Integrirani časovnik NE555 IC je pravi preboj v elektroniki. Leta 1972 ga je ustvaril Hans R. Camenzind iz Signetics. Izum do danes ni izgubil svoje pomembnosti. Naprava je kasneje postala osnova za dvojne (IN556N) in štirikratne (IN558N) časovnike.
Brez dvoma mu je domišljija inženirja elektronike omogočila, da zasede svojo vidno nišo v zgodovini tehničnih izumov. Po prodaji je ta naprava od svojega nastanka presegla vse druge. V drugem letu obstoja je čip 555 postal najbolj kupljen del.
Vodstvo je ostalo v vseh naslednjih letih. Čip 555, katerega uporaba je vsako leto naraščala, se je zelo dobro prodajal. Na primer, leta 2003 je bilo prodanih več kot milijardo izvodov. Sama konfiguracija enote se v tem času ni spremenila. Obstaja že več kot 40 let.
Videz naprave je bil presenečen za ustvarjalca samega. Kamenzind si je prizadeval, da bi IP postal prilagodljiv pri uporabi,a da bo tako vsestransko, ni pričakoval. Sprva je bil uporabljen kot časovnik ali generator impulzov. Čip 555, ki je hitro zrasel v uporabi, se zdaj uporablja od igrač za otroke do vesoljskih ladij.
Naprava je trpežna, ker je izdelana na osnovi bipolarne tehnologije in za uporabo v vesolju ni potrebno nič posebnega. Samo testno delo se izvaja s posebno strogostjo. Tako se pri testiranju vezja NE 555 ustvarijo posamezne preskusne specifikacije za številne aplikacije. Pri izdelavi vezij ni razlik, vendar se pristopi do končne kontrole izrazito razlikujejo.
Izgled vezja v domači elektroniki
Prva omemba inovacij v sovjetski literaturi o radijski tehniki se je pojavila leta 1975. Članek o izumu je bil objavljen v reviji "Electronics". Čip 555, katerega analog so ustvarili sovjetski inženirji elektronike v poznih 80. letih prejšnjega stoletja, se je v domači radijski elektroniki imenoval KR1006VI1.
V proizvodnji je bil ta del uporabljen pri sestavljanju videorekorderjev "Electronics BM12". Toda to ni bil edini analog, saj so številni proizvajalci po vsem svetu ustvarili podobno napravo. Vse enote imajo standardni paket DIP8 in majhen paket SOIC8.
specifikacije vezja
Čip 555, katerega grafični prikaz je prikazan spodaj, vključuje 20 tranzistorjev. Na blok diagramu napraveobstajajo 3 upori z uporom 5 kOhm. Od tod tudi ime naprave "555".
Glavne specifikacije izdelka so:
- napajalna napetost 4,5-18V;
- maksimalni izhodni tok 200mA;
- poraba energije je do 206 mA.
Če pogledate izhod, potem je to digitalna naprava. Lahko je v dveh položajih - nizki (0V) in visoki (4,5 do 15 V). Odvisno od napajanja lahko indikator doseže 18 V.
Za kaj je naprava?
NE 555 čip - enotna naprava s široko paleto aplikacij. Pogosto se uporablja pri sestavljanju različnih vezij, zaradi česar je izdelek le priljubljen. Posledično se poveča povpraševanje potrošnikov. Takšna slava je povzročila znižanje cene časovnika, kar razveseli mnoge mojstre.
Notranja struktura časovnika 555
Zakaj deluje ta naprava? Vsak od izhodov enote je povezan v vezje, ki vsebuje 20 tranzistorjev, 2 diodi in 15 uporov.
format dvojnega modela
Upoštevati je treba, da je NE 555 (čip) na voljo v dvojnem formatu, imenovanem 556. Vsebuje dve brezplačni IC.
Časovnik 555 ima 8 zatičev, medtem ko ima 556 14 zatičev.
Načini naprave
Čip 555 ima tri načine delovanja:
- Monostable način čipa 555. Deluje kot enosmerni enosmerni. Med delovanjemob pritisku na gumb se odda impulz določene dolžine kot odziv na vhod sprožilca. Izhod ostane nizek, dokler se sprožilec ne vklopi. Od tu je dobil tudi ime čakajoč (monostable). To načelo delovanja ohranja napravo v mirovanju, dokler se ne vklopi. Način omogoča vključitev časovnikov, stikal, stikal na dotik, frekvenčnih delilnikov itd.
- Nestabilen način je samostojna funkcija naprave. Omogoča, da vezje ostane v generatorskem načinu. Izhodna napetost je spremenljiva: včasih nizka, včasih visoka. Ta shema je uporabna, kadar je treba napravo nastaviti na občasne sunke (s kratkotrajnim vklopom in izklopom enote). Način se uporablja pri vklopu LED luči, funkcijah v logiki ure itd.
- Bistabilni način ali Schmidtov sprožilec. Jasno je, da deluje v skladu s sprožilnim sistemom v odsotnosti kondenzatorja in ima dve stabilni stanji, visoko in nizko. Nizka sprožilna vrednost preide na visoko. Ko se nizka napetost sprosti, sistem hiti v nizko stanje. Ta shema se uporablja na področju gradnje železnic.
Izhodi časovnika 555
Generatorski čip 555 vključuje osem zatičev:
- Pin 1 (ozemljitev). Priključen je na negativno stran napajalnika (skupna žica vezja).
- Izhod 2 (sprožilec). Nekaj časa napaja visoko napetost (vse je odvisno od moči upora in kondenzatorja). Ta konfiguracija je monostabilna. Zaključek 2krmili pin 6. Če je napetost v obeh nizka, bo izhod visok. V nasprotnem primeru, če je pin 6 visok in pin 2 nizek, bo izhod časovnika nizek.
- Pin 3 (izhod). Izhoda 3 in 7 sta v fazi. Uporaba visoke napetosti približno 2 V in nizke napetosti 0,5 V bo ustvarila do 200 mA.
- Pin 4 (ponastavitev). Napetost tega izhoda je nizka kljub načinu časovnika 555. Da bi se izognili nenamernim ponastavitvam, mora biti ta izhod med uporabo priključen na pozitivno stran.
- Zaključek 5 (kontrola). Odpre dostop do primerjalne napetosti. Ta izhod se ne uporablja v ruski elektroniki, vendar ko je povezan, lahko dosežete širok nabor možnosti krmiljenja za napravo 555.
- Zaključek 6 (stop). Vključen v primerjalnik 1. Je nasprotje nožice 2, ki se uporablja za zaustavitev naprave. Posledica tega je nizka napetost. Ta izhod lahko sprejme sinusne in kvadratne impulze.
- Pin 7 (števka). Priključen je na tranzistorski kolektor T6, emiter slednjega pa je ozemljen. Ko je tranzistor odprt, se kondenzator izprazni, preden se zapre.
- Pin 8 (pozitivna napajalna stran), ki je 4,5 do 18V.
Uporaba izhoda
Izhod 3 (Izhod) je lahko v dveh stanjih:
- Priključitev digitalnega izhoda neposredno na vhod drugega gonilnika na digitalni osnovi. Digitalni izhod lahko krmili druge naprave z nekaj dodatnimi komponentami(napajalna napetost je 0 V).
- Odčitavanje napetosti v drugem stanju je visoko (Vcc pri napajanju).
zmogljivosti stroja
- Ko napetost v izhodu pade, se tok usmeri skozi napravo in jo poveže. To je znižanje, ko se tok črpa iz Vcc in teče skozi enoto do 0V.
- Ko se izhod poveča, tok, ki teče skozi napravo, zagotovi njeno vključitev. Ta proces lahko imenujemo vir toka. Električna energija se v tem primeru proizvaja iz časovnika in gre skozi napravo do 0 V.
Povečanje in zmanjšanje lahko delujeta skupaj. Na ta način se naprava izmenično vklaplja in izklaplja. To načelo se uporablja za delovanje LED svetilk, relejev, motorjev, elektromagnetov. Slabosti te lastnosti vključujejo dejstvo, da je treba napravo priključiti na izhod na različne načine, saj lahko izhod 3 deluje tako kot porabnik kot kot vir toka do 200 mA. Uporabljeni napajalnik mora zagotavljati zadosten tok za obe napravi in časovnik 555.
LM555 čip
Podatkovni list Microcircuit 555 (LM555) ima široko funkcionalnost.
Uporablja se od pravokotnih generatorjev s spremenljivim obratovalnim ciklom in relejev z zakasnitvijo odziva do kompleksnih konfiguracij PWM generatorjev. Razporeditev in notranja struktura čipa 555 sta prikazana na sliki.
Raven natančnosti napeljave je 1% izračunanega indikatorja,kar je optimalno. Na enoto, kot je čip podatkovnega lista NE 555, ne vplivajo temperaturni pogoji okolja.
Analogi čipa NE555
Mikrovezje 555, katerega analog v Rusiji se je imenoval KR1006VI1, je integrirana naprava.
Med delovnimi bloki naj izpostavimo RS flip-flop (DD1), komparatorje (DA1 in DA2), izhodno ojačevalno stopnjo, ki temelji na push-pull sistemu in dopolnjuje tranzistor VT3. Namen slednjega je ponastavitev kondenzatorja za nastavitev časa pri uporabi enote kot generatorja. Sprožilec se ponastavi, ko se logična enota (Jupit/2…Jupit) uporabi na vhodih R.
Če je sprožilec ponastavljen, bo na izhodu naprave (pin 3) prikazan nizkonapetostni indikator (tranzistor VT2 je odprt).
Edinstvenost sheme 555
Pri funkcionalni shemi naprave je zelo težko razumeti, v čem je njena nenavadnost. Izvirnost naprave je v tem, da ima poseben nadzor sprožilca, in sicer generira krmilne signale. Njihovo ustvarjanje poteka na komparatorjih DA1 in DA2 (na enega od vhodov, na katerega se nanaša referenčna napetost). Za ustvarjanje krmilnih signalov na prožilnih vhodih (izhodih primerjalnika) je treba pridobiti visokonapetostne signale.
Kako zagnati napravo?
Za zagon časovnika mora biti izhod 2 napajan od 0 do 1/3 Jupitra. Ta signal prispeva k sprožilcu, pri izhodu pa se ustvari visokonapetostni signal. Signal nad mejo ne bo povzročil nobenih sprememb v vezju, saj je referenčna napetost za primerjalnik DA2 in je 1/3 Jupitra.
Časovnik lahko ustavite, ko je sprožilec ponastavljen. V ta namen mora napetost na izhodu 6 preseči 2/3 Jupita (referenčna napetost za primerjalnik DA1 je 2/3 Jupita). Ponastavitev bo nastavila nizkonapetostni signal in izpraznila časovni kondenzator.
Referenčno napetost lahko prilagodite tako, da na izhod enote priključite dodaten upor ali vir napajanja.
Navijanje merilnika hitrosti na 555 čip
Zadnje čase je med lastniki avtomobilov postalo modno, da prevožene kilometre, ki jih je avtomobil prepotoval, navijajo na merilnik hitrosti.
Mnogi se sprašujejo, ali je navijanje merilnika hitrosti na mikrovezje 555 izvedljivo?
Ta postopek ni posebej težak. Za njegovo izdelavo se uporablja mikrovezje 555, ki lahko deluje kot števec impulzov. Posamezne komponente sheme je mogoče vzeti s kazalniki, ki odstopajo za 10-15 % od izračunanih vrednosti.
