Układ scalony 555 to jeden z najsłynniejszych układów scalonych, jakie znajdziesz wśród Części elektroniczne. Może występować w różnych formach, takich jak: NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555 itp. Powodem, dla którego jest jednym z najpopularniejszych, jest jego wszechstronność i liczba zastosowań, do których można go wykorzystać, jak widać tutaj.
W tym przewodniku dowiesz się wszystko, czego potrzebujesz w tym chipie, a także jak wykorzystać go w przyszłych projektach, rekomendacje, aby kupić go tanio itp.
Co to jest NE555?
NE555, lub po prostu 555, to układ scalony używany do generować impulsy, oscylacje lub jako timer. Dlatego może być używany jako oscylator, do generowania opóźnień itp. Generalnie można go znaleźć w różnych opakowaniach, chociaż najbardziej powszechny jest 8-pinowy DIP (istnieją warianty 14-pinowe), chociaż może być również w okrągłej metalowej obudowie, a nawet w SMD do montażu powierzchniowego.
Można również znaleźć wersje NE555 o niskim zużyciu, a nawet wersje podwójne. W tych podwójnych wersjach znajdują się wewnątrz 2 identyczne obwody, z dwukrotnie większą liczbą pinów i są zwykle znane jako 556.
Na poziomie technicznym obwód ten musi być stale zasilany napięciem Vcc, a wyjście może mieć dość wysokie natężenie prądu, aby być układem scalonym. W rzeczywistości ten chip mógłby nawet bezpośrednio napędzają przekaźniki i inne obwody o wysokim poborze prądu bez konieczności stosowania dodatkowych komponentów. Ale wymaga minimalnej liczby komponentów zewnętrznych, aby móc funkcjonować (być kontrolowanym).
Wielu będzie się zastanawiać, co to jest co jest w tym układzie scalonym?. Wewnątrz NE555, jak widać na poprzednim obrazku, znajduje się schemat blokowy z dwoma Wzmacniacze operacyjne zamontowany jako komparatory, obwód bistabilny typu RS wykorzystujący jego zanegowane wyjście, odwracający bufor wyjściowy do obsługi tego prądu wyjściowego oraz tranzystor używany do rozładowywania zewnętrznego kondensatora w celu synchronizacji.
Z drugiej strony są też 3 wewnętrzne rezystory, które odpowiadają za ustawienie poziomy odniesienia wejścia falownika pierwszego działającego, a w trybie nieodwracającym drugiego, odpowiednio przy 2/3 i 1/3 napięcia Vcc. Odnosić się do próg napięcia zacisku 6, gdy przekroczy 2/3 napięcia zasilania lub Vcc, to wyjście przejdzie na wysoki poziom logiczny (1) i zostanie podane na wejście R bistabilnego, więc zanegowane wyjście przejdzie do 1, nasycając tranzystor i rozpoczęcie rozładowywania kondensatora zewnętrznego. Jednocześnie moc wyjściowa 555 spadłaby (0).
En drugi wzmacniacz operacyjny, jeśli napięcie przyłożone do wejścia odwracającego spadnie poniżej 1/3 Vcc, wyjście wzmacniacza przejdzie na wysoki poziom (1), zasilając w ten sposób wejście bistabilne S, przekazując jego wyjście do niskiego poziomu (0), obracając tranzystor wyłącza się i powoduje, że wyjście NE555 przechodzi w stan logiczny wysoki (1).
Wreszcie istnieje również reset terminala na pinie 4, podłączonym do wejścia R1 przerzutnika bistabilnego. Gdy ten pin jest aktywowany jako stan logiczny niski (0), może przywrócić stan wyjściowy NE555 do stanu niskiego (0) za każdym razem, gdy potrzebny jest reset.
Specyfikacje NE555
Te specyfikacje techniczne NE555, chociaż może się różnić w zależności od wersji i producenta, najczęściej spotykane są:
- Vcc lub napięcie wejściowe: 4.5 do 15V (istnieją wersje do 2V). Te 5V są kompatybilne z rodziną logiki TTL.
- Prąd wejściowy (Vcc + 5v): 3 do 6mA
- Prąd wejściowy (Vcc 5v): 10 do 15mA
- Maksymalny prąd wyjściowy: 500 mA
- Maksymalna rozpraszana moc: 600 mA
- Minimalny pobór mocy: 30mW przy 5V i 225mW przy 15V
- Zakres temperatury pracy: 0ºC do 70ºC. Stabilność częstotliwości wynosi 0,005% na ºC.
NE555 pinout
NE555 w swoim najpopularniejszym opakowaniu ma 8 pinów. pinout jest następujący:
- GND(1): jest ujemnym biegunem zasilacza, który ogólnie idzie do masy.
- Strzał lub spust (2): Ten pin ustawia początek czasu opóźnienia, jeśli jest skonfigurowany jako monostabilny. Gdy ten pin ma mniej niż 1/3 napięcia zasilania, nastąpi wyzwolenie.
- Wyjście lub wyjście (3): to miejsce, w którym uzyskiwany jest wynik licznika czasu, niezależnie od tego, czy jest w trybie stabilnym, monostabilnym itp.
- Uruchom ponownie lub zresetuj (4): Jeśli spadnie poniżej 0.7 V, pin wyjściowy będzie niski. Jeśli ten pin nie jest używany, powinien być podłączony do zasilania, aby zapobiec resetowaniu timera.
- Kontrola lub kontrola napięcia (5): Gdy NE555 jest w trybie kontrolera napięcia, napięcie na tym pinie będzie się zmieniać od Vcc do prawie 0V. W ten sposób można modyfikować czasy lub można go również skonfigurować do generowania impulsów rampy.
- Próg lub próg (6): jest pinem wejściowym wewnętrznego komparatora używanego do obniżania poziomu wyjściowego.
- Pobierz lub rozładuj (7): Służy do skutecznego rozładowania zewnętrznego kondensatora używanego do pomiaru czasu.
- Vdc (8): to napięcie zasilania, terminal, w którym chip jest zasilany napięciem w zakresie od 4.5 V do 16 V.
Zawsze pamiętaj zapoznaj się z arkuszem danych producenta, ponieważ mogą występować różnice między różnymi produktami 555. Upewnij się również, że używasz prawidłowo chipa, zwracając uwagę, że wycięcie z przodu jest skierowane w górę, aby pasowało do tego wyprowadzenia.
Historia 555
Obwód 555 lub NE555 był zaprojektowany przez Hansa R. Camenzinda w 1971 r.. Pracowałem wtedy w firmie Signetics (obecnie należącej do NXP Semiconductors). Hans miał już doświadczenie w tego typu projektach, wcześniej projektując wzmacniacze przez modulacja szerokości impulsu (PWM) w przypadku sprzętu audio interesowały go również PLL itp.
Camenzind zaproponowałby Signetics rozwój światowy tor w oparciu o PLL i poprosiłby kierownictwo firmy o jego samodzielne opracowanie, wykorzystując zasoby firmy w zamian za obniżenie wynagrodzenia o połowę. Kierownik ds. marketingu firmy przyjął propozycję, mimo że inni koledzy z firmy twierdzili, że funkcjonalność przyszłego 555 można zastąpić innymi istniejącymi chipami.
Projekt zajmie numeracja 5xx przypisana do analogowych układów scalonych. I w końcu zostałby wybrany numer 555. Pierwszy projekt zostałby poprawiony w 1971 roku i choć nie było błędów, miał 9 pinów. Camenzind wpadł na pomysł, aby użyć bezpośredniego rezystora zamiast stałego źródła prądu i zredukował potrzebę pinów do prądu 8.
Funkcjonalny projekt z 8 pinami będzie kosztował drugi przegląd projektu a prototyp został ostatecznie wprowadzony na rynek w październiku 1971 roku. Jeden z inżynierów Signetics, obecnych na pierwszym teście, założył inną firmę i stworzył własną wersję 9-stykową. W międzyczasie Signetics rozpoczęło produkcję i sprzedaż NE555 tak szybko, jak tylko było to możliwe. W 1972 roku został wyprodukowany przez 12 firm i stał się jednym z najlepiej sprzedających się obwodów.
Aplikacje NE555
Między Aplikacje NE555 są te, które są zegarem lub precyzyjnym zegarem. Chociaż pierwotnie był prezentowany jako precyzyjny obwód opóźniający, wkrótce znalazł niezliczone zastosowania, takie jak służenie jako oscylator astabilny, generator ramp, zegar sekwencyjny itp. W ten sposób stał się jednym z najczęściej używanych chipów nawet dzisiaj.
555 konfiguracji
Te Konfiguracje NE555 są wykonane z szeregu kondensatorów i rezystorów podłączonych do ich pinów. W ten sposób możesz zmienić czas lub tryby działania tego układu scalonego. Oto niektóre z najczęstszych ustawień:
- Konfiguracja monostabilna: w tym przypadku wyjście NE555 będzie początkowo wynosić 0 (niski poziom), a tranzystor będzie nasycony, zapobiegając ładowaniu kondensatora C1. Jeśli przycisk zostanie naciśnięty, na zacisk wyzwalacza zostanie podane niskie napięcie i spowoduje zmianę stanu przerzutnika i przejście wyjścia na 1 (poziom wysoki). W takim przypadku wewnętrzny tranzystor przestaje przewodzić, a kondensator C1 jest ładowany przez zewnętrzny rezystor R1. Gdy napięcie kondensatora przekroczy 2/3 napięcia zasilania (Vcc), bistabilna zmiana stanu i wyjście powraca do 0.
- Astabilny: w tej innej konfiguracji, gdy jest podłączony do zasilania, kondensator jest rozładowywany, a wyjście NE555 staje się wysokie (1), aż kondensator osiągnie 2/3 Vcc z obciążeniem. W tym momencie przerzutnik RS zmienia poziom, a wyjście 555 staje się 0 lub niskie. W tym momencie kondensator C1 (lub C na rysunku) zaczyna rozładowywać się przez rezystor R2, a gdy osiągnie 1/3 napięcia zasilania, zaczyna ponownie ładować i tak dalej, podczas gdy zasilanie jest podtrzymywane.
- Konfiguracja do resetu: w przypadku, gdy chcesz zresetować obwód, możesz podłączyć zacisk resetowania bezpośrednio do bieguna dodatniego lub utrzymać wysoki poziom za pomocą rezystora. Po naciśnięciu przycisku pokazanego na poniższym schemacie, NE555 będzie miał wyjście na 0, gdy jest to pożądane. To jak ponowne uruchomienie timera lub wprowadzenie go w stan uśpienia.
- Modulacja szerokości impulsu (PWM): sygnał o zmiennym poziomie może być doprowadzony do wejścia sterującego NE555, powodując zwiększenie szerokości impulsu wyjściowego wraz ze wzrostem poziomu tego napięcia. Impuls może również nadejść z większym lub mniejszym opóźnieniem, gdy napięcie przyłożone do wejścia sterującego wzrasta lub maleje.
Gdzie kupić tanio NE555
Można go znaleźć w wielu specjalistycznych sklepach z elektroniką, choć łatwo też znaleźć go na Amazon w dobrych cenach. Trochę przykłady polecanych produktów dźwięk:
- Obudowa z 50 generatorami impulsów NE555P
- Moduł NE555, aby móc go łatwiej używać z Arduino.
- Zestaw 10 jednostek NE555N wraz z odpowiadającymi im gniazdami.