NE555: הכל על השבב הרב-תכליתי הזה

ne555

המעגל המשולב 555 הוא אחד מהשבבים המפורסמים ביותר שתמצאו בין ה רכיבים אלקטרוניים. זה יכול לבוא בצורות שונות, כגון NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555 וכו'. הסיבה שהוא אחד הפופולריים ביותר היא הרבגוניות שלו, ומספר היישומים שעבורם ניתן להשתמש בו, כפי שתוכלו לראות כאן.

במדריך זה תלמדו כל מה שאתה צריך על השבב הזה, כמו גם איך להשתמש בו בפרויקטים העתידיים שלך, המלצות לקנות אותו בזול וכו'.

מה זה NE555?

555

ה-NE555, או פשוט 555, הוא IC המשמש ליצור פולסים, תנודות או כטיימר. לכן, ניתן להשתמש בו כמתנד, ליצירת עיכובים וכו'. אתה יכול למצוא אותו בדרך כלל באריזות שונות, אם כי הנפוץ ביותר הוא DIP 8 פינים (יש גרסאות 14 פינים), אם כי זה יכול להיות גם באריזת מתכת עגולה ואפילו ב-SMD להרכבה משטחית.

אפשר גם למצוא גרסאות של NE555 עם צריכה נמוכה, ואפילו גרסאות כפולות. בגרסאות הכפולות הללו, 2 מעגלים זהים כלולים בפנים, עם פי שניים יותר, והם ידועים בדרך כלל כ-556.

ברמה הטכנית, מעגל זה חייב להיות מופעל ברציפות עם מתח Vcc, והפלט יכול להיות בעל עוצמת זרם גבוהה למדי כדי להיות מעגל משולב. למעשה, השבב הזה יכול אפילו כונן ישירות ממסרים ומעגלים אחרים בעלי ניקוז גבוה ללא צורך ברכיבים נוספים. אבל, זה צריך מספר מינימלי של רכיבים חיצוניים כדי להיות מסוגל לתפקד (להיות נשלט).

רבים יתהו מה זה מה יש בתוך המעגל המשולב הזה. בתוך ה-NE555, כפי שניתן לראות בתמונה הקודמת, יש דיאגרמת בלוקים עם שניים מגברים תפעוליים מורכבים כמשואים, מעגל בי-יציב מסוג RS העושה שימוש בפלט השלילה שלו, מאגר פלט הפוך לתמיכה בזרם המוצא הזה, וטרנזיסטור המשמש לפריקת הקבל החיצוני לתזמון.

מצד שני, ישנם גם 3 נגדים פנימיים שאחראים על ההגדרה רמות ייחוס של הקלט של המהפך של המבצע הראשון, ובאי-היפוך של השני, ב-2/3 ו-1/3 מהמתח Vcc בהתאמה. מתייחס ל מתח סף של טרמינל 6, כאשר הוא עולה על 2/3 ממתח האספקה ​​או Vcc, אז הפלט יעבור לרמה לוגית גבוהה (1) ומופעל על כניסת ה-R של ה-bistabil, כך שהיציאה השלילה עוברת ל-1, רוויה הטרנזיסטור והתחלת פריקת הקבל החיצוני. במקביל, הפלט של ה-555 יהיה נמוך (0).

En מגבר ההפעלה השני, אם המתח המופעל על כניסת ההיפוך יורד מתחת ל-1/3 מה-Vcc, פלט המגבר יעבור לרמה גבוהה (1), ובכך יזין את הקלט הבי-יציב S, יעביר את הפלט שלו לרמה נמוכה (0), יסובב את הטרנזיסטור כבוי וגורם לפלט NE555 להגיע לרמה לוגית גבוהה (1).

לבסוף, יש גם א איפוס מסוף על פין 4, מחובר לכניסת R1 של הכפכף הבי-יציב. כאשר פין זה מופעל לוגי נמוך (0), הוא יכול להחזיר את הפלט של ה-NE555 לנמוך (0) בכל פעם שיש צורך באיפוס.

מפרטי NE555

לאס מפרט טכני של NE555, למרות שזה עשוי להשתנות בהתאם לגרסאות וליצרן, הנפוץ ביותר הוא שאתה מוצא:

  • Vcc או מתח כניסה: 4.5 עד 15V (יש גרסאות עד 2V). אלה 5V תואמים למשפחת הלוגיקה TTL.
  • זרם כניסה (Vcc +5v): 3 עד 6mA
  • זרם כניסה (Vcc 5v): 10 עד 15mA
  • זרם פלט מקסימלי: 500 mA
  • הספק מרבי המופץ: 600 mA
  • צריכת חשמל מינימלית: 30mW@5V ו-225mW@15V
  • טווח טמפרטורת הפעלה: 0ºC עד 70ºC. יציבות התדר היא 0,005% לכל ºC.

NE555 Pinout

NE555

ל-NE555, בחבילה הנפוצה ביותר שלו, יש 8 סיכות. ה-pinout זהו:

  • GND(1): הוא הקוטב השלילי עבור ספק הכוח, אשר בדרך כלל הולך לאדמה.
  • ירייה או הדק (2): סיכה זו מגדירה את תחילת זמן ההשהיה אם היא מוגדרת כמונו-יציב. כאשר לפין זה יש פחות מ-1/3 ממתח האספקה, הטריגר יתרחש.
  • יציאה או יציאה (3): הוא המקום שבו מתקבלת התוצאה של הטיימר, בין אם במצב יציב, מונו-יציב וכו'.
  • אתחול או אפס (4): אם הוא יורד מתחת ל-0.7 וולט, הוא ימשוך את פין הפלט נמוך. אם אין שימוש בפין זה, יש לחבר אותו לחשמל כדי למנוע איפוס הטיימר.
  • בקרת מתח או בקרה (5): כאשר ה-NE555 נמצא במצב בקר מתח, המתח בפין זה ישתנה מ-Vcc לכמעט 0V. בדרך זו ניתן לשנות את הזמנים, או שניתן גם להגדיר אותו ליצור פולסי רמפה.
  • סף או סף (6): הוא סיכת קלט עבור השוואת פנימית המשמשת למשוך את הפלט נמוך.
  • הורד או שחרור (7): משמש לפרוק יעיל של הקבל החיצוני המשמש לתזמון.
  • Vdc (8): הוא מתח האספקה, הטרמינל שבו מוזן השבב במתחים הנעים בין 4.5 וולט ל-16 וולט.

תמיד תזכור קרא את גיליון הנתונים של היצרן, מכיוון שיכולים להיות הבדלים בין מוצרי ה-555 השונים. כמו כן, ודא שאתה משתמש בשבב בצורה נכונה, שים לב שהחריץ בחזית פונה כלפי מעלה כדי להתאים את ה-pinout הזה.

היסטוריה של 555

מעגל 555 או NE555 היה עוצב על ידי Hans R. Camenzind ב-1971. עבדתי אז עבור Signetics (כיום בבעלות NXP Semiconductors). להנס כבר היה ניסיון בפרויקטים מסוג זה, ותכנן בעבר מגברים של אפנון רוחב דופק (PWM) לציוד שמע, הוא התעניין גם ב-PLLs וכו'.

Camenzind יציע ל-Signetics להתפתח מעגל עולמי מבוסס על PLLs ויבקש מהנהלת החברה לפתח את זה בעצמו, תוך שימוש במשאבי החברה בתמורה לקיצוץ משכורתו בחצי. מנהל השיווק של החברה קיבל את ההצעה, למרות שעמיתים אחרים בחברה טענו שניתן להחליף את הפונקציונליות של ה-555 העתידי בשבבים קיימים אחרים.

הפרויקט ייקח מספור 5xx שהוקצה ל-ICs אנלוגיים. ולבסוף ייבחר המספר 555. העיצוב הראשון יעודכן ב-1971, ולמרות שלא היו שגיאות, היו לו 9 פינים. לקמנזינד היה רעיון להשתמש בנגד ישיר במקום במקור זרם קבוע והפחית את הצורך בפינים ל-8 הנוכחי.

העיצוב הפונקציונלי עם 8 פינים יוציא א סקירת עיצוב שנייה ואב הטיפוס הוצג לבסוף באוקטובר 1971. אחד המהנדסים של Signetics שנכחו בסקירה הראשונה ימשיך לייסד חברה אחרת וייצור גרסת 9 פינים משלו. Signetics בינתיים החלו לייצר ולשווק את ה-NE555 ברגע שיכלו. ב-1972 הוא יוצר על ידי 12 חברות והפך לאחד המעגלים הנמכרים ביותר.

יישומי NE555

בין יישומי NE555 יש כאלה של להיות טיימר או טיימר מדויק. למרות שהוא הוצג במקור כמעגל השהייה מדויק, הוא מצא עד מהרה אינספור יישומים כגון שמשרה כמתנד אסטביל, מחולל רמפה, טיימר רציף וכו'. כך הוא הפך לאחד הצ'יפס המשומשים ביותר גם היום.

555 תצורות

לאס תצורות NE555 הם עשויים עם סדרה של קבלים ונגדים המחוברים לפינים שלהם. כך אתה יכול לשנות את התזמון או מצבי הפעולה של IC זה. להלן כמה מההגדרות הנפוצות ביותר:

  • תצורה חד יציבה: במקרה זה, הפלט של ה-NE555 יהיה בתחילה 0 (רמה נמוכה), והטרנזיסטור יהיה רווי ומונע מהקבל C1 להיטען. אם הכפתור נלחץ, מתח נמוך מופעל על מסוף ההדק וגורם לכפכף לשנות מצב ולפלט לעבור ל-1 (רמה גבוהה). במקרה זה, הטרנזיסטור הפנימי מפסיק להוליך והקבל C1 נטען דרך הנגד החיצוני R1. כאשר מתח הקבל עולה על 2/3 ממתח האספקה ​​(Vcc), ה-Bistable משנה את מצבו והמוצא חוזר ל-0.

  • אסטביל: בתצורה אחרת זו, כשהוא מחובר לאספקת החשמל, הקבל פרוק, ויציאת NE555 עולה לגבוהה (1) עד שהקבל מגיע ל-2/3 מה-Vcc עם העומס שלו. באותו רגע, כפכפי ה-RS משנה את רמתו ופלט ה-555 הופך ל-0 או נמוך. באותו רגע, הקבל C1 (או ה-C בתמונה) מתחיל להיפרק דרך הנגד R2 וכאשר הוא מגיע ל-1/3 ממתח האספקה, הוא מתחיל להיטען שוב וכן הלאה בזמן שהאספקה ​​נשמרת.

יציב

במקרה של שימוש בקבל שלוקח את אותו זמן לטעינה כמו לפריקה, ניתן לקבל תצורת גל סימטרי יציבה.
  • תצורה לאיפוס: במקרה שאתה רוצה לאפס את המעגל, אתה יכול לחבר את מסוף האיפוס ישירות לקוטב החיובי או לשמור על רמה גבוהה באמצעות נגד. כאשר הלחצן המוצג בתרשים הבא מופעל, ה-NE555 יקבל את הפלט ב-0 כאשר תרצה בכך. זה כמו להפעיל מחדש את הטיימר או להכניס אותו למצב שינה.

  • אפנון רוחב דופק (PWM): ניתן להחיל אות רמה משתנה על כניסת הבקרה של ה-NE555, מה שגורם לפולס המוצא לעלות ברוחב ככל שרמת המתח הזה עולה. ניתן גם לגרום לפולס להגיע עם יותר או פחות עיכוב כאשר המתח המופעל על כניסת הבקרה עולה או יורד.

NE555 PWM

איפה קונים את ה-NE555 הזול

אתה יכול למצוא אותו בחנויות אלקטרוניקה מיוחדות רבות, אם כי קל למצוא אותו גם באמזון במחירים טובים. כמה דוגמאות למוצרים מומלצים צליל:


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי לנתונים: מיגל אנחל גטון
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.