Mikroobvod 555: popis a praktické použitie

Mikroobvody 555 sa používajú pomerne často v amatérskych rádiových aplikáciách - sú praktické, multifunkčné a veľmi jednoduché na používanie. Na takýchto čipoch môžete implementovať ľubovoľný dizajn - ako najjednoduchší spúšťa Schmitta s niekoľkými ďalšími prvkami a viacstupňové kódové zámky. NE555 bol vyvinutý pomerne dlho, dokonca aj v sovietskych časopisoch "Radio", "Modeling Designer", na analogoch tohto čipu bolo možné splniť veľa šumivých vecí. K dnešnému dňu sa tento čip aktívne používa v dizajnoch s LED diódami.

Popis mikroobvodov

Toto je vývojová spoločnosť z USA Signetics. Práve jej experti dokázali uviesť do praxe Kamensinda Hansa. To, môžeme povedať, otec integrovaného čipu - v ťažkých podmienkach vysokej konkurencie sa inžinieri podarilo vytvoriť výrobok, ktorý vstúpil na svetový trh a získal širokú popularitu.


V tých rokoch čip 555 nebol vo svete analógov - veľmi vysoká hustota inštalácie prvkov v zariadení a extrémne nízke náklady. Práve vďaka týmto parametrom získala popularitu medzi návrhármi.

Domáce analógy

Po masívnom kopírovaní tohto rádiového prvku - sovietskeho analógu čipu nazývaného KP1006VI1. Mimochodom, vo všetkých ohľadoch je to jedinečný vývoj, aj keď má veľa analógov. Iba v domácich čipoch je vstup stopu dôležitejší než vstupný štart. Žiadne v jednomzámorské návrhy nemajú takéto vlastnosti. Táto funkcia sa však musí brať do úvahy pri navrhovaní obvodov, v ktorých sa aktívne používajú oba vstupy.

Kde sa používa?

Treba však poznamenať, že priority zahŕňajú nemajú zásadný vplyv na výkon čipov. Je to len malá nuance, ktorú je potrebné vziať do úvahy v zriedkavých prípadoch. Pre zníženie spotreby energie v polovici 70. rokov bola usporiadaná výrobné CMOS prvkov. V Sovietskom zväze sa čipy na poliach nazývali KP1441VI1.
Generátory na čipoch 555 sa veľmi často používajú pri konštrukcii rádioamatérov. Je ľahko implementovať na tomto čipe a časovač a oneskorenie je možné nastaviť v rozmedzí od niekoľkých milisekúnd až hodín. Existujú aj zložitejšie prvky, založené na okruh 555 - zahŕňajú zariadením zabraňujúcim kontaktné chvenie, PWM, digitálny typ obnovenie signálu.

Výhody a nevýhody čipu

V rámci časovača je postavený delič napätia -, že umožňuje nastaviť prísne pevnú dolnú a hornú prahové hodnoty, pri ktorej je prevádzka komparátorov. Odtiaľ môžeme uzavrieť hlavné nevýhodu - prahy nemožné riadiť, a odstrániť stavebné delič tiež nemal byť výrazne zúžené oblasti praktických aplikácií obvodov 555. Obvody multyvybratorov a stavať odnovybratorov možné, ale zložitejšie konštrukcie nebude fungovať.
Pri vytváraní časovačov na bipolárnejtranzistory objavia jednu veľkú nevýhodu - výstupný stupeň ide do opačného stavu. A zakaždým, keď tam je cez spínacie parazitné prúdové špičky môže byť asi 400 mA. Súčasne sú výrazne zvýšené tepelné straty.

Ako sa zbaviť nevýhod?

Ale, ako sa zbaviť týchto problémov môže byť dosť nastaviť maximálnu polárne kondenzátor 01 uF výstup medzi manažérom a čisté potraviny.
a výrazne zvýšiť odolnosť proti rušeniu v potravinovom reťazci nastaviť nepolárneho kondenzátora 1 uF. V praktickej aplikácii čipu 555 je dôležité vziať do úvahy, že vplyv na ich výkon pasívne prvky (odpory a kondenzátory Ale musíme si všimnúť jeden rys - .. Pomocou časovača v CMOS prvky všetkých týchto nedostatkov len tak, bez nutnosti použiť dodatočné kondenzátory

hlavné parametre čipová sada

Ak sa rozhodnete, aby sa časovač čip 555, ktoré potrebujete poznať základné vlastnosti. celkom zariadenie má päť jednotiek, ktoré možno vidieť na grafe. pre vstupné napätie delič je Reza tívna typu. S ním prichádza vytvorenie dvoch referenčných napätí, potrebných pre komparátory. Výstupy komparátorov pripojených na RS-spúšť a pin externé reset., a až potom sa na zosilňovacie zariadení, čo zvyšuje hodnotu signálu

. Napájacie obvody

na konci je tranzistor, ktorý má otvorený kolektor - vystupuje rad funkcií, v závislosti naakú konkrétnu úlohu stojí pred ním. Odporúčané pre integrované obvody NE, SA, NA na napájanie v rozsahu 45-16 Vt. Iba v prípade použitia čipov 555 so skratkou SE sa môže zvýšiť na 18 Art.

Maximálna spotreba prúdu pri napätí 45 môže dosiahnuť 10-15 mA, minimálna hodnota je 2-5 mA. Existujú mikročipy CMOS, v ktorých spotreba prúdu nepresahuje 1 mA. V domácich integrovaných obvodoch typu KRP1006VI1 prúdová spotreba nepresahuje 100 mA. Podrobný opis čipu 555 a jeho domácich náprotivkov nájdete v technických listoch.

Prevádzka čipu

Prevádzkové podmienky závisia priamo od toho, ktorá firma vyrába čip. Ako príklad možno uviesť dva analógy - NE555 a SE555. V prvom rozsahu teplôt, v ktorých bude pracovať normálne, je v rozmedzí 0-70 stupňov. V druhej je oveľa širšia - od -55 do +125 stupňov. Tieto parametre by sa preto mali vždy brať do úvahy pri navrhovaní zariadení. Odporúčame oboznámiť sa so všetkými typickými hodnotami napätí a prúdov na svorkách Reset, TRIG, THRES, CONT. Na tento účel môžete použiť konkrétny model - v ňom nájdete vyčerpávajúce informácie.
To tiež závisí od praktického uplatňovania schémy. Rádioamerický čip 555 sa používa pomerne často - v riadiacich systémoch sú dokonca aj nastavené generátory pre vysielače na tomto prvku. Jeho výhodou oproti akémukoľvek tranzistorovému alebo svietiacemu prvku je neuveriteľne vysoká frekvenčná stabilita. A nie je potrebnévybrať položky s vysokou stabilitou, inštalovať ďalšie zariadenia na vyrovnanie napätia. Stačí nainštalovať jednoduchý čip a zosilniť signál, ktorý sa bude produkovať na výstupe.

Účel integrovaných obvodov

Na čipoch radu 555 je len osem záverov, typ telesa PDIP8 SPK, TSSOP. Vo všetkých prípadoch je však vymedzenie záverov rovnaké. RAD prvok je obdĺžnik podpísaný "G1" v prípade jedného generátora impulzov a "GN" pre multivibrator. Vymenovanie záverov:
  • GND - všeobecné, pretože je to prvé (ak sa počíta od kľúčového štítku). Na tento záver nasleduje mínus zdroj energie.
  • TRIG je počiatočná položka. Práve z tohto záveru je napájaný nízkoúrovňový impulz a posielaný do druhého komparátora. V dôsledku toho začne systém IC a na výstupe sa zobrazí signál na vysokej úrovni. Navyše trvanie signálu závisí od hodnôt a R.
  • OUT - výstup, pri ktorom sa signál objaví na vysokej a nízkej úrovni. Prepínanie medzi nimi trvá nie dlhšie ako 01 ms.
  • RESET - reset. Tento vstup má najvyššiu prioritu, ovláda časovač a nezávisí od toho, či na iných čipoch čipu existuje napätie. Aby bolo možné spustenie, vyžaduje napätie vyššie ako 07 V. V prípade, že impulz je menší ako 07 V, je činnosť čipu 555 zakázaná.
  • CTRL je riadiaci vstup pripojený k rozdeľovaču napätia. A ak neexistujú žiadne externé faktory, ktoré by mohli ovplyvniť prácu, výstupné napätie je 2/3 napäťového výstupu. Keď odošlete riadiaci signál na tento vstupvýstup predstavuje modulovaný impulz. V prípade jednoduchých obvodov je tento výstup pripojený ku kondenzátoru.
  • THR - zastávka. Toto je vstup prvého komparátora, v prípade výskytu napätia 2/3 napätia na ňom sa spúšťacia operácia zastaví a časovač sa zníži na nízku úroveň. Ale predpoklad - TRIG noha by nemala mať štartovací signál (pretože má prioritu).
  • DIS je vypúšťanie. Pripája sa priamo na tranzistor umiestnený vo vnútri čipu 555. Má spoločný zberač. V obvode je na výbojke-kolektori inštalovaný kondenzátor, ktorý je potrebný na nastavenie času.
  • VCC - pripojenie k zdroju napájania.
  • Režim s jedným imobilizérom

    Existujú tri prevádzkové režimy čipu NE555, z ktorých jedna je jedna anténa. Na generovanie impulzov je potrebné použiť kondenzátor polárneho typu a odpor.
    Práca na obvode je nasledovná:
  • Vstup časového spínacieho napätia - nízkoúrovňový impulz.
  • Existuje prepínací režim čipu.
  • Na výstupe "3" sa objaví signál vysokej úrovne.
  • Vypočítajte čas, počas ktorého signál prechádza, môže byť jednoduchým vzorcom: t = 11 * R * C. Na konci tejto doby bude výstup tvoriť signál nízkej úrovne. V režime multivibrator sú pripojené výstupy "4" a "8". Pri navrhovaní obvodov založených na jednom vibrátori zvážte nasledujúce odtiene:
  • Napájacie napätie nemôže ovplyvniť čas impulzu. Pri zvyšovaní napätia sa nastavuje nabíjacia rýchlosť kondenzátoračas, viac. V dôsledku toho sa amplitúda signálu na výstupe zvyšuje.
  • Ak vykonáte extra pulzný vstup (po hlavnom), nebude to mať vplyv na výkon časovača až do konca času t.
  • Ak chcete ovplyvniť činnosť generátora, môžete použiť jednu z nasledujúcich metód:
  • Na výstupe RESET je signál nízkej úrovne. V tomto prípade sa časovač vráti do stavu predvoleného stavu.
  • ​​
  • Ak je vstup "2" signál nízkej úrovne, výstup bude mať vždy vysoký impulz.
  • Pomocou jednotlivých pulzov zadaných na vstup a zmenou parametrov časovo náročných komponentov je možné výstup výstupu obdĺžnikového signálu s požadovanou dĺžkou trvania.

    Schéma multivibrátora

    Detektor kovov na čipoch 555 bude môcť použiť akýkoľvek začiatočník rádioamatéra, ale na tento účel je potrebné preskúmať vlastnosti tohto zariadenia. Multivibrator je špeciálny generátor, ktorý produkuje obdĺžnikové impulzy s určitou periodicitou. Okrem toho sa striktne určuje amplitúda, trvanie a frekvencia - hodnoty závisia od toho, akú úlohu má zariadenie čeliť.
    Na vytváranie opakujúcich sa signálov sa používajú rezistory a kondenzátory. Trvanie signálu t1 pauzy t2 je frekvencia f a časový úsek T možno nájsť podľa nasledujúcich vzorcov:
  • t1 = ln2 * (R1 + R2) * C = 0693 * (R1 + R2) * C;
  • t2 = 0693 * C * (R1 + 2 * R2);
  • T = 0693 * C * (R1 + 2 * R2);
  • f = 1 /(0693 * C * (R1 + 2 * R2)).
  • Na základe týchto výrazov možno vidieť, že prestávka v trvaní by nemala byť dlhšia ako doba signálu. Inými slovami, priestornosť nikdy nebude viac ako 2. Z toho priamo závisí praktickápoužitie čipu 555. Schémy rôznych zariadení a dizajnov sú postavené podľa technických listov - inštrukcií. Poskytujú všetky možné odporúčania pre montáž zariadení. Spojenie možno nájsť pomocou vzorca S = T /t1. Ak chcete túto hodnotu zvýšiť, musíte do okruhu pridať polovodičovú diódu. Jeho katóda sa spája so šiestou nohou a anóda siedmej.
    Ak sa pozriete na technický list, potom to označuje inverznú hodnotu zvlnenia - môže sa vypočítať podľa vzorca D = 1 /S. Meria sa ako percento. Práca s obvodom multivibrátora je možné opísať nasledovne:
  • Po dokončení napájania je kondenzátor úplne vybitý.
  • Časovač sa prepne na stav na vysokej úrovni.
  • Kondenzátor nabíja a napätie dosahuje maximálne 2/3 napätia.
  • Prebieha prepínanie čipu a zobrazí sa výstupný signál nízkej úrovne.
  • Kondenzátor vybíja počas t1 až 1/3 napájacieho napätia.
  • Chip 555 opäť prepne a opäť vyšle signál vysokej úrovne.
  • Tento režim činnosti sa nazýva oscilačný. Na výstupe sa hodnota signálu neustále mení, čipový časovač 555 úrovní časových intervalov je v rôznych režimoch.

    Schmitt Precision Trigger

    V časovači typu NE555 a podobne je vstavaný komparátor s dvoma prahovými hodnotami - nižšími a hornými. Okrem toho je v ňom špeciálny RS-trigger. To nám umožňuje realizovať dizajn presného spúšťača Schmitt. Vstupné napätie je rozdelené pomocou pomocníkaporovnať s tromi rovnakými časťami. Akonáhle úroveň dosiahne prahovú hodnotu, je tam prepínací režim čipu. Súčasne sa hysterézia zvyšuje, jej hodnota dosahuje 1/3 napätia napájania. V konštrukcii systémov s automatickou reguláciou sa používa presná spúšť.

    Súvisiace publikácie