Проучване на таймера NE555 IC: Основни характеристики, принципи на дизайна и приложения в реалния свят

NE555 е монолитен интегрален таймер на веригата, който може да генерира различни видове сигнали за синхронизация.Той се използва широко в различни електронни устройства в области като електронни часовници, управление на захранването, калкулатори и LED дисплеи.Целта на тази статия е да предостави подробна информация за NE555, включително неговия роден произход, дизайн, вътрешна структура, описание на щифтове, режими на работа и принцип, както и приложения, за да ви помогне да използвате по -добре чипа.

Каталог

Рожденият фон на NE555

Датирайки от началото на 70 -те години, чипът на таймера на NE555 IC е проектиран от Hans Camenzind, инженер в Signetics Corporation (сега част от NXP Semiconductors, Inc.) в САЩ и е пуснат през 1971 г. NE555 е проектиран първоначално да предостави да предостави, за да осигури да осигури да осигури да осигури да осигури да осигури да осигури да предостави в САЩ и е пуснат през 1971 г. NE555 е създаден първоначално да предостави да предостави да предостави, че първоначално е предназначен да осигури да предостави да осигури да осигури да осигури да осигури, за да осигури да предостави, а през 1971 г. NE555 е предназначен да предостави, за да осигури да предоставя да осигури, за да осигури да предостави, за да осигури да предостави NE555. NE555.Достъпно и мощно решение за таймер.Предисторията на неговото създаване е свързана главно със следните аспекти:

Дизайнът на Hans Camenzind: Hans Camenzind беше електроинженер от Швейцария, който се специализира в разработването на иновативни интегрални схеми.Неговата дизайнерска философия е да създаде чип, който е универсален, лесен за използване и широко приложим.Въз основа на тази философия той успешно проектира NE555 и я изведе на пазара.

Развитие на технологията на интегралната верига: 60 ​​-те и 70 -те години са период на бързо развитие на технологията на интегралната верига.С развитието на технологията и подобряването на производствения процес, дизайнерите на чипове имат възможност да интегрират повече функции в един чип, като по този начин предоставят повече приложения и решения.

Появата на търсенето: В индустрията на електрониката по онова време таймерите изиграха жизненоважна роля във всички видове вериги и системи.Въпреки това, ранните решения за таймери обикновено имат някои ограничения, като висока цена, голям размер или функционални ограничения.Следователно, на пазара има спешна нужда от достъпен и мощен чип на таймера.

Въведение в NE555

NE555 е един от моделите в серията на времето за време 555.PIN функциите и приложенията на тази серия от ИК са съвместими помежду си, но стабилността, ефективността на мощността и честотата на трептене на различните модели на чипа поради разликите в цените също могат да варират.555 е широко използван и изключително често срещан IC за време, само малък брой резистори и кондензатори, може да произведе разнообразие от различни честотни импулсни сигнали, необходими за цифровите схеми.555 е основната роля на NE555 е да използва вътрешния си таймер за образуване на времева базова верига за осигуряване на времеви импулси за други вериги.Основната функция на NE555 е да използва вътрешния си таймер, за да образува времева базова верига, за да осигури времеви импулси за други вериги.Времевата верига на NE555 се предлага в два основни пакета: единият е Dip Double In-Line 8-пинов пакет, а другият е малък пакет SOP-8.

Алтернативи и еквиваленти

• BL5372

• NA555

• KR3225Y

Дизайн на таймер NE555

Таймерът 555 е проектиран от Hans R. Camenzind през 1971 г. за Sigognitik.Впоследствие Sigognitik е придобит от Philips.555 чипа, произведени от различни производители, варират в строителството, като стандартният 555 чип интегрира 25 транзистора, 2 диода и 15 резистора, които са изведени през 8 пина (в пакет DIP-8.) Производите на 555 включват 556(DIP-14 чип, интегриращ два 555s), както и 558 и 559.

NE555 има работен температурен диапазон от 0 ° C до 70 ° C, докато военният клас SE555 е в състояние да работи при екстремни температури от -55 ° C до 125 ° C.Формите за опаковане от 555 включват метални опаковки с висока надеждност (представени от Т) и опаковки с епоксидна смола с ниска цена (представена от V).Therefore, the complete labels of 555 are NE555V, NE555T, SE555V and SE555T, etc. Although there is a common belief that the name of the 555 chip comes from the three 5KQ resistors inside it, Hans Camenzind himself denied this and claimed that he choseтрите числа на случаен принцип.

Има и версии с ниска мощност на 555, включително 7555 и TLC555, използвайки CMOS вериги.В сравнение със стандартния 555, 7555 има по -ниска консумация на енергия.В допълнение, производителят твърди, че контролната щифт 7555 не изисква заземен кондензатор като други 555 чипа и няма нужда от елиминиращи пропуски за отделяне на кондензатори между захранването и земята.

Вътрешен състав на NE555

NE555 е класическа интегрална схема.Неговата вътрешна структура на веригата включва три основни функционални модула: Сравнител на напрежение и изходен етап, сравнител и RS Flip-Flop.Следното ще предостави подробен анализ на вътрешната верига на NE555:

Сравнител на напрежението

Вътре в NE555 има сравнител на напрежението за откриване на захранващото напрежение.Изходът на този сравнител на напрежението е свързан към RS Flip-Flop.

Изходен етап

Изходният етап е свързан към RS Flip-Flop и е отговорен за контролирането на състоянието на изходния щифт (т.е. ПИН 3).Изходната архитектура на NE555 е отворен дизайн, което означава, че той не може директно да осигури сигнал на високо ниво, но може да издърпа само изходния щифт.Следователно, когато трябва да се изведе сигнал на високо ниво, обикновено е необходимо да се използва външен резистор за изтегляне, за да издърпате изходния щифт в състояние на високо ниво.

Сравнител

Вътре в NE555 има два сравнители, а именно сравнител на прага и сравнител на спусъка.Сравнителят на прага е свързан към Пин 6 (THR) и сравнителният спусък е свързан към Пин 2 (Trig).Тези два сравнители се използват за откриване на промени в напрежението на прага и напрежението на спусъка.

Сравнител на прага: Когато напрежението се повиши на праговия щифт (щифт 6), този сравнител ще изведе сигнал на високо ниво.Когато праговото напрежение надвишава напрежението на спусъка, изходът на сравнителя ще се промени.

Сравнител на задействане: Когато напрежението падне на щифта на спусъка (щифт 2), този сравнител ще изведе сигнал с ниско ниво.Когато напрежението на спусъка е по -ниско от праговото напрежение, изходът на сравнителя ще се промени.

RS Trigger

NE555 съдържа вътрешно RS Flip-Flop за съхранение на състоянието на изходния щифт (щифт 3).Входът на RS Flip-Flop се контролира от изходите на праговия сравнител и сравнителния сравнител.

R Вход: Той е свързан с изхода на праговия сравнител и контролира нулирането на RS Flip-Flop.

Вход: Той е свързан към изхода на сравнителния сравнител и контролира настройката на RS Flip-Flop.

Режими на работа на NE555

Таймерът NE555 може да работи в три режима на работа:

Нестабилен режим: Той се отнася до стабилно състояние.Нестабилният режим на NE555 често се използва при стробови светлини, генератори на тона, генератори на импулсни сигнали, логически вериги като часовници и други вериги.

Би-стабилен режим: Този режим е като велосипедна скоба, която може да бъде стабилизирана в повдигнато състояние, както и в пониженото състояние и ще се промени само когато е подложена на външна сила.Нарича се Bistable, защото има две стабилизирани състояния.

Моностабилен режим: Този режим е като врата, оборудвана с врата по -близо, която може да бъде стабилизирана в затворено състояние и може да достигне до отвореното състояние само когато се прилага външна сила.След като външната сила бъде оттеглена, вратата автоматично ще се върне в затвореното състояние.Тъй като има само едно стабилно състояние, той се нарича моностативно и моностабилният режим на NE555 може да се използва за приложения като таймери, превключватели на трептене и измервания на капацитета.

Принцип на работа на NE555

Когато напрежението на захранването VCC е включено, веригата започва да работи и кондензаторът C започва незабавно да се зарежда.Когато напрежението на кондензатора C достигне 2/3 от VCC, изходът на вътрешния сравнител ще се промени на високо ниво, а изходът също ще се промени от ниско ниво на високо ниво.Впоследствие, когато напрежението на кондензатора С падне до 1/3 от VCC, изходът на вътрешния сравнител ще стане ниско ниво, а по това време изходът също ще се промени от високо ниво назад към ниско ниво.След това кондензаторът C започва отново да се зарежда и веригата влиза в нов работен цикъл.

Периодът t (секунди) се определя от стойностите на външния кондензатор С и двата външни резистора R1 и R2.Формулата е: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × c.Дълговият цикъл D описва съотношението на времето на високо ниво в цикъла на квадратната вълна, а неговата формула е: D = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Следователно, като коригираме стойностите на кондензатора C и резисторите R1 и R2, можем да променим периода и работен цикъл на квадратната вълнова форма на вълната.

Накратко, принципът на работа на NE555 се основава на изграждането на последователна верига.Чрез коригиране на стойностите на външните кондензатори и резистори можем да контролираме периода и цикъла на работното място, за да генерираме различни необходими импулсни форми на вълната.

Приложение на NE555

NE555 инфрачервена дистанционно управление време за забавяне на времето

Съвременните домове обикновено са оборудвани с инфрачервено дистанционно управление и можем да използваме тези съществуващи дистанционни, за да контролираме инфрачервена лампа за забавяне на времето за дистанционно управление.В илюстрацията H представлява интегрираната глава на инфрачервения приемник, докато C1 е филтърният кондензатор.Тъй като дистанционното управление излъчва низ от цифрови импулсни сигнали, след C1 филтър, той ще получи отрицателен импулс, този импулс може да задейства моностабилната верига 555 да започне да работи.

NE555 Водна аларма

Водната аларма се състои главно от три части: верига за управление на температурата, верига за колебание с ниска честота и верига за колебание с висока честота.Сред тях RP, RT и VT1 ​​заедно образуват верига за управление на температурата.Нискочестотната верига за трептене е съставена от IC1, R2, R3, C1 и други компоненти, а неговият принудителен тонал за нулиране ④ Pin се контролира от VT1.Високочестотният осцилатор е съставен от IC2, R4, R5, C2 и други компоненти, а неговият клемен на принудително нулиране ④ крак се контролира от IC1.Когато температурата на водата достигне предварително зададената температура, стойността на съпротивлението на RT ще стане по -малка, което води до отрязване на VT1.По това време щифтът ④ на IC1 става висок и IC1 започва да се колебае и изходните нискочестотни импулси.Тези импулси модулират високочестотния осцилатор, съставен от IC2, така че да започне да работи и излъчва тиктакащ звук.

NE555 превключвател на таймера за допир

IC1 е парче от 555 схема за синхронизация, която е конфигурирана тук като моностативна верига.Обикновено, тъй като няма индуцирано напрежение на P терминала на сензорната подложка, кондензаторът C1 ще бъде напълно изхвърлен през щифт 7 на 555, причинявайки щифта 3 да изведе ниско ниво и релето Ks да бъде в освободеното състояние, така че THE, че TheСветлината няма да дойде.

Когато трябва да включим светлината, просто докоснете металната плоча P с ръката си, напрежението на бездомния сигнал, генерирано от индукция на човешкото тялоВисоко ниво.По това време релето KS ще бъде абсорбирана, а след това лампата се запалва.В същото време щифт 7 от 555 е вътрешно отрязан и захранването ще зарежда C1 през R1, което бележи началото на времето.Когато напрежението върху кондензатора C1 се издигне до 2/3 от захранващото напрежение, щифт 7 от 555 ще се проведе, зауствайки С1, което води до промяна на изхода на щифт 3 от висок до нисък.В този момент релето ще бъде освободено, светлината угасва и времето завършва.Времето на времето се определя главно от стойността на R1 и C1, формулата е: T1 = 1.1R1 * C1.Според стойностите, отбелязани на фигурата, времето за времето е около 4 минути.За D1 можем да изберем 1N4148 или 1N4001 тези два модела.

Пет класически вериги на NE555

NE555 Основна верига на таймера

Това е една от най -често срещаните вериги, която се състои от компоненти като чип, резистори и кондензатори NE555.Като коригира стойностите на резисторите и кондензаторите, потребителят може да зададе различни времена на време.Тази верига често се използва за генериране на сигнали за време на милисекунда, като импулсни сигнали и сигнали на квадратна вълна.Схемата се характеризира с неговата проста структура, лесна за изпълнение и може да създаде по -точни сигнали за синхронизация.

NE555 Моностабируема схема на спусъка

Това е схема, която може да генерира един импулсен сигнал.Веригата се състои главно от NE555 и няколко резистора и кондензатори и други компоненти.Като регулира стойностите на резисторите и кондензаторите, потребителят може да промени ширината и времето за забавяне на импулса.Тази схема обикновено се използва за генериране на сигнали с едно импулс, като например сигнали за задействане и сигнали за синхронизация.Схемата се характеризира със способността му да генерира един импулсен сигнал, а ширината и времето за забавяне на импулса могат да се регулират.

NE555 Bistable Flip-Flop верига

Това е схема, която осъзнава функцията Logic Flip-Flop.Чрез регулиране на стойностите на резисторите и кондензаторите, потребителят може да промени времето на джапанката и напрежението на прага на веригата.Тази схема обикновено се използва за внедряване на приложения като логически джапанки и сравнения на напрежението.Схемата се характеризира със способността му да внедрява функцията на логическия джам-флоп и времето на флип-флоп и праговото напрежение може да се регулира, така че е подходящо за различни сценарии за приложения на логиката.

NE555 квадратна верига на генератор на вълни

Това е верига, която генерира квадратна вълна сигнал.Чрез коригиране на стойностите на резистора и кондензатора, потребителят може да промени честотата и работното цикъл на квадратната вълна.Тази схема обикновено се използва за генериране на сигнали на квадратна вълна, като цифрови сигнали и модулирани сигнали.Схемата се характеризира със способността му да генерира сигнали на квадратна вълна, а честотният и работен цикъл на квадратната вълна може да се регулира, така че е подходящ за различни сценарии за цифрови и модулационни приложения.

NE555 Мултиармонична осцилаторна верига

Това е верига, която генерира сигнали на правоъгълна вълна.Веригата се състои главно от два чипа NE555 и няколко компонента като резистори и кондензатори.Потребителят може гъвкаво да промени честотния и работен цикъл на трептенето, като коригира стойностите на тези резистори и кондензатори.В резултат на това тази схема може да се използва за генериране на аудио сигнали или модулирани сигнали, например.Веригата се характеризира със способността му да генерира сигнали на правоъгълна вълна с регулируема честота и работен цикъл.

Често задавани въпроси [FAQ]

1. Каква е функцията на NE555?

Таймерът SE 555 работи между температурния диапазон от -55 ° C до 125 ° C в SE, а IC NE 555 се използва за мястото, където температурата варира от 0 ° C до 70 ° C.Той има широк спектър от употреби в електронното поле като таймер, забавяне, генериране на импулси, осцилатор и т.н.

2. Същото ли е NE555 и IC 555?

Да, Timer IC и 555 таймер IC са същите.NE555 е номерът на частта към таймера IC.Като цяло, NE555 IC се нарича от името 555 Timer IC.

3. Какъв е принципът на работа на NE555?

Таймерът 555 може да действа като активно-ниско SR резюме (макар и без обърнат Q изход), като свързва входен сигнал за нулиране към щифта за нулиране и свързване на зададен входен сигнал към TR Pin.По този начин, издърпването на зададеното мигновено ниско действие като "набор" и преминава изхода към високо състояние (VCC).