Integrovaný integrovaný obvod časovača NE555 je skutočným prielomom v elektronike. V roku 1972 ho vytvoril Hans R. Camenzind zo spoločnosti Signetics. Vynález dodnes nestratil svoj význam. Zariadenie sa neskôr stalo základom pre dvojité (IN556N) a quad (IN558N) časovače.
Bezpochyby mu nápad elektronického inžiniera umožnil zaujať jeho významné miesto v histórii technických vynálezov. Čo sa týka predajnosti, toto zariadenie od svojho vzniku prekonalo akékoľvek iné. V druhom roku svojej existencie sa čip 555 stal najkupovanejším dielom.
Vedenie zostalo aj vo všetkých nasledujúcich rokoch. Čip 555, ktorého využitie každým rokom stúpalo, sa predával veľmi dobre. Napríklad v roku 2003 sa predalo viac ako 1 miliarda kópií. Konfigurácia samotnej jednotky sa počas tejto doby nezmenila. Existuje už viac ako 40 rokov.
Vzhľad zariadenia bol prekvapením aj pre samotného tvorcu. Kamenzind sledoval cieľ urobiť IP flexibilným pri používaní,ale že to bude také všestranné, nečakal. Spočiatku sa používal ako časovač alebo generátor impulzov. Čip 555, ktorého používanie sa rýchlo rozrástol, sa teraz používa od hračiek pre deti až po vesmírne lode.
Zariadenie je odolné, pretože je postavené na báze bipolárnej technológie a na jeho použitie vo vesmíre nie je potrebné nič špeciálne. Len skúšobné práce sa vykonávajú s osobitnou prísnosťou. Takže pri testovaní obvodu NE 555 sa vytvárajú individuálne skúšobné špecifikácie pre množstvo aplikácií. Vo výrobe obvodov nie sú žiadne rozdiely, ale výrazne sa líšia prístupy k finálnej kontrole.
Vzhľad obvodu v domácej elektronike
Prvá zmienka o inováciách v sovietskej literatúre o rádiotechnike sa objavila v roku 1975. Článok o vynáleze bol publikovaný v časopise "Electronics". Čip 555, ktorého analóg vytvorili sovietski elektronickí inžinieri koncom 80. rokov minulého storočia, sa v domácej rádiovej elektronike nazýval KR1006VI1.
Vo výrobe bola táto časť použitá pri montáži videorekordérov "Electronics BM12". Nebol to však jediný analóg, pretože mnoho výrobcov z celého sveta vytvorilo podobné zariadenie. Všetky jednotky majú štandardný balík DIP8, ako aj malý balík SOIC8.
Špecifikácie obvodu
Čip 555, ktorého grafické znázornenie je uvedené nižšie, obsahuje 20 tranzistorov. Na blokovej schéme zariadeniasú tam 3 odpory s odporom 5 kOhm. Odtiaľ pochádza názov zariadenia „555“.
Hlavné špecifikácie produktu sú:
- napájacie napätie 4,5-18V;
- maximálny výstupný prúd 200 mA;
- spotreba energie je až 206 mA.
Ak sa pozriete na výstup, potom ide o digitálne zariadenie. Môže byť v dvoch polohách – nízka (0V) a vysoká (4,5 až 15 V). V závislosti od napájania môže indikátor dosiahnuť 18 V.
Na čo je zariadenie určené?
Čip NE 555 - jednotné zariadenie so širokou škálou aplikácií. Často sa používa pri montáži rôznych obvodov a to robí produkt populárnym. V dôsledku toho rastie dopyt spotrebiteľov. Takáto sláva spôsobila, že cena časovača klesla, čo poteší mnohých majstrov.
Vnútorná štruktúra časovača 555
Prečo funguje toto zariadenie? Každý z výstupov jednotky je zapojený do obvodu obsahujúceho 20 tranzistorov, 2 diódy a 15 rezistorov.
Formát dvojitého modelu
Treba poznamenať, že NE 555 (čip) sa dodáva v dvojitom formáte s názvom 556. Obsahuje dva voľné integrované obvody.
Časovač 555 má 8 kolíkov, kým 556 má 14 kolíkov.
Režimy zariadenia
Čip 555 má tri režimy prevádzky:
- Monostabilný režim čipu 555. Funguje ako jednosmerný jednosmerný. Počas prevádzkyimpulz špecifikovanej dĺžky sa vyšle ako odozva na spúšťací vstup po stlačení tlačidla. Výstup zostáva nízky, kým sa nezapne spúšť. Odtiaľ dostal aj názov čakajúci (monostabilný). Tento princíp činnosti udržuje zariadenie v nečinnosti, kým sa nezapne. Režim poskytuje zahrnutie časovačov, spínačov, dotykových spínačov, frekvenčných deličov atď.
- Nestabilný režim je samostatná funkcia zariadenia. Umožňuje obvodu zostať v režime generátora. Výstupné napätie je premenlivé: niekedy nízke, niekedy vysoké. Táto schéma je použiteľná, keď je potrebné nastaviť zariadenie na trhanie prerušovaného charakteru (s krátkodobým zapnutím a vypnutím jednotky). Režim sa používa pri rozsvietení LED svetiel, funkcií v logike hodín atď.
- Bistabilný režim alebo Schmidtova spúšť. Je jasné, že funguje podľa spúšťacieho systému pri absencii kondenzátora a má dva stabilné stavy, vysoký a nízky. Nízka spúšťacia hodnota prejde na vysokú. Keď sa uvoľní nízke napätie, systém sa ponáhľa do nízkeho stavu. Táto schéma je použiteľná v oblasti výstavby železníc.
Výstupy časovača 555
Čip generátora 555 obsahuje osem kolíkov:
- Pin 1 (zem). Je pripojený k zápornej strane napájacieho zdroja (spoločný vodič obvodu).
- Výstup 2 (spúšťač). Na chvíľu dodáva vysoké napätie (všetko závisí od výkonu odporu a kondenzátora). Táto konfigurácia je monostabilná. Záver 2ovláda kolík 6. Ak je napätie v oboch nízke, výstup bude vysoký. V opačnom prípade, ak je kolík 6 vysoký a kolík 2 nízky, výstup časovača bude nízky.
- Pin 3 (výstup). Výstupy 3 a 7 sú vo fáze. Pri použití vysokého napätia približne 2 V a nízkeho napätia 0,5 V sa vytvorí až 200 mA.
- Pin 4 (resetovať). Napätie na tomto výstupe je nízke napriek režimu časovača 555. Aby sa predišlo náhodnému resetovaniu, tento výstup by mal byť pri používaní pripojený na kladnú stranu.
- Záver 5 (kontrola). Otvára prístup k napätiu komparátora. Tento výstup sa v ruskej elektronike nepoužíva, ale keď je pripojený, môžete dosiahnuť širokú škálu možností ovládania zariadenia 555.
- Záver 6 (stop). Zahrnuté v komparátore 1. Je opakom kolíka 2, ktorý sa používa na zastavenie zariadenia. To má za následok nízke napätie. Tento výstup môže akceptovať sínusové a štvorcové impulzy.
- Pin 7 (číslica). Je pripojený k tranzistorovému kolektoru T6 a jeho emitor je uzemnený. Keď je tranzistor otvorený, kondenzátor sa vybije skôr, ako sa zatvorí.
- Kolík 8 (kladná strana napájania), čo je 4,5 až 18V.
Používanie výstupu
Výstup 3 (Výstup) môže byť v dvoch stavoch:
- Pripojenie digitálneho výstupu priamo k vstupu iného ovládača na digitálnom základe. Digitálny výstup môže ovládať ďalšie zariadenia pomocou niekoľkých doplnkových komponentov(napájacie napätie je 0 V).
- Napätie v druhom stave je vysoké (Vcc pri napájaní).
Schopnosti stroja
- Keď napätie vo výstupe klesne, prúd je smerovaný cez zariadenie a pripája ho. Toto je pokles, keď sa prúd odoberá z Vcc a preteká cez jednotku na 0 V.
- Keď sa výstup zvýši, prúd prechádzajúci zariadením zabezpečí jeho zahrnutie. Tento proces možno nazvať zdrojom prúdu. Elektrina sa v tomto prípade vyrába z časovača a prechádza cez zariadenie na 0 V.
Zvýšenie a zníženie môžu fungovať súčasne. Týmto spôsobom sa zariadenie striedavo zapína a vypína. Tento princíp je použiteľný pri prevádzke LED svietidiel, relé, motorov, elektromagnetov. Nevýhody tejto vlastnosti zahŕňajú skutočnosť, že zariadenie musí byť pripojené k výstupu rôznymi spôsobmi, pretože výstup 3 môže fungovať ako spotrebiteľ aj ako zdroj prúdu do 200 mA. Použitý napájací zdroj musí dodávať dostatočný prúd pre obe zariadenia a časovač 555.
čip LM555
Microcircuit 555 Datasheet (LM555) má širokú funkčnosť.
Používa sa od generátorov so štvorcovými vlnami s variabilným pracovným cyklom a relé s oneskorením odozvy až po zložité konfigurácie generátorov PWM. Pinout čipu 555 a vnútorná štruktúra sú znázornené na obrázku.
Úroveň presnosti svietidla je 1 % vypočítaného ukazovateľa,čo je optimálne. Jednotka, akou je čip údajového listu NE 555, nie je ovplyvnená podmienkami okolitej teploty.
Analógy čipu NE555
Microcircuit 555, ktorého analóg sa v Rusku volal KR1006VI1, je integrované zariadenie.
Spomedzi pracovných blokov treba vyzdvihnúť RS klopný obvod (DD1), komparátory (DA1 a DA2), výstupný zosilňovací stupeň založený na push-pull systéme a dopĺňajúci tranzistor VT3. Účelom druhého je resetovať kondenzátor na nastavenie času pri použití jednotky ako generátora. Spúšť sa resetuje, keď sa na vstupy R použije logická jednotka (Jupit/2…Jupit).
Ak je spúšť resetovaná, výstup zariadenia (kolík 3) bude mať indikátor nízkeho napätia (tranzistor VT2 je otvorený).
Jedinečnosť schémy 555
Pri funkčnej schéme zariadenia je veľmi ťažké pochopiť, v čom spočíva jeho nezvyčajnosť. Originalita zariadenia spočíva v tom, že má špeciálne ovládanie spúšťača, a to generuje riadiace signály. Ich tvorba prebieha na komparátoroch DA1 a DA2 (na jeden zo vstupov, na ktorý je privedené referenčné napätie). Na generovanie riadiacich signálov na spúšťacích vstupoch (výstupoch komparátora) by sa mali získať vysokonapäťové signály.
Ako spustiť zariadenie?
Pre spustenie časovača musí byť výstup 2 pod napätím od 0 do 1/3 Jupitera. Tento signál prispieva k spúšťaniu a pri výstupe sa generuje vysokonapäťový signál. Signál nad limitom nespôsobí žiadnu zmenu v obvode, pretože referenčné napätie pre komparátor je DA2 a je 1/3 Jupitera.
Po vynulovaní spúšte môžete časovač zastaviť. Na tento účel musí napätie na výstupe 6 presiahnuť 2/3 Jupitu (referenčné napätie pre komparátor DA1 je 2/3 Jupitu). Reset nastaví signál nízkeho napätia a vybije časovací kondenzátor.
Referenčné napätie môžete upraviť pripojením dodatočného odporu alebo zdroja napájania k výstupu jednotky.
Navíjanie rýchlomera na čip 555
V poslednej dobe sa medzi majiteľmi áut stalo módou zaznamenávať najazdené kilometre autom na tachometri.
Mnoho ľudí zaujíma, či je možné natiahnuť rýchlomer na mikroobvod 555?
Tento postup nie je obzvlášť náročný. Na jeho výrobu sa používa mikroobvod 555, ktorý môže fungovať ako počítadlo impulzov. Jednotlivé zložky schémy je možné brať s ukazovateľmi, ktoré sa odchyľujú o 10-15% od vypočítaných hodnôt.
