Den integrerade kretsen 555 är en av de mest kända chipsen du hittar bland de Elektroniska komponenter. Det kan komma i olika former, som t.ex NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555, etc. Anledningen till att den är en av de mest populära är dess mångsidighet och antalet applikationer som den kan användas för, som du kan se här.
I den här guiden får du lära dig allt du behöver om detta chip, samt hur du använder det i dina framtida projekt, rekommendationer för att köpa det billigt, etc.
Vad är NE555?
NE555, eller helt enkelt 555, är en IC som används för generera pulser, svängningar eller som en timer. Därför kan den användas som en oscillator, för att generera fördröjningar, etc. Du kan generellt hitta den i olika förpackningar, även om den vanligaste är 8-polig DIP (det finns 14-poliga varianter), även om den även kan vara i en cirkulär metallförpackning och även i SMD för ytmontering.
Det går även att hitta versioner av NE555 med låg förbrukning, och till och med dubbla versioner. I dessa dubbla versioner ingår 2 identiska kretsar inuti, med dubbelt så många stift och brukar kallas 556.
På ett tekniskt plan måste denna krets kontinuerligt drivas med en Vcc-spänning, och utgången kan ha en ganska hög strömintensitet för att vara en integrerad krets. I själva verket kan detta chip till och med direkt driva reläer och andra högdränerande kretsar utan behov av ytterligare komponenter. Men den behöver ett minimum antal externa komponenter för att kunna fungera (styras).
Många kommer att undra vad det är vad som finns inuti denna integrerade krets. Inuti NE555, som kan ses på föregående bild, finns ett blockschema med två Operationsförstärkare monterad som komparatorer, en bistabil krets av RS-typ som använder sin negerade utgång, en inverterande utgångsbuffert för att stödja den utströmmen och en transistor som används för att ladda ur den externa kondensatorn för timing.
Å andra sidan finns det också 3 interna motstånd som är ansvariga för inställningen referensnivåer av ingången på växelriktaren för den första driften, och i icke-inverteringen av den andra, vid 2/3 respektive 1/3 av spänningen Vcc. Refererar till tröskelspänning på plint 6, när den överstiger 2/3 av matningsspänningen eller Vcc, kommer utgången att gå till en hög logisk nivå (1) och matas till R-ingången på den bistabila, så den negerade utgången går till 1, mättande transistorn och startar urladdningen av den externa kondensatorn. Samtidigt skulle uteffekten från 555:an bli låg (0).
En den andra op amp, om spänningen som appliceras på den inverterande ingången faller under 1/3 av Vcc, kommer förstärkarens utgång att gå till hög nivå (1), vilket matar den bistabila ingången S, skickar dess utgång till låg nivå (0), vrider transistorn av och gör att NE555-utgången blir logisk hög (1).
Slutligen finns det också en terminal återställning på stift 4, ansluten till R1-ingången på den bistabila vippan. När detta stift är aktiverat logiskt låg (0), kan det återställa utgången från NE555 till låg (0) när som helst en återställning behövs.
NE555 Specifikationer
den tekniska specifikationer för NE555, även om det kan variera beroende på versioner och tillverkare, är det vanligaste att du hittar:
- Vcc eller ingångsspänning: 4.5 till 15V (det finns versioner upp till 2V). De 5V är kompatibla med TTL-logikfamiljen.
- Ingångsström (Vcc +5v): 3 till 6mA
- Ingångsström (Vcc 5v): 10 till 15mA
- Maximal utström: 500 mA
- Maximal effektförlust: 600 mA
- Minsta strömförbrukning: 30mW@5V och 225mW@15V
- Drifttemperaturens omfång: 0ºC upp till 70ºC. Frekvensstabiliteten är 0,005 % per ºC.
NE555 Pinout
NE555, i sitt vanligaste paket, har 8 stift. pinouten är följande:
- GND(1): är den negativa polen för strömförsörjningen, som vanligtvis går till jord.
- Skott eller avtryckare (2): Detta stift ställer in början av fördröjningstiden om den är konfigurerad som en monostabil. När detta stift har mindre än 1/3 av matningsspänningen kommer triggern att inträffa.
- Avsluta eller ut (3): är där resultatet av timern erhålls, oavsett om det är i stabilt läge, monostabilt, etc.
- Starta om eller återställ (4): Om den går under 0.7 volt kommer den att dra ner utgångsstiftet. Om detta stift inte används ska det anslutas till ström för att förhindra att timern återställs.
- Spänningskontroll eller kontroll (5): När NE555 är i spänningskontrollläge kommer spänningen på detta stift att variera från Vcc till nästan 0V. På detta sätt är det möjligt att modifiera tiderna, eller så kan den också konfigureras för att generera ramppulser.
- Tröskel eller tröskel (6): är ett ingångsstift för en intern komparator som används för att dra ner utgången.
- Ladda ner eller ladda (7): Används för att effektivt ladda ur den externa kondensatorn som används för timing.
- VDC (8): är matningsspänningen, terminalen där chipet matas med spänningar från 4.5v till 16v.
Glöm aldrig läs tillverkarens datablad, eftersom det kan finnas skillnader mellan de olika 555-produkterna. Se också till att du använder chippet korrekt, notera att skåran på framsidan är vänd uppåt för att matcha denna pinout.
555 års historia
555 eller NE555 kretsen var designad av Hans R. Camenzind 1971. Jag arbetade då för Signetics (som för närvarande ägs av NXP Semiconductors). Hans hade redan erfarenhet av den här typen av projekt, tidigare designade förstärkare av pulsbreddsmodulering (PWM) för ljudutrustning var han också intresserad av PLL osv.
Camenzind skulle föreslå Signetics att utvecklas en världskrets baserat på PLLs och skulle be företagsledningen att utveckla det själv, använda företagets resurser i utbyte mot att halvera hans lön. Företagets marknadschef accepterade förslaget, trots att andra företagskollegor hävdade att funktionaliteten i den framtida 555:an skulle kunna ersättas med andra befintliga chips.
Projektet skulle ta 5xx-numreringen som tilldelats analoga IC:er. Och till sist skulle numret 555 väljas. Den första designen skulle revideras 1971 och även om det inte fanns några fel hade den 9 stift. Camenzind hade idén att använda ett direktmotstånd istället för en konstant strömkälla och minskade behovet av stift till ström 8.
Den funktionella designen med 8 stift skulle spendera en andra designgranskning och prototypen introducerades slutligen i oktober 1971. En av Signetics-ingenjörerna som var närvarande vid den första granskningen skulle fortsätta att grunda ett annat företag och göra sin egen 9-stiftsversion. Signetics började under tiden tillverka och marknadsföra NE555 så snart de kunde. 1972 tillverkades den av 12 företag och blev en av de mest sålda kretsarna.
NE555-applikationer
Mellan NE555 applikationer det finns de som är en timer eller precisionstimer. Även om den ursprungligen presenterades som en precisionsfördröjningskrets, hittade den snart otaliga applikationer som att fungera som en astabil oscillator, rampgenerator, sekventiell timer, etc. Så här blev det en av de mest använda markerna än idag.
555 konfigurationer
den NE555-konfigurationer de är gjorda med en serie kondensatorer och motstånd kopplade till sina stift. På så sätt kan du ändra tidpunkten eller driftsätten för denna IC. Här är några av de vanligaste inställningarna:
- Monostabil konfiguration: i detta fall kommer utgången från NE555 initialt att vara 0 (låg nivå), och transistorn kommer att vara mättad vilket förhindrar att kondensatorn C1 laddas. Om tryckknappen trycks in läggs en låg spänning på triggerterminalen och gör att spärren ändrar tillstånd och utgången går till 1 (hög nivå). I så fall slutar den interna transistorn att leda och kondensatorn Cl laddas genom det externa motståndet R1. När kondensatorspänningen överstiger 1/2 av matningsspänningen (Vcc), ändrar den bistabila tillståndet och utgången återgår till 3.
- Ett stall: i denna andra konfiguration, när den är ansluten till strömförsörjningen, laddas kondensatorn ur, och NE555-utgången blir hög (1) tills kondensatorn når 2/3 av Vcc med sin belastning. I det ögonblicket ändrar RS-vippan nivå och 555-utgången blir 0 eller låg. I det ögonblicket börjar kondensatorn C1 (eller C i bilden) laddas ur genom motståndet R2 och när den når 1/3 av matningsspänningen börjar den ladda igen och så vidare medan matningen bibehålls.
- Konfiguration för återställning: om du vill återställa kretsen kan du ansluta återställningsterminalen direkt till den positiva polen eller hålla nivån hög med hjälp av ett motstånd. När knappen som visas i följande diagram aktiveras, kommer NE555 att ha utgången på 0 när så önskas. Det är som att starta om timern eller försätta den i viloläge.
- Pulsbreddsmodulering (PWM): en signal med variabel nivå kan appliceras på kontrollingången på NE555, vilket gör att utgångspulsen ökar i bredd när nivån på denna spänning ökar. Pulsen kan också fås att anlända med mer eller mindre fördröjning när spänningen som tillförs styringången ökar eller minskar.
Var kan man köpa den billiga NE555
Du kan hitta det i många specialiserade elektronikbutiker, även om det också är lätt att hitta det på Amazon till bra priser. Några exempel på rekommenderade produkter ljud:
- Fodral med 50 pulsgeneratorer NE555P
- NE555-modul för att lättare kunna använda den med Arduino.
- Paket med 10 NE555N-enheter med motsvarande uttag.