Mạch tích hợp 555 là một trong những chip nổi tiếng nhất mà bạn sẽ tìm thấy trong số Linh kiện điện tử. Nó có thể có nhiều dạng khác nhau, chẳng hạn như NE555, NE555C, LMC555, TLC555, uA555, MC1455, LM555, v.v. Lý do mà nó là một trong những ứng dụng phổ biến nhất là tính linh hoạt và số lượng ứng dụng mà nó có thể được sử dụng, như bạn có thể thấy ở đây.
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học mọi thứ bạn cần về con chip này, cũng như cách sử dụng nó trong các dự án tương lai của bạn, các khuyến nghị để mua nó với giá rẻ, v.v.
NE555 là gì?
NE555, hay đơn giản là 555, là một vi mạch được sử dụng để tạo xung, dao động hoặc như một bộ đếm thời gian. Do đó, nó có thể được sử dụng như một bộ dao động, để tạo ra độ trễ, v.v. Nói chung, bạn có thể tìm thấy nó trong các gói khác nhau, mặc dù phổ biến nhất là DIP 8 chân (có các biến thể 14 chân), mặc dù nó cũng có thể ở trong một gói kim loại hình tròn và thậm chí trong SMD để gắn trên bề mặt.
Cũng có thể tìm thấy các phiên bản NE555 với mức tiêu thụ thấp và thậm chí phiên bản đôi. Trong các phiên bản đôi này, 2 mạch giống hệt nhau được bao gồm bên trong, với số chân cắm nhiều gấp đôi và thường được gọi là 556.
Về mặt kỹ thuật, mạch này phải được cấp nguồn liên tục với hiệu điện thế Vcc, và đầu ra có thể có cường độ dòng điện khá lớn mới có thể là mạch tích hợp. Trên thực tế, con chip này thậm chí có thể trực tiếp điều khiển rơ le và các mạch tiêu hao cao khác mà không cần các thành phần bổ sung. Tuy nhiên, nó cần một số lượng tối thiểu các thành phần bên ngoài để có thể hoạt động (được điều khiển).
Nhiều người sẽ tự hỏi cái gì là bên trong mạch tích hợp này có gì. Bên trong NE555, như có thể thấy trong hình trước, có một sơ đồ khối với hai Mổ nội soi được gắn làm bộ so sánh, mạch bistable loại RS sử dụng đầu ra phủ định của nó, bộ đệm đầu ra đảo ngược để hỗ trợ dòng điện đầu ra đó và một bóng bán dẫn được sử dụng để xả tụ điện bên ngoài để xác định thời gian.
Mặt khác, còn có 3 điện trở bên trong có nhiệm vụ đặt mức tham chiếu của đầu vào của bộ nghịch lưu của lần vận hành đầu tiên và không đảo của lần thứ hai, ở 2/3 và 1/3 điện áp Vcc tương ứng. Đề cập đến ngưỡng điện áp của đầu cuối 6, khi nó vượt quá 2/3 điện áp cung cấp hoặc Vcc, thì đầu ra sẽ đi đến mức logic cao (1) và được áp dụng cho đầu vào R của bistable, vì vậy đầu ra phủ định chuyển sang 1, bão hòa bóng bán dẫn và bắt đầu phóng điện của tụ điện bên ngoài. Đồng thời, đầu ra của 555 sẽ xuống thấp (0).
En op amp khác, nếu điện áp đặt vào đầu vào nghịch đảo giảm xuống dưới 1/3 Vcc, đầu ra bộ khuếch đại sẽ chuyển sang mức cao (1), do đó cấp cho đầu vào bistable S, đưa đầu ra của nó xuống mức thấp (0), biến bóng bán dẫn tắt và làm cho đầu ra NE555 ở mức logic cao (1).
Cuối cùng, cũng có một thiết lập lại thiết bị đầu cuối trên chân 4, được kết nối với đầu vào R1 của flip flop bistable. Khi chân này được kích hoạt mức logic thấp (0), nó có thể trả đầu ra của NE555 về mức thấp (0) bất kỳ lúc nào cần thiết lập lại.
Thông số kỹ thuật NE555
các thông số kỹ thuật của NE555, mặc dù nó có thể khác nhau tùy thuộc vào các phiên bản và nhà sản xuất, nhưng điểm chung nhất là bạn thấy:
- Vcc hoặc điện áp đầu vào: 4.5 đến 15V (có phiên bản lên đến 2V). Những cái 5V tương thích với họ logic TTL.
- Dòng điện đầu vào (Vcc + 5v): 3 đến 6mA
- Dòng điện đầu vào (Vcc 5v): 10 đến 15mA
- Dòng ra tối đa: 500 mA
- Công suất tối đa tiêu tán: 600 mA
- Tiêu thụ điện năng tối thiểu: 30mW @ 5V và 225mW @ 15V
- Nhiệt độ hoạt động: 0ºC lên đến 70ºC. Độ ổn định tần số là 0,005% mỗi ºC.
NE555 Sơ đồ chân
NE555, trong gói phổ biến nhất của nó, có 8 chân. sơ đồ chân như sau:
- GND (1): là cực âm của nguồn điện nói chung là nối đất.
- Bắn hoặc kích hoạt (2): Chân này đặt thời gian bắt đầu trễ nếu nó được định cấu hình là monostable. Khi chân này có ít hơn 1/3 điện áp cung cấp, hiện tượng kích hoạt sẽ xảy ra.
- Thoát hoặc ra (3): là nơi thu được kết quả của bộ đếm thời gian, cho dù ở chế độ ổn định, đơn ổn, v.v.
- Khởi động lại hoặc đặt lại (4): Nếu nó xuống dưới 0.7 volt, nó sẽ kéo chân đầu ra xuống thấp. Nếu chân này không được sử dụng, nó nên được kết nối với nguồn điện để ngăn việc đặt lại bộ hẹn giờ.
- Kiểm soát hoặc điều khiển điện áp (5): Khi NE555 ở chế độ điều khiển điện áp, điện áp trên chân này sẽ thay đổi từ Vcc đến gần như 0V. Bằng cách này, có thể sửa đổi thời gian hoặc cũng có thể được định cấu hình để tạo ra các xung dốc.
- Ngưỡng hoặc ngưỡng (6): là chân đầu vào cho bộ so sánh bên trong dùng để kéo đầu ra xuống thấp.
- Tải xuống hoặc xả (7): Dùng để phóng điện hiệu quả cho tụ điện bên ngoài dùng để định thời gian.
- Vdc (8): là điện áp cung cấp, đầu cuối mà chip được cấp với điện áp khác nhau, từ 4.5v đến 16v.
Luôn luôn ghi nhớ đọc bảng dữ liệu của nhà sản xuất, vì có thể có sự khác biệt giữa các sản phẩm 555 khác nhau. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng bạn đang sử dụng chip đúng cách, lưu ý rằng phần khía ở mặt trước hướng lên trên để khớp với sơ đồ chân này.
Lịch sử 555
Mạch 555 hoặc NE555 là được thiết kế bởi Hans R. Camenzind vào năm 1971. Khi đó tôi đang làm việc cho Signetics (hiện thuộc sở hữu của NXP Semiconductors). Hans đã có kinh nghiệm trong loại dự án này, trước đó đã thiết kế bộ khuếch đại của điều chế độ rộng xung (PWM) đối với thiết bị âm thanh, anh ấy cũng quan tâm đến PLL, v.v.
Camenzind sẽ đề xuất với Signetics để phát triển một vòng quanh thế giới dựa trên PLL và sẽ yêu cầu ban giám đốc công ty tự phát triển nó, sử dụng các nguồn lực của công ty để đổi lấy việc cắt giảm một nửa lương của anh ta. Giám đốc tiếp thị của công ty đã chấp nhận đề xuất này, mặc dù thực tế là các đồng nghiệp khác của công ty tuyên bố rằng chức năng của 555 trong tương lai có thể được thay thế bằng các chip hiện có khác.
Dự án sẽ thực hiện đánh số 5xx được gán cho các IC tương tự. Và cuối cùng con số 555 sẽ được chọn, thiết kế đầu tiên sẽ được sửa đổi vào năm 1971 và mặc dù không có lỗi nhưng nó có 9 chân. Camenzind đã có ý tưởng sử dụng một điện trở trực tiếp thay vì một nguồn dòng điện không đổi và giảm nhu cầu về chân cắm xuống dòng điện 8.
Thiết kế chức năng với 8 chân sẽ dành một đánh giá thiết kế thứ hai và nguyên mẫu cuối cùng đã được giới thiệu vào tháng 1971 năm 9. Một trong những kỹ sư Signetics có mặt tại buổi đánh giá đầu tiên sẽ tiếp tục thành lập một công ty khác và tạo ra phiên bản 555 chân của riêng mình. Signetics trong khi đó đã bắt đầu sản xuất và tiếp thị NE1972 ngay khi họ có thể. Năm 12, nó được sản xuất bởi XNUMX công ty và trở thành một trong những mạch bán chạy nhất.
Ứng dụng NE555
Giữa Ứng dụng NE555 có những cái là bộ đếm thời gian hoặc bộ đếm thời gian chính xác. Mặc dù ban đầu nó được trình bày như một mạch trễ chính xác, nhưng nó đã sớm tìm thấy vô số ứng dụng như phục vụ như một bộ dao động ổn định, bộ tạo đoạn đường nối, bộ đếm thời gian tuần tự, v.v. Đây là cách nó trở thành một trong những con chip được sử dụng nhiều nhất cho đến tận ngày nay.
555 cấu hình
các Cấu hình NE555 chúng được làm bằng một loạt tụ điện và điện trở nối với chân của chúng. Bằng cách đó, bạn có thể thay đổi thời gian hoặc phương thức hoạt động của vi mạch này. Dưới đây là một số cài đặt phổ biến nhất:
- Cấu hình ổn định: trong trường hợp này, đầu ra của NE555 ban đầu sẽ là 0 (mức thấp), và bóng bán dẫn sẽ bị bão hòa ngăn tụ C1 sạc. Nếu nút được nhấn, một điện áp thấp sẽ được áp dụng cho cực kích hoạt và làm cho flip-flop thay đổi trạng thái và đầu ra chuyển sang 1 (mức cao). Trong trường hợp đó, bóng bán dẫn bên trong ngừng dẫn điện và tụ điện C1 được tích điện qua điện trở bên ngoài R1. Khi điện áp của tụ điện vượt quá 2/3 điện áp cung cấp (Vcc), bistable sẽ thay đổi trạng thái của nó và đầu ra trở về 0.
- Đáng kinh ngạc: trong cấu hình khác này, khi nó được kết nối với nguồn điện, tụ điện được phóng điện và đầu ra NE555 đi lên mức cao (1) cho đến khi tụ điện đạt 2/3 Vcc với tải của nó. Ngay lúc đó, bảng lật RS thay đổi mức và đầu ra 555 trở thành 0 hoặc thấp. Tại thời điểm đó, tụ điện C1 (hoặc C trong hình) bắt đầu phóng điện qua điện trở R2 và khi nó đạt đến 1/3 điện áp nguồn, nó bắt đầu sạc lại và cứ tiếp tục như vậy trong khi nguồn điện được duy trì.
- Cấu hình để đặt lại: trường hợp muốn reset mạch có thể nối trực tiếp cực reset vào cực dương hoặc giữ mức cao bằng điện trở. Khi nút hiển thị trong sơ đồ sau được kích hoạt, NE555 sẽ có đầu ra ở 0 khi bạn muốn. Nó giống như khởi động lại bộ hẹn giờ hoặc đặt nó ở trạng thái ngủ.
- Điều chế độ rộng xung (PWM): một tín hiệu mức thay đổi có thể được áp dụng cho đầu vào điều khiển của NE555, làm cho xung đầu ra tăng độ rộng khi mức của điện áp này tăng lên. Xung cũng có thể được tạo ra với độ trễ ít nhiều khi điện áp đặt vào đầu vào điều khiển tăng hoặc giảm.
Mua NE555 giá rẻ ở đâu
Bạn có thể tìm thấy nó ở nhiều cửa hàng điện tử chuyên dụng, mặc dù nó cũng dễ dàng tìm thấy nó trên Amazon với giá tốt. Một số ví dụ về các sản phẩm được đề xuất âm thanh:
- Hộp đựng 50 máy phát xung NE555P
- Mô-đun NE555 để có thể sử dụng dễ dàng hơn với Arduino.
- Gói 10 đơn vị NE555N với các ổ cắm tương ứng.