NE555: alles over deze multifunctionele chip

De 555 geïntegreerde schakeling is een van de beroemdste chips die je zult vinden onder de Elektronische componenten. Het kan in verschillende vormen voorkomen, zoals: NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555, enz. De reden dat het een van de meest populaire is, is zijn veelzijdigheid en het aantal toepassingen waarvoor het kan worden gebruikt, zoals je hier kunt zien.

In deze gids leer je alles wat je nodig hebt over deze chip, evenals hoe u het in uw toekomstige projecten kunt gebruiken, aanbevelingen om het goedkoop te kopen, enz.

Wat is de NE555?

De NE555, of gewoon 555, is een IC die wordt gebruikt voor: pulsen, oscillaties of als timer genereren. Daarom kan het worden gebruikt als een oscillator, om vertragingen te genereren, enz. Je kunt het over het algemeen in verschillende pakketten vinden, hoewel de meest voorkomende de 8-pins DIP is (er zijn 14-pins varianten), hoewel het ook in een cirkelvormige metalen verpakking en zelfs in SMD voor opbouwmontage kan zijn.

Het is ook mogelijk om versies van de NE555 te vinden met een laag verbruik, en zelfs dubbele versies. In deze dubbele versies zijn er 2 identieke circuits binnenin opgenomen, met twee keer zoveel pinnen en staan meestal bekend als 556.

Op technisch niveau moet deze schakeling continu worden gevoed met een Vcc-spanning, en de uitgang kan een vrij hoge stroomsterkte hebben om een geïntegreerde schakeling te zijn. In feite kan deze chip zelfs direct stuur relais en andere high-drain circuits zonder dat er extra componenten nodig zijn. Maar het heeft een minimum aantal externe componenten nodig om te kunnen functioneren (aangestuurd worden).

Velen zullen zich afvragen wat is wat zit er in deze geïntegreerde schakeling?. Binnen in de NE555, zoals te zien is in de vorige afbeelding, is er een blokschema met twee Operationele versterkers gemonteerd als comparatoren, een bistabiele schakeling van het RS-type die gebruikmaakt van de negatieve uitgang, een inverterende uitgangsbuffer om die uitgangsstroom te ondersteunen en een transistor die wordt gebruikt om de externe condensator te ontladen voor timing.

Aan de andere kant zijn er ook 3 interne weerstanden die verantwoordelijk zijn voor het instellen referentieniveaus van de ingang van de omvormer van de eerste operationeel, en in de niet-inverterende van de tweede, op respectievelijk 2/3 en 1/3 van de spanning Vcc. verwijzend naar drempelspanning: van klem 6, wanneer deze 2/3 van de voedingsspanning of Vcc overschrijdt, gaat de uitgang naar een hoog logisch niveau (1) en wordt toegepast op de R-ingang van de bistabiele, dus de genegeerde uitgang gaat naar 1, verzadigend de transistor en het starten van de ontlading van de externe condensator. Tegelijkertijd zou de output van de 555 laag worden (0).

En de andere opamp, als de spanning op de inverterende ingang onder 1/3 van de Vcc daalt, gaat de versterkeruitgang naar een hoog niveau (1), waardoor de bistabiele ingang S wordt gevoed, de uitgang naar een laag niveau (0) gaat, waardoor de transistor draait uit en zorgt ervoor dat de NE555-uitgang logisch hoog wordt (1).

Als laatste is er ook een terminal resetten op pin 4, aangesloten op de R1-ingang van de bistabiele flip-flop. Wanneer deze pin logisch laag (0) is geactiveerd, kan hij de uitgang van de NE555 op laag (0) zetten wanneer een reset nodig is.

NE555 Specificaties:

De technische specificaties van de NE555, hoewel het kan variëren afhankelijk van de versies en de fabrikant, is de meest voorkomende dat u het volgende aantreft:

Vcc of ingangsspanning: 4.5 tot 15V (er zijn versies tot 2V). De 5V-modellen zijn compatibel met de TTL-logica-familie.
Ingangsstroom (Vcc +5v): 3 tot 6mA
Ingangsstroom (Vcc 5v): 10 tot 15mA
Maximale uitgangsstroom: 500 mA
Maximaal gedissipeerd vermogen: 600 mA
Minimaal stroomverbruik: 30mW@5V en 225mW@15V
Bedrijfstemperatuurbereik: 0ºC tot 70ºC. De frequentiestabiliteit is 0,005% per ºC.

NE555 pinout

De NE555, in zijn meest voorkomende pakket, heeft: 8 pinnen. de pinout hij is zeker:

GND(1): is de minpool voor de voeding, die over het algemeen naar aarde gaat.
Schot of trigger (2): Deze pin stelt het begin van de vertragingstijd in als deze is geconfigureerd als monostabiel. Wanneer deze pin minder dan 1/3 van de voedingsspanning heeft, zal de trigger optreden.
Uit of uit (3): is waar het resultaat van de timer wordt verkregen, hetzij in stabiele modus, monostabiel, enz.
Opnieuw opstarten of resetten (4): Als het onder de 0.7 volt komt, trekt het de uitgangspen laag. Als deze pin niet wordt gebruikt, moet deze worden aangesloten op de voeding om te voorkomen dat de timer opnieuw wordt ingesteld.
Spanningsregeling of regeling (5): Wanneer de NE555 in de spanningsregelaarmodus staat, varieert de spanning op deze pin van Vcc tot bijna 0V. Op deze manier is het mogelijk om de tijden te wijzigen, of het kan ook worden geconfigureerd om hellingspulsen te genereren.
Drempel of drempel (6): is een invoerpin voor een interne comparator die wordt gebruikt om de uitvoer laag te maken.
Downloaden of ontladen (7): Wordt gebruikt om de externe condensator die voor timing wordt gebruikt, effectief te ontladen.
Vdc (8): is de voedingsspanning, de terminal waar de chip wordt gevoed met spanningen variërend van 4.5v tot 16v.

Onthoud altijd lees de datasheet van de fabrikant, aangezien er verschillen kunnen zijn tussen de verschillende 555-producten. Zorg er ook voor dat u de chip correct gebruikt, en merk op dat de inkeping aan de voorkant naar boven wijst om overeen te komen met deze pinout.

Geschiedenis van 555

Het 555- of NE555-circuit was ontworpen door Hans R. Camenzind in 1971. Ik werkte toen voor Signetics (momenteel eigendom van NXP Semiconductors). Hans had al ervaring met dit soort projecten, hij ontwierp eerder versterkers door pulsbreedtemodulatie (PWM) voor audioapparatuur was hij ook geïnteresseerd in PLL's, enz.

Camenzind zou Signetics voorstellen om te ontwikkelen een wereldcircuit gebaseerd op PLL's en zou het management van het bedrijf vragen om het zelf te ontwikkelen, met behulp van bedrijfsmiddelen in ruil voor een halvering van zijn salaris. De marketingmanager van het bedrijf accepteerde het voorstel, ondanks het feit dat andere collega's van het bedrijf beweerden dat de functionaliteit van de toekomstige 555 zou kunnen worden vervangen door andere bestaande chips.

Het project zou duren de 5xx-nummering die is toegewezen aan analoge IC's. En als laatste zou het nummer 555 worden gekozen.Het eerste ontwerp zou in 1971 worden herzien en had, hoewel er geen fouten waren, 9 pinnen. Camenzind kwam op het idee om een directe weerstand te gebruiken in plaats van een constante stroombron en reduceerde de behoefte aan pinnen tot de huidige 8.

Het functionele ontwerp met 8 pinnen zou een tweede ontwerpbeoordeling en het prototype werd uiteindelijk in oktober 1971 geïntroduceerd. Een van de Signetics-ingenieurs die bij de eerste beoordeling aanwezig waren, zou een ander bedrijf oprichten en zijn eigen 9-pins versie maken. Signetics begon ondertussen de NE555 zo snel mogelijk te produceren en op de markt te brengen. In 1972 werd het geproduceerd door 12 bedrijven en werd het een van de best verkochte circuits.

NE555-toepassingen

tussen de NE555-toepassingen er zijn die van het zijn van een timer of precisietimer. Hoewel het oorspronkelijk werd gepresenteerd als een precisievertragingscircuit, vond het al snel talloze toepassingen, zoals het dienen als een stabiele oscillator, hellinggenerator, sequentiële timer, enz. Zo werd het zelfs vandaag nog een van de meest gebruikte chips.

555 configuraties

De NE555-configuraties ze zijn gemaakt met een reeks condensatoren en weerstanden die op hun pinnen zijn aangesloten. Op die manier kunt u de timing of de werking van dit IC wijzigen. Hier zijn enkele van de meest voorkomende instellingen:

Monostabiele configuratie: in dit geval zal de output van de NE555 aanvankelijk 0 (laag niveau) zijn en zal de transistor verzadigd zijn waardoor de condensator C1 niet kan opladen. Als de knop wordt ingedrukt, wordt een lage spanning toegepast op de trigger-aansluiting en verandert de flip-flop van toestand en gaat de uitgang naar 1 (hoog niveau). In dat geval stopt de interne transistor met geleiden en wordt de condensator C1 opgeladen via de externe weerstand R1. Wanneer de condensatorspanning 2/3 van de voedingsspanning (Vcc) overschrijdt, verandert de bistabiele toestand en keert de uitgang terug naar 0.

astabiel: in deze andere configuratie, wanneer deze is aangesloten op de voeding, wordt de condensator ontladen en wordt de NE555-uitgang hoog (1) totdat de condensator 2/3 van de Vcc met zijn belasting bereikt. Op dat moment verandert de RS-flip-flop van niveau en wordt de 555-uitgang 0 of laag. Op dat moment begint de condensator C1 (of C in de afbeelding) te ontladen via de weerstand R2 en wanneer deze 1/3 van de voedingsspanning bereikt, begint deze opnieuw op te laden, enzovoort, terwijl de voeding wordt gehandhaafd.

Bij gebruik van een condensator die evenveel tijd nodig heeft om op te laden als te ontladen, kan een astabiele symmetrische golfconfiguratie worden verkregen.

Configuratie voor reset: indien u de schakeling wilt resetten, kunt u de resetterminal rechtstreeks op de pluspool aansluiten of het niveau hoog houden door middel van een weerstand. Wanneer de in het volgende diagram getoonde knop wordt ingedrukt, zal de NE555 desgewenst de uitgang op 0 hebben. Het is alsof je de timer opnieuw start of hem in de slaapstand zet.

Pulsbreedtemodulatie (PWM): een variabel niveausignaal kan worden toegepast op de stuuringang van de NE555, waardoor de uitgangspuls in breedte toeneemt naarmate het niveau van deze spanning toeneemt. De puls kan ook met meer of minder vertraging arriveren naarmate de spanning die op de stuuringang wordt toegepast toeneemt of afneemt.

Waar koop je de goedkope NE555

Je vindt het in veel gespecialiseerde elektronicawinkels, hoewel het ook gemakkelijk te vinden is op Amazon tegen goede prijzen. Sommige voorbeelden van aanbevolen producten zijn:

Hardwarelibre