КР1006ВИ1.

У вытворчасці гэтую дэталь ўжывалі пры зборцы відэамагнітафонаў «Электроніка ВМ12». Але гэта быў не адзіны аналаг, так як многія вытворцы ва ўсім свеце стваралі падобнае прыладу. Усе агрэгаты маюць обячный корпус DIP8, а таксама корпус малых памераў SOIC8.

Тэхнічныя характарыстыкі схемы

Мікрасхема 555, графічная выява якой прадстаўлена ніжэй, уключае ў сябе 20 транзістараў. На блок-схеме прылады знаходзяцца 3 рэзістара з супрацівам 5кОм. Адсюль і назва прыбора «555».

Асноўнымі тэхнічнымі характарыстыкамі вырабы з'яўляюцца:

• напружанне харчавання 4,5-18В;
• максімальны паказчык току на выхадзе 200 ма;
• спажываная энергія складае да 206 ма.

Калі яго разгледзець на выхад, то гэта лічбавая прылада. Ён можа знаходзіцца ў двух палажэннях - нізкім (0В) і высокім (ад 4,5 да 15 У). У залежнасці ад блока сілкавання можа паказчык дасягаць і 18 В.

Для чаго трэба прыладу?

NE 555 мікрасхема - ўніфікаванае прылада з шырокім спектрам прымянення. Яго часта выкарыстоўваюць пры зборцы розных схем, і гэта толькі надае вырабу папулярнасць. Адпаведна, павялічваецца ўзровень попыту спажыўца. Такая вядомасць выклікала падзенне цэны на таймер, што радуе шматлікіх майстроў.

Унутраная будова таймера 555

Што ж прымушае гэта прылада функцыянаваць? Кожны з высноў агрэгата падлучаны да ланцуга, якая змяшчае 20 транзістараў, 2 дыёда і 15 рэзістараў.

Падвоены фармат мадэлі

Варта адзначыць, што NE 555 (мікрасхема) выпускаецца ў падвоеным фармаце пад назвай 556. Яна змяшчае два свабодных IC.

Таймер 555 абсталяваны 8 кантактамі, тады як мадэль 556 змяшчае 14 кантактаў.

Рэжымы працы прылады

Мікрасхема 555 валодае трыма рэжымамі працы:

1. Моностабильный рэжым мікрасхемы 555. Ён працуе як аднаразовы аднабаковы. Падчас функцыянавання выкідваецца імпульс зададзенай даўжыні як адказ на ўваход трыгера пры нажимании кнопкі. Выхад знаходзіцца ў нізкім напружанні да ўключэння трыгера. Адсюль ён і атрымаў назву які чакае (моностабильный). Такі прынцып функцыянавання захоўвае прылада ў бяздзейнасці да ўключэння. Рэжым забяспечвае ўключэнне таймераў, перамыкачоў, сэнсарных перамыкачоў, дзельнікаў частоты і інш.
2. Нестабільны рэжым з'яўляецца аўтаномнай функцыяй прылады. Ён дазваляе схеме знаходзіцца ў генератарным рэжыме. Напружанне ў выхадзе зменліва: тое нізкае, то высокае. Гэтая схема дастасоўная пры патрэбе задавання прыладзе штуршкоў перарывістага характару (пры непрацяглы ўключэнні і выключэнні агрэгата). Рэжым выкарыстоўваецца пры ўключэнні лямпаў на святлодыёдах, функцыянуе ў лагічнай схеме гадзін і інш.
3. Аэратэрмааптычнае рэжым, ці ж трыгер Шміта. Зразумела, што ён працуе па сістэме трыгера пры адсутнасці кандэнсатара і валодае двума ўстойлівымі станамі, высокім і нізкім. Нізкі паказчык трыгера пераходзіць у высокі. Пры скіданні нізкага напружання сістэма накіроўваецца да нізкага стану. Гэтая схема дастасоўная ў сферы чыгуначнага будаўніцтва.

Высновы таймера 555

Генератар мікрасхема 555 ўключае восем высноў:

1. Выснову 1 (зямля). Ён падлучаны да мінусовай баку харчавання (агульны провад схемы).
2. Выснову 2 (трыгер). Ён падае высокае напружанне на час (усё залежыць ад магутнасці рэзістара і кандэнсатара). Гэтая канфігурацыя і з'яўляецца моностабильной. Выснову 2 кантралюе выснову 6. Калі напружанне ў абодвух нізкае, то на выхадзе яно будзе высокім. У адваротным выпадку, пры высокім напружанні ў вывадзе 6 і нізкім у выснове 2, выхад на таймер будзе нізкім.
3. Выснова 3 (выхад). Выхады 3 і 7 размяшчаюцца ў фазе. Падаючы высокае напружанне з паказчыкам прыкладна 2 У і нізкае з 0,5 У будзе атрымлівацца да 200 ма.
4. Выснову 4 (скід). Падача напружання на гэты выхад нізкая, нягледзячы на рэжым працы таймера 555. Каб пазбегнуць выпадковых скідаў, варта вырабляць падключэнне гэтага выхаду да плюсавай баку пры выкарыстанні.
5. Выснова 5 (кантроль). Ён адкрывае доступ да напругі кампаратара. Гэта выснова ў расійскай электроніцы не ўжываецца, але пры ім падлучэнні можна дасягнуць шырокіх магчымасцяў кіравання прыладай 555.
6. Выснову 6 (прыпынак). Уваходзіць у кампаратар 1. Ён супрацьпастаўлены высновы 2, і ў дачыненні для прыпынку прылады. Пры гэтым атрымліваецца нізкая напруга. Гэта выснова можа прымаць сінусоідныя і прастакутныя імпульсы.
7. Выснову 7 (разрад). Ён падлучаецца да транзістарны калектару Т6, а эмітар апошняга заземлены. Пры адкрытым транзістары кандэнсатар разряжается да яго закрыцця.
8. Выснова 8 (плюсавая бок харчавання), якая складае ад 4,5 да 18 В.

Прымяненне выхаду Output

Выхад 3 (Output) можа знаходзіцца ў двух станах:

1. Ажыццяўляецца падлучэнне лічбавага выхаду прама да ўваходу іншага драйвера на лічбавы аснове. Лічбавай выхад можа ажыццяўляць кіраванне іншымі прыладамі пры пасродку некалькіх дадатковых складнікаў (напружанне крыніцы харчавання роўна 0 У).
2. Паказчык напружання ў другім стане высокі (Vcc на крыніцы харчавання).

магчымасці агрэгата

1. Пры паніжэнні напругі ў Output ток накіроўваецца праз прыладу і ажыццяўляе яго падключэнне. Гэта і ёсць паніжэнне, бо ток вырабляецца з Vcc і праходзіць скрозь агрэгат да 0 В.
2. Пры ўзрастанні Output ток, праходзячы праз прыбор, забяспечвае яго ўключэнне. Гэты працэс можна назваць крыніцай бягучых. Электраэнергія ў гэтым выпадку вырабляецца ад таймера і ідзе праз прыбор да 0 В.

Ўзрастанне і паніжэнне могуць функцыянаваць разам. Такім чынам дасягаецца пачарговае ўключэнне і выключэнне прыбора. Такі прынцып выкарыстоўваецца і ў дачыненні пры функцыянаванні лямпаў на святлодыёдах, рэле, рухавікоў, электрамагнітаў. Да мінусаў такога ўласцівасці можна аднесці тое, што прыбор трэба падключаць да Output рознымі спосабамі, бо выхад 3 можа выступаць як у ролі спажыўца, так і ў ролі крыніцы току да 200 ма. Які выкарыстоўваецца блок харчавання дожжен падаць дастатковы ток для абодвух прылад і таймера 555.

мікрасхема LM555

Мікрасхема 555 Даташит (LM555) валодае шырокімі функцыянальнымі магчымасцямі.

Яна выкарыстоўваецца ад генератараў прастакутных імпульсаў з змяняецца паказчыкам сітаватасць і рэле і затрымкай спрацоўвання да складаных канфігурацый ШІМ генератараў. Мікрасхема 555 цоколевка і ўнутранае будова адлюстраваны на малюнку.

Ўзровень дакладнасці прыстасаванні роўны 1% ад разліковага паказчыка, што з'яўляецца аптымальным. На такі агрэгат, як NE 555 мікрасхема даташит, не ўздзейнічаюць тэмпературныя ўмовы навакольнага асяроддзя.

Аналагі мікрасхемы NE555

Мікрасхема 555, аналаг якой у Расеі быў названы КР1006ВИ1, уяўляе інтэгральнае прылада.

Сярод працоўных блокаў варта вылучыць RS-трыгер (DD1), кампаратар (DA1 і DA2), ўзмацняльны каскад на выхадзе, заснаваны на двухтактнай сістэме і дапаўняе транзістар VT3. Прызначэнне апошняга заключаецца ў скідзе задавалага час кандэнсатара пры выкарыстанні агрэгата ў ролі генератара. Скіданне трыгера адбываецца пры падачы лагічнай адзінкі (Юпит / 2 ... Юпит) на ўваходы R.

У выпадку скіду трыгера на выхадзе прылады (выснова 3) будзе назірацца нізкі паказчык напружання (транзістар VT2 адчынены).

Унікальнасць схемы 555

Пры функцыянальнай схеме прылады вельмі цяжка зразумець, у чым жа заключаецца яе незвычайнасць. Арыгінальнасць прылады складаецца ў тым, што яно валодае асаблівым кіраваннем трыгера, а менавіта фармуе кіраўнікі сігналы. Іх стварэнне адбываецца на кампаратара DA1 і DA2 (на адзін з уваходаў, на які пададзена апорная напружанне). Для фарміравання кіраўнікоў сігналаў на ўваходах трыгера (выхадах кампаратараў) варта атрымаць сігналы з высокай напругай.

Як вырабіць запуск прылады?

Каб запусціць таймер, на выхад 2 трэба падаць напружанне з паказчыкам ад 0 да 1/3 Юпит. Гэты сігнал спрыяе спрацоўванняў трыгера, і пры выхадзе ствараецца сігнал з высокай напругай. Сігнал вышэй гранічнага паказчыка не выкліча якіх-небудзь змяненняў у схеме, так як апорнае напружанне для кампаратара роўна DA2 і складае 1/3 Юпит.

Спыніць таймер можна пры скіданні трыгера. З гэтай мэтай напружанне на выхадзе 6 павінна перавышаць паказчык 2/3 Юпит (апорнае напружанне для кампаратара DA1 складае 2/3 Юпит). Пры скідзе ўсталюецца сігнал з нізкім напругай і разрад кандэнсатара, задавалага час.

Рэгуляваць апорная напружанне можна з дапамогай падлучэння дадатковага супраціву ці крыніцы харчавання да высновы агрэгата.

Подмотка спідометра на 555 мікрасхеме

У апошні час сярод уладальнікаў аўтамабіляў стала модным змотваць на спідометры пройдзены машынай кіламетраж.

Многія цікавяцца, подмотка спідометра на 555 мікрасхеме выканальная Ці самастойна?

Гэтая працэдура не ўяўляе асаблівай цяжкасці. Для яго вырабу выкарыстоўваецца мікрасхема 555, якая можа функцыянаваць у якасці лічыльніка імпульсаў. Асобныя складнікі схемы можна браць з паказчыкамі, адхіляцца на 10-15% ад разліковых значэнняў.