Integrovaný obvod 555 je jedným z najznámejších čipov, ktoré medzi nimi nájdete Elektronické komponenty. Môže mať rôzne podoby, ako napr NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555 atď. Dôvodom, prečo je jedným z najobľúbenejších, je jeho všestrannosť a množstvo aplikácií, pre ktoré sa dá použiť, ako môžete vidieť tu.
V tejto príručke sa dozviete všetko, čo potrebujete o tomto čipe, ako aj to, ako ho použiť vo svojich budúcich projektoch, odporúčania na lacný nákup atď.
Čo je NE555?
NE555, alebo jednoducho 555, je integrovaný obvod, ktorý sa používa generovať impulzy, oscilácie alebo ako časovač. Preto sa dá použiť ako oscilátor, na generovanie oneskorení atď. Vo všeobecnosti ho nájdete v rôznych baleniach, aj keď najbežnejší je 8-pinový DIP (existujú 14-pinové varianty), hoci môže byť aj v kruhovom kovovom obale a dokonca aj v SMD pre povrchovú montáž.
Je možné nájsť aj verzie NE555 s nízkou spotrebou a dokonca dvojité verzie. V týchto dvojitých verziách sú vo vnútri zahrnuté 2 identické obvody s dvojnásobným počtom kolíkov a zvyčajne sú známe ako 556.
Na technickej úrovni musí byť tento obvod nepretržite napájaný napätím Vcc a výstup môže mať pomerne vysokú intenzitu prúdu, aby bol integrovaný obvod. V skutočnosti by tento čip mohol dokonca priamo poháňa relé a iné obvody s vysokým odberom bez potreby ďalších komponentov. Potrebuje však minimálny počet externých komponentov, aby mohol fungovať (byť riadený).
Mnohí sa budú čudovať, čo to je čo je vo vnútri tohto integrovaného obvodu. Vo vnútri NE555, ako je vidieť na predchádzajúcom obrázku, je bloková schéma s dvomi Operačné zosilňovače namontované ako komparátory, bistabilný obvod typu RS využívajúci svoj negovaný výstup, invertujúca výstupná vyrovnávacia pamäť na podporu tohto výstupného prúdu a tranzistor používaný na vybíjanie externého kondenzátora na časovanie.
Na druhej strane sú tu aj 3 interné odpory, ktoré sú zodpovedné za nastavenie referenčné úrovne vstupu meniča prvého funkčného a pri neinvertovaní druhého pri 2/3 a 1/3 napätia Vcc. Odvolávajúc sa na prahové napätie svorky 6, keď prekročí 2/3 napájacieho napätia alebo Vcc, potom výstup prejde na vysokú logickú úroveň (1) a privedie sa na vstup R bistabilnej jednotky, takže negovaný výstup prejde na 1, saturuje tranzistor a spustenie vybíjania externého kondenzátora. Súčasne by výstup 555-ky klesol (0).
En druhý operačný zosilňovač, ak napätie privedené na invertujúci vstup klesne pod 1/3 Vcc, výstup zosilňovača prejde na vysokú úroveň (1), čím napája bistabilný vstup S, prejde jeho výstup na nízku úroveň (0), čím sa tranzistor otáča. vypnuté a spôsobí, že výstup NE555 prejde na logickú vysokú úroveň (1).
Nakoniec existuje aj a reset terminálu na kolíku 4, pripojenom na vstup R1 bistabilného klopného obvodu. Keď je tento kolík aktivovaný s logickou nízkou hodnotou (0), môže vrátiť výstup NE555 na nízku hodnotu (0) kedykoľvek je potrebný reset.
NE555 Špecifikácie
L technické špecifikácie NE555, aj keď sa môže líšiť v závislosti od verzií a výrobcu, najčastejšie nájdete:
- Vcc alebo vstupné napätie: 4.5 až 15V (existujú verzie do 2V). Tie 5V sú kompatibilné s rodinou logiky TTL.
- Vstupný prúd (Vcc + 5V): 3 až 6 mA
- Vstupný prúd (Vcc 5V): 10 až 15 mA
- Maximálny výstupný prúd: 500 mA
- Maximálny rozptýlený výkon: 600 mA
- Minimálna spotreba energie: 30 mW pri 5 V a 225 mW pri 15 V
- Rozsah prevádzkových teplôt: 0ºC až 70ºC. Stabilita frekvencie je 0,005 % na ºC.
NE555 Pinout
NE555 vo svojom najbežnejšom balení má 8 kolíkov. pinout je nasledujúce:
- GND(1): je záporný pól napájacieho zdroja, ktorý sa zvyčajne pripája k zemi.
- Výstrel alebo spúšť (2): Tento kolík nastavuje začiatok doby oneskorenia, ak je nakonfigurovaný ako monostabilný. Keď má tento kolík menej ako 1/3 napájacieho napätia, dôjde k spusteniu.
- Odísť alebo odísť (3): je miesto, kde sa získa výsledok časovača, či už v stabilnom režime, monostabilnom atď.
- Reštartujte alebo resetujte (4): Ak klesne pod 0.7 voltu, výstupný kolík sa zníži. Ak sa tento kolík nepoužíva, mal by byť pripojený k napájaniu, aby sa zabránilo vynulovaniu časovača.
- Ovládanie alebo ovládanie napätia (5): Keď je NE555 v režime regulátora napätia, napätie na tomto kolíku sa bude meniť od Vcc po takmer 0 V. Týmto spôsobom je možné upravovať časy, alebo ho možno nakonfigurovať aj na generovanie impulzov rampy.
- Prah alebo prah (6): je vstupný kolík pre interný komparátor, ktorý sa používa na zníženie výstupu.
- Stiahnuť alebo vybiť (7): Používa sa na efektívne vybitie externého kondenzátora používaného na časovanie.
- Vdc (8): je napájacie napätie, terminál, kde je čip napájaný napätím v rozsahu od 4.5 V do 16 V.
Vždy si pamätaj prečítajte si údajový list výrobcu, pretože môžu existovať rozdiely medzi rôznymi produktmi 555. Tiež sa uistite, že čip používate správne, pričom si všimnite, že zárez na prednej strane smeruje nahor, aby zodpovedal tomuto pinoutu.
História 555
Obvod 555 alebo NE555 bol navrhol Hans R. Camenzind v roku 1971. Potom som pracoval pre Signetics (v súčasnosti vo vlastníctve NXP Semiconductors). Hans už mal skúsenosti s týmto typom projektov, predtým navrhoval zosilňovače od modulácia šírky impulzu (PWM) pri audiotechnike sa zaujímal aj o PLL atď.
Camenzind navrhne Signetics vývoj svetový okruh založené na PLL a požiadal by vedenie spoločnosti, aby ho vyvinulo sám, pričom použije zdroje spoločnosti výmenou za zníženie jeho platu na polovicu. Marketingový manažér spoločnosti návrh prijal aj napriek tomu, že ostatní kolegovia z firmy tvrdili, že funkčnosť budúcej 555-ky by sa dala nahradiť inými existujúcimi čipmi.
Projekt by trval číslovanie 5xx priradené analógovým integrovaným obvodom. A nakoniec by sa vybralo číslo 555. Prvý návrh bol revidovaný v roku 1971 a aj keď tam neboli žiadne chyby, mal 9 kolíkov. Camenzind mal nápad použiť priamy odpor namiesto zdroja konštantného prúdu a znížil potrebu pinov na súčasných 8.
Funkčný dizajn s 8 kolíkmi by strávil a druhá kontrola dizajnu a prototyp bol nakoniec predstavený v októbri 1971. Jeden z inžinierov Signetics prítomných na prvej recenzii pokračoval v založení ďalšej spoločnosti a vyrobil svoju vlastnú 9-kolíkovú verziu. Signetics medzitým začala vyrábať a uvádzať na trh NE555 hneď, ako to bolo možné. V roku 1972 ho vyrobilo 12 firiem a stal sa jedným z najpredávanejších okruhov.
Aplikácie NE555
Medzi aplikácie NE555 existujú časovače alebo presné časovače. Hoci to bolo pôvodne prezentované ako presný oneskorovací obvod, čoskoro našiel nespočetné množstvo aplikácií, ako napríklad použitie ako astabilný oscilátor, generátor rampy, sekvenčný časovač atď. Takto sa stal jedným z najpoužívanejších čipov aj dnes.
555 konfigurácií
L konfigurácie NE555 sú vyrobené so sériou kondenzátorov a rezistorov pripojených k ich kolíkom. Týmto spôsobom môžete zmeniť načasovanie alebo režimy prevádzky tohto integrovaného obvodu. Tu sú niektoré z najbežnejších nastavení:
- Monostabilná konfigurácia: v tomto prípade bude výstup NE555 spočiatku 0 (nízka úroveň) a tranzistor bude nasýtený, čo zabráni nabíjaniu kondenzátora C1. Ak stlačíte tlačidlo, na spúšťovú svorku sa privedie nízke napätie a spôsobí, že klopný obvod zmení stav a výstup prejde na 1 (vysoká úroveň). V takom prípade vnútorný tranzistor prestane viesť a kondenzátor C1 sa nabíja cez vonkajší odpor R1. Keď napätie kondenzátora presiahne 2/3 napájacieho napätia (Vcc), bistabilný zmení svoj stav a výstup sa vráti na 0.
- Astabilný: v tejto inej konfigurácii, keď je pripojený k zdroju napájania, kondenzátor sa vybije a výstup NE555 sa zvýši (1), kým kondenzátor nedosiahne 2/3 Vcc so svojou záťažou. V tom okamihu zmení klopný obvod RS úroveň a výstup 555 sa zmení na 0 alebo nízky. V tom okamihu sa kondenzátor C1 (alebo C na obrázku) začne vybíjať cez rezistor R2 a keď dosiahne 1/3 napájacieho napätia, začne sa znova nabíjať a tak ďalej, zatiaľ čo napájanie je zachované.
- Konfigurácia pre reset: v prípade, že chcete resetovať obvod, môžete pripojiť resetovaciu svorku priamo na kladný pól alebo udržiavať vysokú úroveň pomocou odporu. Keď sa stlačí tlačidlo zobrazené na nasledujúcom diagrame, NE555 bude mať výstup na 0, ak je to potrebné. Je to ako reštartovanie časovača alebo jeho uvedenie do režimu spánku.
- Modulácia šírky impulzu (PWM): na riadiaci vstup NE555 možno použiť signál s premenlivou úrovňou, čo spôsobí, že šírka výstupného impulzu sa zväčší, keď sa úroveň tohto napätia zvýši. Impulz môže prísť s väčším alebo menším oneskorením, keď sa napätie aplikované na riadiaci vstup zvyšuje alebo znižuje.
Kde kúpiť lacný NE555
Nájdete ho v mnohých špecializovaných obchodoch s elektronikou, aj keď je ľahké ho nájsť aj na Amazone za dobré ceny. Niektorí príklady odporúčaných produktov Sú to:
- Puzdro s 50 generátormi impulzov NE555P
- Modul NE555, aby ste ho mohli jednoduchšie používať s Arduino.
- Balenie 10 jednotiek NE555N s príslušnými zásuvkami.