Det 555 integrerede kredsløb er en af de mest berømte chips, du finder blandt de Elektroniske komponenter. Det kan komme i forskellige former, som f.eks NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555 osv. Grunden til, at den er en af de mest populære, er dens alsidighed og antallet af applikationer, som den kan bruges til, som du kan se her.
I denne guide lærer du alt hvad du behøver om denne chip, samt hvordan du bruger det i dine fremtidige projekter, anbefalinger til at købe det billigt osv.
Hvad er NE555?
NE555, eller blot 555, er en IC, der bruges til generere impulser, svingninger eller som en timer. Derfor kan den bruges som oscillator, til at generere forsinkelser osv. Du kan generelt finde den i forskellige pakker, selvom den mest almindelige er 8-pin DIP (der findes 14-pin varianter), selvom den også kan være i en cirkulær metalpakke og endda i SMD til overflademontering.
Det er også muligt at finde versioner af NE555 med lavt forbrug, og endda dobbelte versioner. I disse dobbeltversioner er 2 identiske kredsløb inkluderet indeni, med dobbelt så mange ben og er normalt kendt som 556.
På et teknisk plan skal dette kredsløb kontinuerligt forsynes med en Vcc spænding, og udgangen kan have en ret høj strømintensitet for at være et integreret kredsløb. Faktisk kunne denne chip endda direkte drive relæer og andre højdræningskredsløb uden behov for yderligere komponenter. Men det kræver et minimum antal eksterne komponenter for at kunne fungere (styres).
Mange vil undre sig over, hvad det er hvad der er inde i dette integrerede kredsløb. Inde i NE555 er der, som det kan ses på det forrige billede, et blokdiagram med to operationelle forstærkere monteret som komparatorer, et bistabilt kredsløb af RS-typen, der gør brug af dets negerede output, en inverterende udgangsbuffer til at understøtte den udgangsstrøm og en transistor, der bruges til at aflade den eksterne kondensator til timing.
På den anden side er der også 3 interne modstande, der er ansvarlige for indstilling referenceniveauer af input fra inverteren af den første operationelle, og i den ikke-invertering af den anden, ved henholdsvis 2/3 og 1/3 af spændingen Vcc. Med henvisning til tærskelspænding på klemme 6, når den overstiger 2/3 af forsyningsspændingen eller Vcc, så vil udgangen gå til et højt logisk niveau (1), og det tilføres den bistabile indgang R, så den negerede udgang går til 1, hvilket mætter transistor og start af afladningen af den eksterne kondensator. Samtidig ville output fra 555 gå lavt (0).
En den anden op forstærker, hvis spændingen påført den inverterende indgang falder til under 1/3 af Vcc, vil forstærkerens udgang gå til højt niveau (1), hvorved den bistabile indgang S fødes, sende dens udgang til lavt niveau (0), dreje transistoren slukket og får NE555-udgangen til at blive logisk høj (1).
Endelig er der også en terminal nulstilling på ben 4, forbundet til R1-indgangen på den bistabile flip flop. Når denne pin er aktiveret logisk lav (0), kan den returnere output fra NE555 til lav (0), når som helst en nulstilling er nødvendig.
NE555 specifikationer
den tekniske specifikationer for NE555, selvom det kan variere afhængigt af versionerne og producenten, er det mest almindelige, at du finder:
- Vcc eller indgangsspænding: 4.5 til 15V (der er versioner op til 2V). 5V-ene er kompatible med TTL-logikfamilien.
- Indgangsstrøm (Vcc +5v): 3 til 6mA
- Indgangsstrøm (Vcc 5v): 10 til 15mA
- Maksimal udgangsstrøm: 500 mA
- Maksimal effekt afgivet: 600 mA
- Minimum strømforbrug: 30mW@5V og 225mW@15V
- Driftstemperaturområde: 0ºC op til 70ºC. Frekvensstabiliteten er 0,005 % pr. ºC.
NE555 Pinout
NE555 har i sin mest almindelige pakke 8 stifter. pinoutet er følgende:
- GND(1): er den negative pol for strømforsyningen, som generelt går til jord.
- Skud eller aftrækker (2): Denne pin indstiller starten på forsinkelsestiden, hvis den er konfigureret som en monostabil. Når denne pin har mindre end 1/3 af forsyningsspændingen, vil triggeren forekomme.
- Afslut eller ud (3): er hvor resultatet af timeren opnås, uanset om det er i stabil tilstand, monostabil osv.
- Genstart eller nulstil (4): Hvis den går under 0.7 volt, vil den trække udgangsstiften lavt. Hvis denne pin ikke bruges, skal den tilsluttes strøm for at forhindre timeren i at nulstille.
- Spændingskontrol eller kontrol (5): Når NE555 er i spændingskontroltilstand, vil spændingen på denne pin variere fra Vcc til næsten 0V. På denne måde er det muligt at ændre tiderne, eller det kan også konfigureres til at generere rampeimpulser.
- Tærskel eller tærskel (6): er en input-pin til en intern komparator, der bruges til at trække output lavt.
- Download eller aflad (7): Bruges til effektivt at aflade den eksterne kondensator, der bruges til timing.
- Vdc (8): er forsyningsspændingen, terminalen hvor chippen fødes med spændinger fra 4.5v til 16v.
Husk altid læs producentens datablad, da der kan være forskelle mellem de forskellige 555-produkter. Sørg også for, at du bruger chippen korrekt, og bemærk, at hakket på forsiden vender opad for at matche denne pinout.
Historien om 555
555 eller NE555 kredsløbet var designet af Hans R. Camenzind i 1971. Jeg arbejdede dengang for Signetics (i øjeblikket ejet af NXP Semiconductors). Hans havde allerede erfaring med denne type projekter, hvor han tidligere har designet forstærkere af pulsbreddemodulation (PWM) til lydudstyr var han også interesseret i PLL'er mv.
Camenzind ville foreslå Signetics at udvikle sig et verdenskredsløb baseret på PLL'er og ville bede virksomhedens ledelse om at udvikle det selv ved at bruge virksomhedens ressourcer til gengæld for at halvere hans løn. Virksomhedens marketingchef accepterede forslaget på trods af, at andre firmakolleger hævdede, at funktionaliteten i den fremtidige 555 kunne erstattes med andre eksisterende chips.
Projektet ville tage 5xx-nummereringen tildelt analoge IC'er. Og til sidst ville tallet 555 blive valgt. Det første design ville blive revideret i 1971, og selvom der ikke var nogen fejl, havde det 9 ben. Camenzind havde ideen om at bruge en direkte modstand i stedet for en konstant strømkilde og reducerede behovet for ben til den nuværende 8.
Det funktionelle design med 8 stifter ville bruge en anden designgennemgang og prototypen blev endelig introduceret i oktober 1971. En af Signetics ingeniører, der var til stede ved den første gennemgang, ville fortsætte med at stifte et andet firma og lave sin egen 9-benede version. Signetics begyndte i mellemtiden at fremstille og markedsføre NE555, så snart de kunne. I 1972 blev det fremstillet af 12 virksomheder og blev et af de bedst sælgende kredsløb.
NE555 applikationer
Mellem NE555 applikationer der er dem at være en timer eller præcisionstimer. Selvom det oprindeligt blev præsenteret som et præcisionsforsinkelseskredsløb, fandt det hurtigt utallige applikationer, såsom at fungere som en astabil oscillator, rampegenerator, sekventiel timer osv. Sådan blev det en af de mest brugte chips selv i dag.
555 konfigurationer
den NE555 konfigurationer de er lavet med en række kondensatorer og modstande forbundet til deres ben. På den måde kan du ændre timingen eller funktionsmåderne for denne IC. Her er nogle af de mest almindelige indstillinger:
- Monostabil konfiguration: i dette tilfælde vil udgangen af NE555 i starten være 0 (lavt niveau), og transistoren vil være mættet, hvilket forhindrer kondensatoren C1 i at oplade. Hvis der trykkes på trykknappen, tilføres en lav spænding til triggerterminalen og får låsen til at skifte tilstand og udgangen til at gå til 1 (højt niveau). I så fald holder den interne transistor op med at lede, og kondensatoren C1 oplades gennem den eksterne modstand R1. Når kondensatorspændingen overstiger 2/3 af forsyningsspændingen (Vcc), skifter den bistabile tilstand, og udgangen vender tilbage til 0.
- Astabil: i denne anden konfiguration, når den er tilsluttet strømforsyningen, aflades kondensatoren, og NE555-udgangen går til højt niveau (1), indtil kondensatoren når 2/3 af Vcc'en med sin belastning. På det tidspunkt skifter RS-flip-flop'en niveau, og 555-udgangen bliver 0 eller lav. I det øjeblik begynder kondensatoren C1 (eller C på billedet) at aflade gennem modstanden R2, og når den når 1/3 af forsyningsspændingen, begynder den at oplade igen og så videre, mens forsyningen opretholdes.
- Konfiguration til nulstilling: hvis du ønsker at nulstille kredsløbet, kan du tilslutte reset-terminalen direkte til den positive pol eller holde niveauet højt ved hjælp af en modstand. Når knappen vist i det følgende diagram aktiveres, vil NE555 have output på 0, når det ønskes. Det er som at genstarte timeren eller sætte den i dvaletilstand.
- Puls Width Modulation (PWM): et signal med variabelt niveau kan påføres kontrolindgangen på NE555, hvilket får udgangsimpulsen til at stige i bredden, når niveauet af denne spænding stiger. Pulsen kan også bringes til at ankomme med mere eller mindre forsinkelse, efterhånden som spændingen påført styreindgangen stiger eller falder.
Hvor kan man købe den billige NE555
Du kan finde det i mange specialiserede elektronikbutikker, selvom det også er nemt at finde det på Amazon til gode priser. Nogle eksempler på anbefalede produkter lyd:
- Etui med 50 impulsgeneratorer NE555P
- NE555 modul for at kunne bruge det nemmere med Arduino.
- Pakke med 10 NE555N enheder med tilhørende fatninger.