NE555: Alles über diesen Mehrzweck-Chip

ne555

Der integrierte Schaltkreis 555 ist einer der bekanntesten Chips, die Sie unter den finden werden Elektronische Bauteile. Es kann in verschiedenen Formen auftreten, wie z NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555 usw. Der Grund dafür, dass es eines der beliebtesten ist, ist seine Vielseitigkeit und die Anzahl der Anwendungen, für die es verwendet werden kann, wie Sie hier sehen können.

In diesem Ratgeber erfahren Sie alles, was Sie über diesen Chip brauchen, sowie wie Sie es in Ihren zukünftigen Projekten verwenden können, Empfehlungen, es günstig zu kaufen usw.

Was ist der NE555?

555

Der NE555 oder einfach 555 ist ein IC, der für verwendet wird Impulse, Schwingungen oder als Timer erzeugen. Daher kann es als Oszillator verwendet werden, um Verzögerungen zu erzeugen usw. Sie können es im Allgemeinen in verschiedenen Gehäusen finden, obwohl das gebräuchlichste das 8-polige DIP ist (es gibt 14-polige Varianten), obwohl es auch in einem runden Metallgehäuse und sogar in SMD für die Oberflächenmontage sein kann.

Es ist auch möglich, Versionen des NE555 mit niedrigem Verbrauch und sogar zu finden doppelte Versionen. In diesen doppelten Versionen sind 2 identische Schaltkreise enthalten, mit doppelt so vielen Pins und werden normalerweise als 556 bezeichnet.

Auf technischer Ebene muss diese Schaltung kontinuierlich mit einer Vcc-Spannung versorgt werden, und der Ausgang kann eine ziemlich hohe Stromstärke haben, um eine integrierte Schaltung zu sein. Tatsächlich könnte dieser Chip sogar Relais direkt ansteuern und andere Schaltkreise mit hohem Stromverbrauch, ohne dass zusätzliche Komponenten erforderlich sind. Es benötigt jedoch eine minimale Anzahl externer Komponenten, um funktionieren (gesteuert werden) zu können.

Viele werden sich fragen, was ist was sich in diesem integrierten Schaltkreis befindet. Im Inneren des NE555 befindet sich, wie im vorherigen Bild zu sehen, ein Blockdiagramm mit zwei Operationsverstärker montiert als Komparatoren, eine bistabile Schaltung vom RS-Typ, die ihren negierten Ausgang verwendet, einen invertierenden Ausgangspuffer, um diesen Ausgangsstrom zu unterstützen, und einen Transistor, der verwendet wird, um den externen Kondensator für die Zeitsteuerung zu entladen.

Andererseits gibt es auch 3 interne Widerstände, die für die Einstellung zuständig sind Referenzniveaus des Eingangs des Inverters des ersten in Betrieb und im nicht-invertierenden Zustand des zweiten bei 2/3 bzw. 1/3 der Spannung Vcc. Bezug nehmen zu Grenzspannung von Klemme 6, wenn sie 2/3 der Versorgungsspannung oder Vcc überschreitet, geht der Ausgang auf einen hohen Logikpegel (1) und wird an den R-Eingang des bistabilen Elements angelegt, sodass der negierte Ausgang auf 1 geht und sättigt des Transistors und Starten der Entladung des externen Kondensators. Gleichzeitig würde der Ausgang des 555 niedrig (0) werden.

En der andere Operationsverstärker, wenn die an den invertierenden Eingang angelegte Spannung unter 1/3 von Vcc fällt, geht der Verstärkerausgang auf High-Pegel (1) und speist somit den bistabilen Eingang S, leitet seinen Ausgang auf Low-Pegel (0) und schaltet den Transistor aus und bewirkt, dass der Ausgang des NE555 auf logisch hoch (1) geht.

Schließlich gibt es noch eine Terminal-Reset an Pin 4, verbunden mit dem R1-Eingang des bistabilen Flip-Flops. Wenn dieser Pin logisch niedrig (0) aktiviert ist, kann er den Ausgang des NE555 jederzeit auf niedrig (0) zurücksetzen, wenn ein Reset erforderlich ist.

NE555-Spezifikationen

Die Technische Daten des NE555, obwohl es je nach Version und Hersteller variieren kann, am häufigsten finden Sie Folgendes:

  • Vcc oder Eingangsspannung: 4.5 bis 15 V (es gibt Versionen bis 2 V). Die 5V sind mit der TTL-Logikfamilie kompatibel.
  • Eingangsstrom (Vcc +5 V): 3 bis 6mA
  • Eingangsstrom (Vcc 5 V): 10 bis 15mA
  • Maximaler Ausgangsstrom: 500 mA
  • Maximale Verlustleistung: 600 mA
  • Minimaler Stromverbrauch: 30 mW bei 5 V und 225 mW bei 15 V
  • Betriebstemperaturbereich: 0ºC bis 70ºC. Die Frequenzstabilität beträgt 0,005 % pro ºC.

NE555 Pinbelegung

NE555

Das NE555 hat in seiner gängigsten Verpackung 8 Stifte. die Pinbelegung Es ist das Folgende:

  • Masse (1): ist der Minuspol für die Stromversorgung, der in der Regel auf Masse geht.
  • Schuss oder Abzug (2): Dieser Pin legt den Beginn der Verzögerungszeit fest, wenn er als monostabil konfiguriert ist. Wenn dieser Pin weniger als 1/3 der Versorgungsspannung hat, wird der Trigger ausgelöst.
  • Ausgang oder Ausgang (3): Hier wird das Ergebnis des Timers erhalten, ob im stabilen Modus, monostabil usw.
  • Neustart oder Zurücksetzen (4): Wenn es unter 0.7 Volt geht, wird es den Ausgangsstift niedrig ziehen. Wenn dieser Pin nicht verwendet wird, sollte er an die Stromversorgung angeschlossen werden, um zu verhindern, dass der Timer zurückgesetzt wird.
  • Spannungsregelung oder -regelung (5): Wenn sich der NE555 im Spannungsreglermodus befindet, variiert die Spannung an diesem Pin von Vcc bis fast 0 V. Auf diese Weise ist es möglich, die Zeiten zu ändern, oder es kann auch konfiguriert werden, Rampenimpulse zu erzeugen.
  • Schwelle oder Schwelle (6): ist ein Eingangspin für einen internen Komparator, der verwendet wird, um den Ausgang auf Low zu ziehen.
  • Download oder Entladung (7): Wird verwendet, um den für die Zeitsteuerung verwendeten externen Kondensator effektiv zu entladen.
  • VDC (8): ist die Versorgungsspannung, der Anschluss, an dem der Chip mit Spannungen von 4.5 V bis 16 V versorgt wird.

Immer daran denken lesen Sie das Datenblatt des Herstellers, da es Unterschiede zwischen den verschiedenen 555-Produkten geben kann Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie den Chip richtig verwenden und beachten Sie, dass die Kerbe auf der Vorderseite nach oben zeigt, um dieser Pinbelegung zu entsprechen.

Geschichte von 555

Die Schaltung 555 oder NE555 war 1971 von Hans R. Camenzind entworfen. Ich arbeitete damals für Signetics (derzeit im Besitz von NXP Semiconductors). Hans hatte bereits Erfahrung mit dieser Art von Projekten, da er zuvor Verstärker von entworfen hatte Pulsweitenmodulation (PWM) für Audiogeräte interessierte er sich auch für PLLs usw.

Camenzind würde Signetics vorschlagen, es zu entwickeln eine Weltumrundung basierend auf PLLs und würde die Unternehmensleitung bitten, es selbst zu entwickeln, indem er Unternehmensressourcen gegen eine Halbierung seines Gehalts einsetzt. Der Marketingleiter des Unternehmens nahm den Vorschlag an, obwohl andere Firmenkollegen behaupteten, dass die Funktionalität des zukünftigen 555 durch andere vorhandene Chips ersetzt werden könnte.

Das Projekt würde dauern die 5xx-Nummerierung, die analogen ICs zugewiesen ist. Und schließlich fiel die Wahl auf die Nummer 555. Das erste Design wurde 1971 überarbeitet und hatte, obwohl es keine Fehler gab, 9 Stifte. Camenzind hatte die Idee, anstelle einer Konstantstromquelle einen direkten Widerstand zu verwenden und reduzierte den Bedarf an Pins auf die Stromstärke 8.

Das funktionale Design mit 8 Pins würde einen ausgeben zweite Entwurfsprüfung und der Prototyp wurde schließlich im Oktober 1971 vorgestellt. Einer der Signetics-Ingenieure, die bei der ersten Überprüfung anwesend waren, würde später eine andere Firma gründen und seine eigene 9-Pin-Version herstellen. Signetics begann in der Zwischenzeit so schnell wie möglich mit der Herstellung und Vermarktung des NE555. 1972 wurde sie von 12 Firmen hergestellt und wurde zu einer der meistverkauften Schaltungen.

NE555-Anwendungen

Zwischen NE555-Anwendungen es gibt solche, die ein Timer oder ein Präzisionstimer sind. Obwohl es ursprünglich als Präzisions-Verzögerungsschaltung präsentiert wurde, fand es bald unzählige Anwendungen, z. B. als astabiler Oszillator, Rampengenerator, sequentieller Timer usw. So wurde er auch heute noch zu einem der meistgenutzten Chips.

555 Konfigurationen

Die NE555-Konfigurationen Sie bestehen aus einer Reihe von Kondensatoren und Widerständen, die mit ihren Pins verbunden sind. Auf diese Weise können Sie das Timing oder die Betriebsmodi dieses ICs ändern. Hier sind einige der häufigsten Einstellungen:

  • Monostabile Konfiguration: In diesem Fall ist der Ausgang des NE555 zunächst 0 (niedriger Pegel), und der Transistor wird gesättigt, wodurch verhindert wird, dass sich der Kondensator C1 auflädt. Wenn die Taste gedrückt wird, wird eine niedrige Spannung an den Triggeranschluss angelegt und bewirkt, dass das Flip-Flop seinen Zustand ändert und der Ausgang auf 1 (hohes Niveau) geht. In diesem Fall hört der interne Transistor auf zu leiten und der Kondensator C1 wird über den externen Widerstand R1 aufgeladen. Wenn die Kondensatorspannung 2/3 der Versorgungsspannung (Vcc) überschreitet, ändert das bistabile Element seinen Zustand und der Ausgang kehrt zu 0 zurück.

  • Astabil: In dieser anderen Konfiguration wird der Kondensator entladen, wenn er an die Stromversorgung angeschlossen ist, und der Ausgang des NE555 geht hoch (1), bis der Kondensator mit seiner Last 2/3 der Vcc erreicht. In diesem Moment ändert das RS-Flip-Flop den Pegel und der Ausgang des 555 wird 0 oder niedrig. In diesem Moment beginnt sich der Kondensator C1 (oder C im Bild) über den Widerstand R2 zu entladen, und wenn er 1/3 der Versorgungsspannung erreicht, beginnt er erneut mit dem Laden und so weiter, während die Versorgung aufrechterhalten wird.

stabil

Im Fall der Verwendung eines Kondensators, der die gleiche Zeit zum Laden wie zum Entladen benötigt, kann eine stabile symmetrische Wellenkonfiguration erhalten werden.
  • Konfiguration für Reset: Falls Sie die Schaltung zurücksetzen möchten, können Sie den Reset-Anschluss direkt mit dem Pluspol verbinden oder den Pegel über einen Widerstand hoch halten. Wenn die im folgenden Diagramm gezeigte Taste betätigt wird, hat der NE555 den Ausgang auf 0, wenn gewünscht. Es ist wie das Neustarten des Timers oder das Versetzen in einen Schlafzustand.

  • Pulsweitenmodulation (PWM): An den Steuereingang des NE555 kann ein Signal mit variablem Pegel angelegt werden, wodurch die Breite des Ausgangsimpulses mit zunehmendem Pegel dieser Spannung zunimmt. Der Impuls kann auch mehr oder weniger verzögert eintreffen, wenn die an den Steuereingang angelegte Spannung zunimmt oder abnimmt.

NE555 PWM

 

Wo kann man den günstigen NE555 kaufen

Sie finden es in vielen Fachgeschäften für Elektronik, aber es ist auch leicht, es bei Amazon zu guten Preisen zu finden. Etwas Beispiele für empfohlene Produkte sind:


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