Introducere NE555, structură internă, mod de funcționare, aplicații

NE555 este un cronometru de circuit integrat monolitic, capabil să producă diferite tipuri de semnale de sincronizare.Este utilizat pe scară largă în ceasuri electronice, gestionarea puterii, calculatoare, afișaje cu LED -uri și alte dispozitive electronice pe diverse câmpuri.Acest articol își propune să ofere informații detaliate despre NE555, inclusiv fondul său, proiectarea, structura internă, descrierile PIN, modurile și principiile operaționale și aplicațiile, pentru a vă ajuta să utilizați mai bine acest cip.

NE555 este unul dintre modelele din seria 555 Timer IC.Funcțiile PIN și aplicațiile acestei serii sunt compatibile reciproc, dar diferite modele de cipuri pot varia în ceea ce privește prețul, stabilitatea, performanța de economisire a puterii și frecvența de oscilație.

555 Timer IC este o componentă multifuncțională omniprezentă în circuitele de sincronizare, necesitând doar un număr minim de rezistențe și condensatoare pentru a genera diferitele semnale de impuls esențiale pentru produsele electronice digitale.Utilizarea principală a NE555 constă în capacitatea sa de a forma un circuit de timp de timp cu un cronometru intern, oferind astfel impulsuri precise de sincronizare pentru alte circuite.

Are două tipuri de ambalaje principale: DIP (pachet dual in-line) cu o configurație de 8 pini care poate fi introdusă direct și pachetul SOP-8 mai compact, potrivit pentru aplicații sensibile la spațiu.

Alternative și opțiuni echivalente:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

555 Timer IC a fost proiectat de Hans R. Camenzind în 1971 pentru Signetică (ulterior achiziționat de Philips), cu 25 de tranzistoare, 2 diode și 15 rezistențe, toate accesibile printr-un pachet DIP-8 cu 8 pini.Acest design fundamental a generat diverse derivate, inclusiv 556 (cu două 555 de cronometre într-un pachet DIP-14), precum și modelele 558 și 559.

NE555 funcționează într -un interval de temperatură de la 0 ° C până la 70 ° C, servind piața generală, în timp ce omologul său de calitate militară, SE555, este conceput pentru a rezista la temperaturi extreme de la -55 ° C la 125 ° C.Opțiunile de ambalare pentru 555 Timer IC reflectă versatilitatea și gama de aplicații, oferind metal de înaltă calitate (indicat de sufixul T) și carcasele de rășină epoxidică cu costuri reduse (V), astfel etichetele cuprinzătoare NE555V, NE555T, SE555V și SE555TT.Convenția de denumire a „555” se crede în mod obișnuit că provine din rezistențele sale interne de 5kΩ, deși Camenzind însuși a respins acest lucru, clarificând că selecția numelui „555” a fost arbitrară.

În căutarea eficienței energetice, seria 555 include modele cu putere redusă, precum 7555 și TLC555 pe bază de CMOS, care se mândrește cu un consum de energie mai mic în comparație cu modelele standard.Așa cum au afirmat producătorii, modelul 7555 nu necesită un condensator de bypass între pinul de control și sol și nici un condensator de decuplare între sursa de alimentare și sol pentru a elimina zgomotul, urmărind un avans de proiectare care reduce complexitatea și îmbunătățește performanța.

NE555 este un circuit integrat clasic.Structura sa de circuit intern este formată din trei unități operaționale cheie: un comparator de tensiune cu o etapă de ieșire, diverși comparatori și un flip-flop RS.Mai jos este o analiză detaliată a circuitului intern al NE555:

1. Comparator de tensiune: NE555 include un comparator de tensiune intern, utilizat pentru verificarea tensiunii de alimentare și conectarea perfectă a ieșirii sale de RS Flip-Flop pentru a asigura monitorizarea exactă a tensiunii.

2. Etapa de ieșire: Conectat la RS Flip-Flop, etapa de ieșire gestionează în primul rând starea pinului de ieșire (pinul 3).Arhitectura de ieșire a NE555 este un design de scurgere deschisă, incapabil să transmită în mod independent semnale la nivel înalt și să necesite un rezistor de tracțiune extern pentru a aduce știftul de ieșire într-o stare înaltă atunci când este necesar un semnal la nivel înalt.

3. Comparatoare: În NE555, doi comparatori ies în evidență: comparatorul de prag și comparatorul declanșator, asociat cu pinii 6 (Thr) și, respectiv, 2 (TRIG).

(1) Pe măsură ce tensiunea de pe pragul (pinul 6) crește, comparatorul de prag își ridică ieșirea la un semnal la nivel înalt.Dacă tensiunea de prag depășește tensiunea de declanșare, ieșirea comparatorului se modifică în consecință.

(2) Când tensiunea de pe pinul de declanșare (pinul 2) scade, comparatorul de declanșare își reduce ieșirea la un semnal de nivel scăzut.Modificările de ieșire apar atunci când tensiunea de declanșare scade sub tensiunea pragului.

4. RS Flip-Flop: NE555 include un flip-flop RS intern, utilizat pentru a stoca starea pinului de ieșire (pinul 3).Intrările flip-flop-ului RS sunt controlate de ieșirile comparatorului de prag și comparatorul declanșatorului.

(1) Intrarea R provine de la ieșirea comparatorului de prag, supravegheând mecanismul de resetare RS Flip-Flop.

(2) Intrarea S provine din ieșirea comparatorului declanșatorului, gestionând configurarea RS Flip-Flop.

Prezentare generală a analizei circuitului intern al NE555 evidențiază designul său complex, ceea ce îi permite să -și îndeplinească în mod fiabil rolul ca soluție de sincronizare versatilă.

Cronometrul NE555 este o componentă versatilă în proiectarea electronică, care funcționează în trei moduri principale, fiecare adaptat funcțiilor de circuit specifice:

1. Modul ASTABLE: Această configurație se caracterizează prin instabilitatea sa inerentă, care oscilează la nesfârșit fără a intra într -o stare stabilă.Este utilizat pe scară largă în aplicațiile care necesită semnale repetitive, cum ar fi intermitentele, generatoarele audio, generatoarele de impulsuri și circuitele de sincronizare, pentru a facilita oscilația de ieșire continuă.

2. Mod Bistable: Reflectând stabilitatea unui suport pentru biciclete, indiferent dacă este ridicat sau scăzut, acest mod menține stabilitate în două stări diferite, tranziționând doar cu intervenția externă.Cunoscut sub numele de Bistable datorită celor două condiții stabile, permite NE555 să acționeze ca un comutator de comutare, răspunzând la intrările externe pentru a -și schimba starea.

3. Mod monostabil: similar cu o ușă echipată cu o mai aproape, rămâne închisă în siguranță până când este deschisă forțat.În acest mod, NE555 se stabilizează într -o singură stare, activat doar de un declanșator extern și revenind automat la starea sa inițială după eliminarea declanșatorului.Această operație monostabilă este potrivită pentru aplicațiile care necesită un singur semnal de ieșire de sincronizare, cum ar fi cronometre, întrerupătoare de atingere și contoare de capacitate.

Când este inițiată VCC de tensiune de alimentare, circuitul începe să funcționeze, ceea ce determină condensatorul C să înceapă încărcarea imediat.Odată ce tensiunea de pe condensatorul C atinge două treimi din VCC, ieșirea comparatorului intern se transformă în mare, schimbând ieșirea de la scăzut la mare.Ulterior, o scădere a tensiunii condensatorului la o treime din VCC declanșează comparatorul intern pentru a-și reveni ieșirea la scăzut, ceea ce face ca ieșirea de ieșire să se întoarcă de la mare la scăzut.După aceea, condensatorul C reia încărcarea, propulsând circuitul într -un nou ciclu de funcționare.

Timpul de perioadă t (în secunde) este determinat de valorile condensatorului extern C și de două rezistențe externe R1 și R2, cu formula: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. Ciclul de serviciu D, reprezentândProporția duratei la nivel înalt a undei pătrate pe întregul ciclu, este calculată ca: d = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Prin urmare, prin reglarea fină a valorilor condensatorului C și a rezistențelor R1 și R2, perioada și ciclul de serviciu al formei de undă pătrate pot fi modificate.

În mod fundamental, principiul de funcționare al NE555 se învârte în jurul construcției unui circuit de sincronizare.Prin ajustarea valorilor condensatoarelor și rezistențelor externe, perioada și ciclul de serviciu pot fi controlate, facilitând generarea formelor de undă ale pulsului dorite.

1. NE555 Lumina de întârziere a controlului infraroșu:

Gospodăriile moderne sunt echipate în mod obișnuit cu telecomenzi în infraroșu și putem folosi aceste telecomenzi existente pentru a controla luminile de întârziere controlate cu telecomandă cu infraroșu.În această configurație, „H” reprezintă receptorul cu infraroșu integrat, iar „C1” acționează ca un condensator de filtrare.Semnalul de la telecomandă, după ce a fost filtrat de C1, generează un impuls negativ, declanșând circuitul monostabil al NE555 pentru a fi activat.

2. NE555 Alarma cu apă clocotită:

Acest sistem de alarmă proiectează ingenios un circuit de control al temperaturii, un oscilator de frecvență joasă și un oscilator de înaltă frecvență.Controlul temperaturii se realizează prin combinarea RP, RT și VT1.Oscilația cu frecvență joasă implică IC1, R2, R3 și C1, unde VT1 afectează pinul său de resetare (pinul 4).Simultan, oscilatorul de înaltă frecvență compus din IC1, R4, R5 și C2 este modulat de IC1.Când se atinge temperatura presetată, rezistența RT scade, determinând că VT1 să înceteze funcționarea.În consecință, IC1 oscilează, emitând impulsuri de frecvență joasă care modulează oscilatorul de înaltă frecvență în IC2, producând astfel o alarmă sonoră.

3. Comutator de sincronizare activat cu atingere NE555:

Configurația de mai sus este un circuit monostabil, în care IC1 (Timer NE555) în condiții normale vede condensatorul C1 complet descărcat prin Pinul 7 al NE555, rezultând o ieșire scăzută la pinul 3, păstrând releul (KS) și lampa conectată.O simplă atingere pe placa metalică „P” poate activa lampa, folosind tensiunea semnalului rătăcit din corpul uman transmis la știftul de declanșare NE555 prin C2, trecând ieșirea la mare.Această operație activează releul (KS) și se aprinde.În același timp, cronometrul începe ca R1 Charges C1, cu durata de sincronizare stabilită de T1 = 1.1R1*C1, aproximativ echivalentă cu patru minute, pe baza valorilor componente furnizate.Opțiunile diode pentru D1 includ modelele 1N4148 sau 1N4001.

1. Circuitul de temporizare NE555 de bază

Acest circuit de bază, dar utilizat pe scară largă, constând din cip NE555 împreună cu rezistențe și condensatoare, generează în mod convenabil semnale de sincronizare la nivel de milisecunde, cum ar fi impulsuri și unde pătrate.Semnul său distinctiv constă în simplitatea și precizia sa, creând cu ușurință semnale de sincronizare exacte.

2. NE555 Circuit monostabil

Capabil să genereze un singur semnal de impuls, această configurație este construită în jurul NE555 împreună cu diverse rezistențe și condensatoare.Prin modificarea acestor componente, lățimea pulsului și timpul de întârziere pot fi ajustate, ceea ce îl face o alegere ideală pentru crearea de semnale de declanșare și sincronizare.Circuitul se caracterizează prin capacitatea sa de a produce un singur semnal de impuls, cu lățimea pulsului reglabilă și timpul de întârziere.

3. NE555 Circuit bistabil

Acest circuit implementează o funcție logică flip-flop, permițând modificarea sincronizării declanșatoare și a tensiunii pragului prin reglarea rezistențelor și condensatoarelor, utilizate în mod obișnuit pentru aplicațiile de comparare a tensiunii logice.

4. Circuitul generatorului de undă pătrată NE555

Proiectat pentru a produce semnale de undă pătrate, reglarea rezistențelor și condensatoarelor din acest circuit își schimbă frecvența și ciclul de serviciu.Folosit în principal pentru generarea de semnale digitale și de modulare, capacitatea sa de a personaliza frecvența de undă pătrată și ciclul de serviciu o face potrivită pentru numeroase sarcini digitale și de modulare.

5. NE555 Circuitul multivibrator Astable

Compus din două cipuri NE555 și rezistențe și condensatoare suplimentare, acest circuit generează semnale de undă dreptunghiulare reglabile.Frecvența și ciclul de serviciu poate fi reglat bine, ceea ce îl face potrivit pentru producerea de semnale audio sau de modulare.Circuitul este caracterizat prin capacitatea sa de a oferi unde dreptunghiulare cu frecvență personalizabilă și ciclu de serviciu.

1. Care este funcția NE555?

Timerul SE 555 IC funcționează într -un interval de temperatură de -55 ° C până la 125 ° C, în timp ce IC NE 555 este utilizat într -un interval de temperatură de la 0 ° C la 70 ° C.Are o gamă largă de aplicații în domeniul electronicilor, cum ar fi cronometrele, întârzierile, generarea pulsului, oscilatoarele etc.

2. Sunt NE555 și IC 555 la fel?

Da, Timerul NE555 IC și 555 Timer IC sunt aceleași.NE555 este numărul piesei pentru Timer IC.În general, IC NE555 este denumit 555 Timer IC.

3. Care este principiul de funcționare al NE555?

Prin conectarea semnalului de intrare de resetare la pinul de resetare și semnalul de intrare setat la pinul TR, cronometrul 555 poate acționa ca un zăvor eficient SR la nivel scăzut (deși fără o ieșire Q inversă).Prin urmare, tragerea momentană a setului scăzut poate acționa ca un „set” și poate schimba ieșirea într -o stare înaltă (VCC).