Den 555 integrerte kretsen er en av de mest kjente brikkene du finner blant Elektroniske komponenter. Det kan komme i ulike former, som f.eks NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555, etc. Grunnen til at den er en av de mest populære er dens allsidighet, og antall applikasjoner den kan brukes til, som du kan se her.
I denne guiden lærer du alt du trenger om denne brikken, samt hvordan du bruker det i dine fremtidige prosjekter, anbefalinger om å kjøpe det billig, etc.
Hva er NE555?
NE555, eller ganske enkelt 555, er en IC som brukes til generere pulser, oscillasjoner eller som en timer. Derfor kan den brukes som en oscillator, for å generere forsinkelser osv. Du finner den generelt i ulike pakker, selv om den vanligste er 8-pinners DIP (det finnes 14-pins varianter), selv om den også kan være i en sirkulær metallpakke og til og med i SMD for overflatemontering.
Det er også mulig å finne versjoner av NE555 med lavt forbruk, og til og med doble versjoner. I disse doble versjonene er 2 identiske kretser inkludert inni, med dobbelt så mange pinner og er vanligvis kjent som 556.
På et teknisk nivå må denne kretsen kontinuerlig drives med en Vcc spenning, og utgangen kan ha en ganske høy strømintensitet for å være en integrert krets. Faktisk kunne denne brikken til og med direkte drive releer og andre kretser med høyt drenering uten behov for tilleggskomponenter. Men den trenger et minimum antall eksterne komponenter for å kunne fungere (kontrolleres).
Mange vil lure på hva det er hva som er inne i denne integrerte kretsen. Inne i NE555, som man kan se på forrige bilde, er det et blokkskjema med to forsterkere operasjoner montert som komparatorer, en bistabil krets av RS-typen som bruker dens negerte utgang, en inverterende utgangsbuffer for å støtte den utgangsstrømmen, og en transistor som brukes til å utlade den eksterne kondensatoren for timing.
På den annen side er det også 3 interne motstander som er ansvarlige for innstilling referansenivåer av inngangen til inverteren til den første operasjonelle, og i ikke-inverteringen av den andre, ved henholdsvis 2/3 og 1/3 av spenningen Vcc. Refererer til terskelspenning av terminal 6, når den overstiger 2/3 av forsyningsspenningen eller Vcc, vil utgangen gå til et høyt logisk nivå (1) og tilføres R-inngangen til den bistabile, så den negerte utgangen går til 1, og metter transistoren og starte utladingen av den eksterne kondensatoren. Samtidig vil utgangen til 555 bli lav (0).
En den andre op amp, hvis spenningen påført den inverterende inngangen faller under 1/3 av Vcc, vil forsterkerens utgang gå til høyt nivå (1), og dermed mate den bistabile inngangen S, sende utgangen til lavt nivå (0), dreie transistoren av og får NE555-utgangen til å bli logisk høy (1).
Til slutt er det også en terminal tilbakestilling på pinne 4, koblet til R1-inngangen til den bistabile flip-floppen. Når denne pinnen er aktivert logisk lav (0), kan den returnere utgangen fra NE555 til lav (0) når som helst en tilbakestilling er nødvendig.
NE555 spesifikasjoner
Las tekniske spesifikasjoner for NE555, selv om det kan variere avhengig av versjonene og produsenten, er det vanligste at du finner:
- Vcc eller inngangsspenning: 4.5 til 15V (det finnes versjoner opp til 2V). 5V-ene er kompatible med TTL-logikkfamilien.
- Inngangsstrøm (Vcc +5v): 3 til 6mA
- Inngangsstrøm (Vcc 5v): 10 til 15mA
- Maksimal utgangsstrøm: 500 mA
- Maksimal strømforbruk: 600 mA
- Minimum strømforbruk: 30mW@5V og 225mW@15V
- Driftstemperaturområde: 0ºC opp til 70ºC. Frekvensstabiliteten er 0,005 % per ºC.
NE555 Pinout
NE555, i sin vanligste pakke, har 8 pinner. pinouten er følgende:
- GND(1): er den negative polen for strømforsyningen, som vanligvis går til jord.
- Skudd eller avtrekker (2): Denne pinnen setter starten på forsinkelsestiden hvis den er konfigurert som en monostabil. Når denne pinnen har mindre enn 1/3 av forsyningsspenningen, vil triggeren oppstå.
- Gå ut eller ut (3): er der resultatet av tidtakeren oppnås, enten det er i stabil modus, monostabil osv.
- Start på nytt eller tilbakestill (4): Hvis den går under 0.7 volt, vil den trekke utgangspinnen lavt. Hvis denne pinnen ikke brukes, bør den kobles til strøm for å forhindre at timeren tilbakestilles.
- Spenningskontroll eller kontroll (5): Når NE555 er i spenningskontrollermodus, vil spenningen på denne pinnen variere fra Vcc til nesten 0V. På denne måten er det mulig å endre tidene, eller det kan også konfigureres til å generere rampepulser.
- Terskel eller terskel (6): er en inngangspinne for en intern komparator som brukes til å trekke utgangen lavt.
- Last ned eller ut (7): Brukes for å effektivt utlade den eksterne kondensatoren som brukes til timing.
- VDC (8): er forsyningsspenningen, terminalen der brikken mates med spenninger fra 4.5v til 16v.
Alltid husk les produsentens datablad, siden det kan være forskjeller mellom de forskjellige 555-produktene. Pass også på at du bruker brikken riktig, og merk at hakket på forsiden vender opp for å matche denne pinouten.
Historien til 555
555- eller NE555-kretsen var designet av Hans R. Camenzind i 1971. Jeg jobbet da for Signetics (eid for tiden av NXP Semiconductors). Hans hadde allerede erfaring med denne typen prosjekter, og har tidligere designet forsterkere av pulsbreddemodulasjon (PWM) for lydutstyr var han også interessert i PLLer osv.
Camenzind vil foreslå Signetics å utvikle en verdenskrets basert på PLL-er og ville be bedriftsledelsen utvikle den selv, ved å bruke selskapets ressurser i bytte mot å halvere lønnen hans. Selskapets markedssjef godtok forslaget, til tross for at andre bedriftskolleger hevdet at funksjonaliteten til fremtidens 555 kunne erstattes med andre eksisterende brikker.
Prosjektet ville ta 5xx-nummereringen tilordnet analoge IC-er. Og til slutt skulle tallet 555. Det første designet ble revidert i 1971, og selv om det ikke var noen feil, hadde det 9 pinner. Camenzind hadde ideen om å bruke en direkte motstand i stedet for en konstant strømkilde og reduserte behovet for pinner til gjeldende 8.
Den funksjonelle designen med 8 pinner vil bruke en andre designgjennomgang og prototypen ble til slutt introdusert i oktober 1971. En av Signetics-ingeniørene som var til stede ved den første gjennomgangen, ville fortsette å grunnlegge et annet selskap og lage sin egen 9-pinners versjon. Signetics begynte i mellomtiden å produsere og markedsføre NE555 så snart de kunne. I 1972 ble den produsert av 12 selskaper og ble en av de mest solgte kretsene.
NE555-applikasjoner
Mellom NE555-applikasjoner det er de som er en timer eller presisjonstidtaker. Selv om den opprinnelig ble presentert som en presisjonsforsinkelseskrets, fant den snart utallige bruksområder som å tjene som en astabil oscillator, rampegenerator, sekvensiell timer, etc. Slik ble den en av de mest brukte sjetongene selv i dag.
555 konfigurasjoner
Las NE555-konfigurasjoner de er laget med en serie kondensatorer og motstander koblet til pinnene deres. På den måten kan du endre timingen eller driftsmodusene til denne IC. Her er noen av de vanligste innstillingene:
- Monostabil konfigurasjon: i dette tilfellet vil utgangen til NE555 i utgangspunktet være 0 (lavt nivå), og transistoren vil være mettet og hindrer kondensatoren C1 i å lade. Hvis knappen trykkes inn, tilføres en lav spenning til triggerterminalen og fører til at flip-flop endrer tilstand og utgangen går til 1 (høyt nivå). I så fall slutter den interne transistoren å lede og kondensatoren C1 lades opp gjennom den eksterne motstanden R1. Når kondensatorspenningen overstiger 2/3 av forsyningsspenningen (Vcc), endrer den bistabile tilstanden og utgangen går tilbake til 0.
- Astabil: i denne andre konfigurasjonen, når den er koblet til strømforsyningen, utlades kondensatoren, og NE555-utgangen blir høy (1) til kondensatoren når 2/3 av Vcc med sin belastning. På det øyeblikket endrer RS flip-flop nivå og 555-utgangen blir 0 eller lav. I det øyeblikket begynner kondensatoren C1 (eller C på bildet) å utlades gjennom motstanden R2 og når den når 1/3 av forsyningsspenningen, begynner den å lade igjen og så videre mens forsyningen opprettholdes.
- Konfigurasjon for tilbakestilling: i tilfelle du ønsker å tilbakestille kretsen, kan du koble tilbakestillingsterminalen direkte til den positive polen eller holde nivået høyt ved hjelp av en motstand. Når knappen vist i følgende diagram aktiveres, vil NE555 ha utgangen på 0 når det er ønskelig. Det er som å starte timeren på nytt eller sette den i dvaletilstand.
- Pulse Width Modulation (PWM): et signal med variabelt nivå kan påføres kontrollinngangen til NE555, noe som får utgangspulsen til å øke i bredden når nivået til denne spenningen øker. Pulsen kan også fås til å ankomme med mer eller mindre forsinkelse ettersom spenningen påført styreinngangen øker eller reduseres.
Hvor kan du kjøpe den billige NE555
Du finner den i mange spesialiserte elektronikkbutikker, selv om det også er lett å finne den på Amazon til gode priser. Noen eksempler på anbefalte produkter er:
- Koffert med 50 pulsgeneratorer NE555P
- NE555-modul for å kunne bruke den lettere med Arduino.
- Pakke med 10 NE555N-enheter med tilhørende stikkontakter.