IC 555: opis i praktična primjena

27. 2. 2019.

Čip 555 često se koristi u amaterskoj radio praksi - praktične su, višenamjenske i vrlo jednostavne za uporabu. Na takvim čipovima možete implementirati bilo koji dizajn - kao najjednostavnije Schmittove okidače s nekoliko dodatnih elemenata i višestupanjske kombinacije brave.

NE555 je razvijen dosta davno, čak iu sovjetskim časopisima Radio, Model Designer, na analogijama tog čipa mogli biste pronaći dosta vlastitih proizvoda. Do danas, ovaj čip se aktivno koristi u dizajnu s LED.

Opis chipa

Ovo je razvojna tvrtka iz SAD-a. Upravo su njezini stručnjaci uspjeli provesti djelo Kamenzinda Hansa. Može se reći, otac integriranog mikroskopa - u teškim uvjetima visoke konkurencije, inženjeri su uspjeli napraviti proizvod koji je ušao na svjetsko tržište i stekao široku popularnost.

čip 555

Tih godina, čip 555 serije nije imao analogije u svijetu - vrlo veliku gustoću montažnih elemenata u uređaju i iznimno nisku cijenu. Zahvaljujući tim parametrima, zaslužila je veliku popularnost među dizajnerima.

Domaći kolege

Nakon što je počelo masovno kopiranje ovog radio elementa, sovjetski analog mikrokroja nazvan je KR1006VI1. Usput, to je u svakom pogledu jedinstven razvoj, iako ima mnogo analoga. Ulaz za zaustavljanje je samo za kućna mikrokontrolera prioritetniji od startnog ulaza. Ne postoji takva značajka ni u jednoj stranoj konstrukciji. No, ta se značajka mora uzeti u obzir pri projektiranju sklopova u kojima se oba ulaza aktivno koriste.

Gdje se primjenjuje?

No, treba napomenuti da prioriteti ulaza ne utječu uvelike na performanse čipa. Ovo je samo manji nijansu koju treba razmotriti u rijetkim slučajevima. Kako bi se smanjila potrošnja energije sredinom 70-ih godina, prilagodila se proizvodnja CMOS elemenata. U SSSR-u su mikro-krugovi na terenskim mužjacima nazvani KR1441VI1.

tajmer 555

Generatori na mikro-krugu 555 vrlo se često koriste u nacrtima radioamatera. Lako se implementira na ovom čipu i vremenskom releju, a kašnjenje se može postaviti od nekoliko milisekundi do sati. Postoje i složeniji elementi koji se temelje na shemi 555 - sadrže uređaje za sprječavanje zveckanja kontakata, PWM kontrolera i obnovu vrste digitalnog signala.

Prednosti i nedostaci IC-a

Unutar tajmera nalazi se ugrađeni djelitelj napona - omogućuje vam da postavite strogo fiksni donji i gornji prag na kojem se aktiviraju komparatori. Ovdje se može donijeti zaključak o glavnom nedostatku - granične vrijednosti se ne mogu kontrolirati, a niti se razdjelnik ne može isključiti iz dizajna, područje praktične primjene 555 čipa je značajno suženo.

555 mikročip praktičnu primjenu kruga

U proizvodnji tajmera na bipolarni tranzistori ispada jedna velika mana - izlazni stupanj ulazi u suprotno stanje. I sa svakim prekidačem, pojavljuje se parazitna struja, njezina vršna vrijednost može biti oko 400 mA. Istodobno se znatno povećavaju toplinski gubici.

Kako se riješiti nedostataka?

No, možete se riješiti ovog problema, dovoljno je instalirati polarni kondenzator ne veći od 0,1 mikrofarada između upravljačkog terminala i minus napajanja.

555 mikročip praktična primjena radio amatera kruga

I znatno poboljšati otpornost na buku, u strujni krug postavite nepolarno kapacitet kondenzatora 1 uF. U praktičnoj primjeni 555 mikročipova važno je razmotriti utječu li pasivni elementi kao što su otpornici i kondenzatori na njihov rad. Ali jedna stvar na umu je da kada koristite timera na CMOS ćelije, sve te nedostatke samo otići, nema potrebe za korištenje dodatnih kondenzatora.

Glavni parametri čipa

Ako odlučite napraviti timer na 555 čipu, onda morate znati njegove glavne značajke. U uređaju se nalazi pet čvorova koji se mogu vidjeti na dijagramu. Ulaz je djelitelj napona otpornog tipa. Uz njegovu pomoć, formiranje dvije referentne napone potrebne za rad komparatora. Izlazi komparatora spojeni su na RS okidač i vanjski kontakt za resetiranje. I tek nakon toga na pojačavajućem uređaju, gdje se povećava vrijednost signala.

Chip Power

Na kraju se nalazi tranzistor, u kojem je kolektor otvoren - izvršava više funkcija, sve ovisi o konkretnom zadatku s kojim se suočava. Preporučuje se da integrirani krugovi NE, SA, NA napajaju opskrbni napon u rasponu od 4,5-16 V. Samo u slučaju korištenja 555 čipova sa skraćenicom SE može se povećati na 18 V.

555 praktična primjena čipova

Maksimalna potrošnja struje pri naponu od 4,5 V može doseći 10-15 mA, minimalna vrijednost je 2-5 mA. Postoje CMOS čipovi u kojima potrošnja struje ne prelazi 1 mA. U domaćim krugovima, kao što je KR1006V1, potrošnja struje ne prelazi 100 mA. Detaljan opis čipa 555 i njegovih domaćih kopija može se naći u podatkovnim listovima.

IC rad

Uvjeti poslovanja izravno ovise o tome koja tvrtka proizvodi čip. Kao primjer može se navesti dva analoga - NE555 i SE555. Prvi temperaturni raspon u kojem će raditi normalno je u rasponu od 0-70 stupnjeva. U drugom je mnogo širi - od -55 do +125 stupnjeva. Stoga se ovi parametri uvijek moraju uzeti u obzir pri projektiranju uređaja. Preporučuje se upoznavanje sa svim tipičnim vrijednostima napona i struja na terminalima Reset, TRIG, THRES, CONT. Da biste to učinili, možete koristiti podatkovni list za određeni model - u njemu ćete pronaći sveobuhvatne informacije.

555 detektor metala na čipu

O tome ovisi praktična primjena sheme. Često se koristi radio 555. U upravljačkim sustavima postoje čak i glavni oscilatori za radioodašiljače na ovom elementu. Njegova prednost nad bilo kojom tranzistorskom ili cijevnom opcijom je nevjerojatno stabilna frekvencija. I nema potrebe za odabirom elemenata visoke stabilnosti, za ugradnju dodatnih uređaja za izjednačavanje napona. Samo instalirajte jednostavan mikročip i pojačati signal koji će se generirati na izlazu.

Raspored IC kontakata

Na mikro-sklopovima serije 555 postoji samo osam pinova, vrsta PDIP8, SOIC i TSSOP šasije. No, u svim slučajevima, imenovanje istih zaključaka. HLO element je pravokutnik potpisan s "G1" u slučaju jednog impulsnog generatora i "GN" za multivibrator. Svrha zaključaka:

  1. GND - uobičajen, kako bi bio prvi (ako računate s oznake-ključa). Ovaj izlaz je minus iz izvora napajanja.
  2. TRIG - ulazni ulaz. Upravo na ovaj zaključak daje se impuls niske razine i prelazi na drugi usporednik. Kao rezultat, IC se pokreće i na izlazu se pojavljuje signal visoke razine. Štoviše, trajanje signala ovisi o vrijednostima C i R.
  3. OUT je izlaz gdje se pojavljuje visoki i niski signal. Prebacivanje između njih ne traje više od 0,1 µs.
  4. RESET - resetiranje. Ovaj ulaz ima najviši prioritet, kontrolira tajmer i ne ovisi o tome postoji li napon na preostalim nogama čipa. Da biste omogućili početak, morate imati napon veći od 0.7V. U slučaju da je impuls manji od 0,7 V, tada je zabranjen rad čipa 555.
  5. CTRL je upravljački ulaz koji se povezuje s razdjelnikom napona. A ako nema vanjskih čimbenika koji mogu utjecati na rad, napon od 2/3 iz napajanja se izlazi na ovom izlazu. Kada se na taj ulaz primijeni kontrolni signal, na izlazu se formira modulirani impuls. U slučaju jednostavnih krugova, ovaj izlaz je spojen na kondenzator.
  6. THR - zaustavljanje. To je ulaz prvog komparatora, u slučaju da se na njemu pojavi napon od 2/3, rad okidača se zaustavlja i tajmer se prenosi na smanjenu razinu. Međutim, preduvjet je da na TRIG-pin-u ne postoji signal za okidanje (budući da ima prioritet).
  7. DIS - pražnjenje. Povezan je izravno na tranzistor koji se nalazi unutar čipa 555. Ima zajednički kolektor. U krugu emiter-kolektor ugrađen je kondenzator, koji je potreban za podešavanje vremena.
  8. VCC - priključak na plus izvor napajanja.

Način jednog snimanja

Sveukupno, postoje tri NE555 čip načina rada, jedan od njih je jedan-shot. Za izvođenje impulsa potrebno je koristiti kondenzator polarnog tipa i otpornik.

generatori 555 čipova

Rad kruga je sljedeći:

  1. Na ulaz vremena se primjenjuje napon - impuls niske razine.
  2. Postoji način prebacivanja čipa.
  3. Na pin 3 pojavljuje se signal visoke razine.

Možete izračunati vrijeme tijekom kojeg signal prolazi pomoću jednostavne formule:

t = 1,1 * R * C.

Nakon tog vremena, izlaz će oblikovati signal niske razine. U načinu rada multivibrator, spojeni su pinovi "4" i "8". Prilikom razvijanja sklopova temeljenih na jednom snimku treba uzeti u obzir takve nijanse:

  1. Opskrbni napon ne može utjecati na vrijeme impulsa. Kako se napon povećava, brzina punjenja kondenzatora, koja postavlja vrijeme, je dulja. Posljedično, amplituda izlaznog signala raste.
  2. Ako na ulaz unesete dodatni impuls (već nakon glavnog), to neće utjecati na rad tajmera do kraja vremena t.

Da biste utjecali na rad generatora, možete upotrijebiti jednu od sljedećih metoda:

  1. Na pinu RESET, pošaljite signal niske razine. U tom slučaju, tajmer će se vratiti na zadano stanje.
  2. Ako signal niske razine ulazi u ulaz 2, tada će na izlazu uvijek postojati visoki impuls.

Pomoću pojedinačnih impulsa primijenjenih na ulaz i promjene parametara vremenskih komponenti, može se izvesti pravokutni signal željenog trajanja.

Multivibratorski krug

Da biste proizveli detektor metala na čipu 555 može bilo koji novak radio amater, ali za to trebate naučiti značajke ovog uređaja. Multivibrator je poseban generator koji generira pravokutne impulse s određenom frekvencijom. Štoviše, amplituda, trajanje i frekvencija su strogo specificirani - vrijednosti ovise o tome koji je zadatak pred uređajem.

Mikroskopi serije 555

Otpornici i kondenzatori se koriste za stvaranje ponavljajućih signala. Trajanje signala t1, pauze t2, frekvencije f i perioda T može se pronaći pomoću sljedećih formula:

  • t1 = ln2 * (R1 + R2) * C = 0,693 * (R1 + R2) * C;
  • t2 = 0,693 * C * (R1 + 2 * R2);
  • T = 0.693 * C * (R1 + 2 * R2);
  • f = 1 / (0,693 * C * (R1 + 2 * R2)).

Na temelju tih izraza može se vidjeti da pauza u trajanju ne smije biti dulja od vremena signala. Drugim riječima, radni ciklus nikada neće biti veći od 2. Praktična primjena čipa 555 izravno ovisi o tome, a sheme različitih uređaja i konstrukcija izrađuju se prema podatkovnim listovima - uputama. Oni daju sve moguće preporuke za sastavljanje uređaja. Trajnost se može pronaći po formuli S = T / t1. Da biste povećali ovu brojku, morate dodati shemu poluvodička dioda. Katoda se spaja sa šestom nogom, a anoda sa sedmom.

555 chip application

Ako pogledate podatkovnu tablicu, ona pokazuje obrnuto od omjera dužnosti - može se izračunati pomoću formule D = 1 / S. Mjeri se u postocima. Rad multivibratorskog kruga može se opisati kako slijedi:

  1. Kada se uključi napajanje, kondenzator je potpuno ispražnjen.
  2. Tajmer se prevodi u visoko stanje.
  3. Kondenzator akumulira naboj i napon na njemu doseže maksimum - 2/3 napajanja.
  4. Mikrokroja je uključena i na izlazu se pojavljuje signal niske razine.
  5. Kondenzator se prazni preko t1 do razine 1/3 napona napajanja.
  6. Chip 555 se ponovno uključuje i na izlazu se ponovno generira signal visoke razine.

Ovaj način rada naziva se samo-oscilatoran. Na izlazu se veličina signala stalno mijenja, čip-timer 555 u redovitim razmacima je u različitim načinima rada.

Schmitt Precision Trigger

opis čipa 555

U NE555 i sličnim tajmerima nalazi se ugrađeni usporednik s dva praga - donji i gornji. Osim toga, sadrži poseban RS-okidač. To je upravo ono što omogućuje implementaciju Schmittovog preciznog okidača. Napon koji se dovodi na ulaz dijeli se pomoću komparatora na tri jednaka dijela. Čim dostigne razinu praga, mijenja se način rada mikrokontrolera. Istodobno se povećava histereza, a vrijednost doseže 1/3 napona napajanja. U konstrukciji sustava s automatskom regulacijom koristi se precizni okidač.