NE555 Въведение, вътрешна структура, работен режим, приложения

NE555 е монолитен интегрален таймер на веригата, способен да произвежда различни видове сигнали за време.Използва се широко в електронни часовници, управление на мощността, калкулатори, LED дисплеи и други електронни устройства в различни области.Тази статия има за цел да предостави подробна информация за NE555, включително неговия произход, дизайн, вътрешна структура, описания на щифтове, оперативни режими и принципи и приложения, за да ви помогне да използвате по -добре този чип.

NE555 е един от моделите в серията IC Series 555 Timer.PIN функциите и приложенията на тази серия са взаимно съвместими, но различните модели на чип могат да варират по отношение на цената, стабилността, спестяването на енергия и честотата на трептене.

Таймерът 555 е повсеместен многофункционален компонент в веригите за синхронизация, изискващ само минимален брой резистори и кондензатори за генериране на различни импулсни сигнали, от съществено значение за цифровите електронни продукти.Основната употреба на NE555 се крие в способността му да образува схема на време с вътрешен таймер, като по този начин осигурява точни времеви импулси за други вериги.

Той има два основни типа опаковки: DIP (двоен вграден пакет) с 8-пинова конфигурация, която може да бъде поставена директно, и по-компактния пакет SOP-8, подходящ за чувствителни към пространството приложения.

Алтернативи и еквивалентни опции:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

Таймерът 555 е проектиран от Hans R. Camenzind през 1971 г. за сигнали (по-късно придобити от Philips), включващ 25 транзистора, 2 диода и 15 резистора, всички достъпни чрез 8-пинов DIP-8 пакет.Този основополагащ дизайн породи различни производни, включително 556 (с два таймера 555 в пакет DIP-14), както и модели 558 и 559.

NE555 работи в рамките на температурен диапазон от 0 ° C до 70 ° C, обслужвайки общия пазар, докато неговият колега на военния клас, SE555, е проектиран да издържа на екстремни температури от -55 ° C до 125 ° C.Опциите за опаковане за 555 таймера IC отразяват неговия гъвкавост и обхват на приложение, предлагащи метални с високи надеждност (обозначени със суфикс T) и епоксидна смола с ниска цена (V), като по този начин изчерпателните етикети NE555V, NE555T, SE555V и SE555T.Конвенцията за именуване на "555" обикновено се смята, че произхожда от неговите вътрешни 5KΩ резистори, въпреки че самият Camenzind опроверга това, изяснявайки, че изборът на името "555" е произволен.

В преследването на енергийната ефективност, серията 555 включва модели с ниска мощност като 7555 и базирана на CMOS TLC555, които се гордеят с по-ниска консумация на енергия в сравнение със стандартните модели.Както се твърди от производителите, моделът 7555 не изисква байпасен кондензатор между контролния щифт и земята, нито кондензаторът за отделяне между захранването и земята, за да се елиминира шума, като се стреми към развитие на дизайна, който намалява сложността и повишава производителността.

NE555 е класическа интегрална схема.Структурата му на вътрешната верига се състои от три ключови оперативни единици: сравняващ напрежение с изходен етап, различни сравнители и RS флип-флоп.По -долу е подробен анализ на вътрешната верига на NE555:

1. Сравнител на напрежението: NE555 включва вътрешно сравнител на напрежението, използван за проверка на напрежението на захранването и безпроблемно свързване на изхода му с флип-флопа RS, за да се осигури точен мониторинг на напрежението.

2. Етап на изхода: Свързан към RS Flip-Flop, изходният етап управлява предимно състоянието на изходния щифт (щифт 3).Изходната архитектура на NE555 е отворен дизайн, неспособен да предава самостоятелно сигнали на високо ниво и изисква външен резистор за изтегляне, който да изведе изходния щифт в високо състояние, когато е необходим сигнал на високо ниво.

3. Сравнители: В NE555 се открояват двама сравнителен: праговият сравнител и сравнителния сравнител, свързан съответно с PINS 6 (THR) и 2 (Trig).

(1) С увеличаване на напрежението на праговия щифт (щифт 6), праговият сравнител повишава изхода си до сигнал на високо ниво.Ако праговото напрежение надвишава напрежението на спусъка, изходът на сравнителя се променя съответно.

(2) Когато напрежението на щифта на спусъка (щифт 2) намалява, сравнителният спусък намалява изхода си до сигнал на ниско ниво.Промените в изхода настъпват, когато напрежението на спусъка падне под праговото напрежение.

4. RS Flip-Flop: NE555 включва вътрешно RS Flip-Flop, използван за съхранение на състоянието на изходния щифт (щифт 3).Входовете на RS Flip-Flop се контролират от изходите на праговия сравнител и сравнителния сравнител.

(1) Входът R идва от изхода на праговия сравнител, наблюдавайки механизма за нулиране на RS Flip-Flop.

(2) Входът S идва от изхода на сравнителния сравнител, управлявайки настройката на RS Flip-Flop.

Прегледът на анализа на вътрешната верига на NE555 подчертава сложния му дизайн, което му позволява надеждно да изпълнява ролята си на универсално решение за времето.

Таймерът NE555 е универсален компонент в електронния дизайн, работещ в три основни режима, всеки пригоден за специфични функции на веригата:

1. Режим на астабъл: Тази конфигурация се характеризира с присъщата му нестабилност, колебае се за неопределено време, без да влиза в стабилно състояние.Той се използва широко в приложения, изискващи повтарящи се сигнали, като мигачи, аудио генератори, импулсни генератори и вериги за време, за да се улесни непрекъснатото изходно трептене.

2. Bistable Mode: Отразявайки стабилността на стомана на велосипед, независимо дали е повдигнат или понижен, този режим поддържа стабилност в две различни състояния, като преминава само с външна интервенция.Известен като Bistable поради двете си стабилни условия, той позволява на NE555 да действа като превключвател, отговарящ на външни входове, за да промени състоянието си.

3. Моностализиран режим: Подобно на врата, оборудвана с по -близо, тя остава сигурно затворена, докато не се отвори насилствено.В този режим NE555 се стабилизира в едно състояние, активиран само от външен спусък и автоматично се връща в първоначалното си състояние след отстраняване на спусъка.Тази моностативна операция е подходяща за приложения, изискващи единичен изходен сигнал за време, като таймери, сензорни превключватели и капацитети.

Когато се инициира VCC за захранване, веригата започва да работи, подтиквайки кондензатора C да започне незабавно да се зарежда.След като напрежението през кондензатор C достигне две трети от VCC, изходът на вътрешния сравнител се превръща високо, превключвайки изхода от ниско до високо.Впоследствие намаляването на напрежението на кондензатора до една трета от VCC задейства вътрешния сравнител да върне изхода си в ниско, което води до преминаване на изхода обратно от високо в ниско.След това кондензаторът С възобновява зареждането, като задвижва веригата в нов работен цикъл.

Времето на периода t (в секунди) се определя от стойностите на външния кондензатор С и два външни резистора R1 и R2, с формулата: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. цикълът на дежурство D, представляващПропорцията на продължителността на високото ниво на квадратната вълна през целия цикъл се изчислява като: d = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Следователно, чрез фина настройка на стойностите на кондензатора C и резисторите R1 и R2, периодът и работният цикъл на квадратната форма на вълната на вълната може да бъде променен.

По принцип принципът на експлоатация на NE555 се върти около изграждането на верига за синхронизация.Чрез регулиране на стойностите на външните кондензатори и резистори, периодът и работен цикъл могат да бъдат контролирани, улеснявайки генерирането на желаните импулсни форми на вълната.

1. NE555 Инфрачервено закъснение за забавяне на контрола:

Съвременните домакинства обикновено са оборудвани с инфрачервени дистанционни контроли и можем да използваме тези съществуващи дистанционни, за да контролираме инфрачервените светлини за забавяне на дистанционно управление.В тази настройка "H" представлява интегрирания инфрачервен приемник, а "C1" действа като филтриращ кондензатор.Сигналът от дистанционното управление, след като се филтрира от С1, генерира отрицателен импулс, задействайки моностативната верига на NE555 за активиране.

2. NE555 аларма за вряща вода:

Тази алармена система гениално проектира верига за контрол на температурата, осцилатор с ниска честота и високочестотен осцилатор.Контролът на температурата се постига чрез комбиниране на RP, RT и VT1.Нискочестотното трептене включва IC1, R2, R3 и C1, където VT1 влияе на неговия щифт за нулиране (щифт 4).Едновременно с това, високочестотният осцилатор, съставен от IC1, R4, R5 и С2, се модулира от IC1.Когато се достигне предварително зададената температура, съпротивлението на RT намалява, което води до прекратяване на функционирането на VT1.Следователно IC1 се колебае, излъчвайки нискочестотни импулси, които модулират високочестотния осцилатор в IC2, като по този начин произвеждат звукова аларма.

3. NE555 Touch-Activated Timing Switch:

Конфигурацията по -горе е моностативна верига, при която IC1 (Timer NE555) при нормални условия вижда кондензатор C1 напълно изхвърлен през PIN 7 на NE555, което води до нисък изход на щифт 3, поддържайки релето (KS) и свързаната лампа.Просто докосване на металната плоча "P" може да активира лампата, използвайки напрежението на бездомния сигнал от човешкото тяло, предавано на задействащия щифт NE555 през C2, прехвърляйки изхода до високо.Тази операция активира релето (KS) и светва.В същото време таймерът започва като R1 зарежда C1, като продължителността на времето е зададена от T1 = 1.1R1*C1, приблизително еквивалентна на четири минути, въз основа на предоставените стойности на компонента.Опциите за диод за D1 включват модели 1N4148 или 1N4001.

1. Основна верига на таймера NE555

Тази основна, но широко използвана верига, състояща се от чипа NE555, заедно с резистори и кондензатори, удобно генерира сигнали за време на милисекунда, като импулси и квадратни вълни.Неговата отличителна черта се крие в неговата простота и прецизност, лесно създавайки точни сигнали за време.

2. NE555 Моностабируема верига

Способен да генерира един импулсен сигнал, тази конфигурация е изградена около NE555 заедно с различни резистори и кондензатори.Чрез промяна на тези компоненти може да се регулира ширината на импулса и времето за забавяне, което го прави идеален избор за създаване на сигнали за задействане и синхронизация.Веригата се характеризира със способността му да произвежда един импулсен сигнал, с регулируема ширина на импулса и време за забавяне.

3. NE555 бистабилна верига

Тази схема реализира логическа флип-флоп функция, позволяваща модификацията на времето на задействане и напрежението на прага чрез регулиране на резисторите и кондензаторите, обикновено използвани за приложения за сравнение на джапанки и напрежение.

4. Верига на генератора на квадратна вълна NE555

Проектиран да произвежда сигнали на квадратна вълна, като регулира резисторите и кондензаторите в тази верига променя неговата честота и работен цикъл.Използва се главно за генериране на цифрови и модулационни сигнали, способността му да персонализира честотата на квадратната вълна и работния цикъл го прави подходящ за многобройни цифрови и модулационни задачи.

5. Мултивибраторна верига NE555 Astable

Съставена от два чипа NE555 и допълнителни резистори и кондензатори, тази верига генерира регулируеми сигнали за правоъгълна вълна.Честотният и работен цикъл могат да бъдат прецизирани, което го прави подходящ за производство на аудио или модулационни сигнали.Веригата се характеризира със способността му да осигурява правоъгълни вълни с персонализирана честота и работен цикъл.

1. Каква е функцията на NE555?

Таймерът SE 555 работи в температурен диапазон от -55 ° C до 125 ° C, докато IC NE 555 се използва в рамките на температурен диапазон от 0 ° C до 70 ° C.Той има широк спектър от приложения в полето за електроника, като таймери, закъснения, генериране на импулси, осцилатори и др.

2. Същите ли са NE555 и IC 555?

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

3. Какъв е принципът на експлоатация на NE555?

Чрез свързване на входния сигнал за нулиране към щифта за нулиране и зададения входен сигнал към TR Pin, таймерът 555 може да действа като ефективен SR резюме на ниско ниво (макар и без обратна Q изход).Следователно, за момента, който дърпате, набор, може да действа като "набор" и да превключи изхода в високо състояние (VCC).