555 seriyali mikrosxemalar uchun mo'ljallangan. Mikrosxemaning ishlash tartibi va qo'llanilishi. Voltaj ma'lumotnomasini o'zgartirish

Elektron integral mikrosxemalar - bu bizning ilm-fanimiz va texnologiyamizning bir bo'lagi bo'lib, uning imkoniyatlari tugamaydi. Ko'rinib turibdiki, bu ularning o'sishi sun'iy intellekt, bu haqda allaqachon aytilgan. Bundan tashqari, agar bizning tabiiy aqlimiz elektron-kimyoviy deb atash mumkin bo'lgan elementlarga - neyronlarga asoslangan bo'lsa, unda inson qo'li bilan yaratilgan integral mikrosxemalar tabiatda bo'lmaydi. Bu inson ongining sof ixtirosi. Bu odamlar elektr energiyasi topilgandan so'ng darhol zarur bo'lgan eng oddiy elektr jihozlarini - kalitlarni, rezistorlarni, kondensatorlarni, yarimo'tkazgichli qurilmalarni takomillashtirish bo'yicha uzoq davom etgan ishlar natijasida olingan. Yaxshilash ham sxemalarni murakkablashtirish yo'nalishi bo'yicha, ham cheklangan maydonda yoki cheklangan hajmda juda ko'p sonli elementlarga mos kelish istagida bo'ldi. Shu bilan bir qatorda ibtidoiy narsalardan universal, uzoq muddatli va hamma uchun foydali narsalarni yaratish.

Taymer NE555

Ushbu taymerni ixtiro qilish tarixi shuni ko'rsatadiki, haqiqiy asarlar har doim ham ixtirochilar uchun eng yaxshi paytlarda va ko'pincha umuman yuqori texnologiyali bo'lmagan sharoitlarda ham yaratilmaydi. Xans Kamenzind, 33 yoshida, rasmiy vazifalaridan tashqari tush ko'rdi. Bu har doim ham boshliqlarning didiga mos kelmaydi va u ishdan ketishga majbur bo'ldi. U o'zining shoh asarini 1971 yilda garajda o'tirganida ixtiro qildi va bir yil o'tib sakkiz oyoqli mikrosxemalar ishlab chiqarila boshlandi va sotuvga qo'yildi. Sxema sodda va ma'lum bo'lganidek, foydali. Ehtimol, bu nom muvaffaqiyatga erishishda muhim rol o'ynagan bo'lishi mumkin, ular buni tushuntirib berolmaydilar: nega SH Signetics nomidan? Nima uchun 555 - chunki ular beshtani yoqtirishdi? Taymermi? - ha, lekin odatdagidek emas. Doimo tinimsiz urib turadiganlar impuls texnologiyasida tanish bo'lgan ba'zi mikrosaniyalarda emas, balki juda aniq vaqt oralig'ida juda aniq vaqt oralig'ini berishi mumkin: lampochkani oling va bir necha soniya davomida yoqing.

O'chirish sxemasi, odatda hamma aqlli bo'lib, ikkita texnikaning birlashmasida bo'lib chiqdi: impuls va analog.

Analog - operatsion kuchaytirgichlar - signalni kerakli standartga qadar kuchaytiradi (kirishlarda 2 (ikkita eshikli taqqoslash moslamasi) va chiqishda 1). Va o'rtada impulslarni (multivibrator) yaratishi va ma'lum uzunlikdagi bitta zarbasini (bir martalik) chiqarishi mumkin bo'lgan RS-trigger pulsi mavjud.

Va hamma narsa juda oson tartibga solinadi - amalda, ikkita rezistor parametrlari va bitta sig'imning kirish qismidagi mikrosxemaga ulanganligi, shuningdek boshqa signallarni kiritish orqali.

Ko'rinib turibdiki, sxemada boshqaruvning osonligi va dizaynning soddaligi qiyin bo'lgan muvaffaqiyatli nisbati mavjud bo'lib, u elementlarning kutilmagan xilma-xilligi bilan birlashtirib, uni ko'p yillar davomida mashhur qildi. Natijada, ro'yxatdagi xususiyatlar hatto arzon narxlarda va amal qilishda turli xil sxemalarda - iste'molchilar uchun ham, professionallar bilan ham ifodalangan. Ular o'yinchoqlarda, vaqt relelarida, kombinatsiyalangan qulflarda va kosmik kemalarda foydalanish uchun yaxshi. Va yillik sotuvlar hali ham dunyo bo'ylab milliardlab donalarda. Bundan tashqari, hamma vaqt davomida sxema deyarli hech qanday o'zgarishlarga duch kelmagan. Negadir yuqoridagi rasm ostidagi "evolyutsiya" so'zi tirnoq shaklida olingan. 555 taymeri dunyoning ko'plab kompaniyalari tomonidan ishlab chiqarilgan. NE555 ning mahalliy analoglari ham ma'lum - KR1006VI1 mikrosxemasi va uning CMOS versiyasi KR1441VI1.

Qurilmaning funktsional diagrammasi va tavsifi

Taymer funktsional ravishda 5 komponentdan iborat. Sxema ichki bloklardan ko'ra ko'proq xulosalarga ega, bu ushbu mikrosxemaning ishtirokida turli xil elektron echimlarga qo'shilishning mumkin bo'lgan moslashuvchanligini ko'rsatadi.

Kirish ichki kuchlanish bo'linmasi yuqori va past bo'lgan ikkita taqqoslagich uchun mos yozuvlar kuchlanishlarini o'rnatadi. RS flip-flop ularning signallarini qabul qiladi va quvvat kuchaytirgichiga yuboriladigan chiqish signalini hosil qiladi. Bundan tashqari, tashqi vaqt zanjirini ulash uchun ishlatiladigan tashqi tomonga chiqarilgan kollektorli qo'shimcha tranzistor mavjud.

Mikrosxemaning versiyasidan qat'i nazar, elektron pimlar bir xil joylashgan

O'chirish pimlarining tavsifi

Quyidagi ma'lumotlar sahifasida ularga qo'llaniladigan pinlar va signallar mavjud, ulardan mikrosxemaning ishlashi biroz tushunarli bo'ladi. Garchi ko'p narsa uning bog'liqligiga bog'liq.

Ilova: ulanish imkoniyatlari NE555 (yoki NE555 analoglari)

Bitta vibrator

Kondansatör C va qarshilik R Kirishdagi signalga javoban elektron tomonidan chiqarilgan t pulsining davomiyligini o'rnatadi (pin 2). Besleme zo'riqishida davomiyligiga ta'sir qilmaydi, lekin chiqish signalining amplitudasi. Impuls chiqarilganda, kirish signalining o'zgarishi elektron tomonidan sezilmaydi. T vaqtidan so'ng, elektron chiqish signalining so'nggi chetini chiqaradi va qaytadi dastlabki holatva keyin yana kirish signaliga javob berishga tayyor. Shunday qilib, u shovqin fonida axborot portlashlarini (past darajani) ajrata oladi, chunki kirishdagi signal odatda o'xshashdir. U pog'onaga qarshi sxema sifatida ishlashi mumkin.

Impuls generatori (multivibrator)

Multivibratorga hech qanday signal kiritish shart emas, u quvvatni yoqgandan so'ng darhol ishlay boshlaydi.

Boshida zaryadsizlangan C kondansatörü kirishni past darajaga o'rnatadi, bu esa taymerning ishlashiga olib keladi va chiqishda yuqori potentsialni beradi. Uning davomiyligi R1 va R2 rezistorlari orqali C kondensatorini zaryadlash orqali aniqlanadi. Keyin C R2 va kirish 7 orqali bo'shatiladi, bu esa taymerdagi pauzaning davomiyligini belgilaydi. Shundan so'ng, hamma takrorlanadi va chiqishda, ma'lum bir amplituda va t 1 va t 2 davomiyligi pulslari, ya'ni f chastotasi bilan

va ish aylanishi S \u003d T / t 1. Ushbu oddiy ulanishdagi ish tsikli 2 dan ortiq bo'lishi mumkin emas, chunki t 1 impuls vaqti har doim\u003e pauza vaqti t 2 ga teng.

Chip ajralmas taymer NE555 - bu elektronika sohasida haqiqiy yutuq. Uni 1972 yilda Signetics xodimi Xans R. Kamenzind yaratgan. Ixtiro hozirgi kunga qadar o'z ahamiyatini yo'qotmagan. Keyinchalik, qurilma ikki barobar (IN556N) va to'rt baravar (IN558N) konfiguratsiyaga ega taymerlar uchun asos bo'ldi.

Shubhasiz, elektron muhandisning mehnati unga texnik ixtirolar tarixidagi taniqli o'rnini egallashga imkon berdi. Savdo darajasi bo'yicha ushbu qurilma tashkil topganidan beri boshqalarnikidan ustun keldi. Mavjudligining ikkinchi yilida 555 chip eng ko'p sotib olingan qismga aylandi.

Keyingi yillarda etakchilik saqlanib qoldi. Har yili foydalanishda ko'paygan 555 chip juda yaxshi sotildi. Masalan, 2003 yilda 1 milliarddan ortiq nusxada sotilgan. Ushbu vaqt ichida jihozning o'zi konfiguratsiyasi o'zgarmadi. U 40 yildan ortiq vaqtdan beri mavjud.

Qurilmaning ko'rinishi ijodkorning o'zi uchun kutilmagan bo'ldi. Kamenzind IP-ni ishlatishda moslashuvchan qilishni maqsad qilgan, ammo u bunchalik ko'p funktsiyali bo'lishini kutmagan. Dastlab u taymer yoki tez sur'atlar bilan kengaygan 555 Chip sifatida ishlatilgan, bugungi kunda u bolalar uchun o'yinchoqlardan kosmik kemalarga qadar foydalanilmoqda.

Qurilma bipolyar texnologiyaga asoslanganligi va kosmosda foydalanish uchun maxsus qadamlarni talab qilmagani uchun mustahkamdir. Faqat sinov ishlari alohida qat'iylik bilan amalga oshiriladi. Shunday qilib, NE 555 sxemasini sinovdan o'tkazishda bir qator dasturlar uchun individual sinov texnik xususiyatlari yaratiladi. Sxemalarni ishlab chiqarishda farqlar mavjud emas, ammo yakuniy tekshirishga yondashuvlar sezilarli darajada farq qiladi.

Mahalliy elektronikada sxemaning ko'rinishi

Sovet adabiyotida radiotexnika bo'yicha yangiliklarning birinchi eslatmasi 1975 yilda paydo bo'lgan. Ixtiro haqida maqola "Electronics" jurnalida chop etildi. Analogi o'tgan asrning 80-yillari oxirida sovet elektronikasi muhandislari tomonidan yaratilgan 555 mikrosxemasi mahalliy radioelektronikada KR1006VI1 deb nomlangan.

Ishlab chiqarishda ushbu qism "Electronics VM12" videoregistratorlarini yig'ishda ishlatilgan. Ammo bu yagona analog emas edi, chunki dunyodagi ko'plab ishlab chiqaruvchilar shunga o'xshash qurilmani yaratdilar. Barcha bloklarda standart DIP8 korpusi hamda kichik SOIC8 korpusi mavjud.

O'chirish xususiyatlari

Quyida grafik tarzda ko'rsatilgan Chip 555 20 ta tranzistorni o'z ichiga oladi. Qurilmaning blok-diagrammasi 5 kOm qarshilikka ega bo'lgan 3 ta qarshilikni o'z ichiga oladi. Shuning uchun qurilmaning nomi "555".

Asosiy texnik xususiyatlari mahsulotlar:

• besleme quvvati 4,5-18V;
• maksimal chiqish oqimi 200 mA;
• quvvat sarfi 206 mA gacha.

Agar biz uni chiqishda ko'rib chiqsak, unda bu raqamli qurilma... U ikkita holatda bo'lishi mumkin - past (0V) va yuqori (4,5 dan 15V gacha). Quvvat manbaiga qarab indikator 18 V ga yetishi mumkin.

Qurilma nima uchun kerak?

NE 555 mikrosxemasi - bu keng ko'lamdagi dasturlarga ega bo'lgan birlashtirilgan qurilma. Ko'pincha yig'ishda ishlatiladi turli xil sxemalar, va bu faqat mahsulotni mashhur qiladi. Shunga ko'ra, iste'molchilar talabi darajasi ko'tariladi. Bunday shuhrat taymerning narxining pasayishiga olib keldi, bu ko'plab hunarmandlarni xursand qildi.

555 taymerining ichki tuzilishi

Ushbu qurilmani nima ishlaydi? Jihozning har bir terminali 20 ta tranzistor, 2 ta diod va 15 ta qarshilikni o'z ichiga olgan zanjirga ulangan.

Ikki barobar model formati

Shuni ta'kidlash kerakki, NE 555 (mikrosirkulyatsiya) 556 deb nomlangan ikki tomonlama formatda. Unda ikkita bepul IC mavjud.

555-da 8 ta, 556-da 14 ta kontakt mavjud.

Qurilmaning ishlash rejimlari

555 chipida uchta rejim mavjud:

1. 555 chipining bir martalik rejimi, u bir tomonlama bir tomonlama ishlaydi. Ish paytida tugmachani bosganda tetikning kiritilishiga javob sifatida ma'lum uzunlikdagi impuls chiqariladi. Trigger yoqilguncha chiqish past voltajda bo'ladi. Shuning uchun u ismni kutib oldi (monostable). Ushbu ishlash printsipi qurilmani yoqilguncha harakatsiz ushlab turadi. Rejim taymerlarni, kalitlarni, sensorli kalitlarni, chastotalarni ajratuvchilarni va boshqalarni faollashtirishni ta'minlaydi.
2. Beqaror rejim - bu mustaqil qurilma funktsiyasi. Bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan generator rejimida qolishiga imkon beradi. Chiqish kuchlanishi o'zgaruvchan: past yoki yuqori. Ushbu sxema qurilmaga vaqti-vaqti bilan xarakterli tebranishlarni berish zarur bo'lganda (jihoz qisqa vaqt ichida yoqilganda va o'chirilganda) qo'llaniladi. Rejim LED-lardagi lampalar yoqilganda ishlatiladi, u ishlaydi mantiqiy diagramma soat va boshqalar.
3. Bistable mode yoki Shmidt trigger. Kondansatör bo'lmagan holda tetik tizimiga muvofiq ishlashi aniq va yuqori va past bo'lgan ikkita barqaror holatga ega. Triggerning past darajasi yuqori darajaga aylanadi. Past kuchlanish pasayganda, tizim past holatga tushadi. Ushbu sxema temir yo'l qurilishi sohasida qo'llaniladi.

Taymer pinlari 555

555 chip generatori sakkizta pinni o'z ichiga oladi:

1. 1-pin (tuproq). U elektr ta'minotining salbiy tomoniga ulangan (elektron umumiy).
2. 2-pin (tetik). Bir muncha vaqt yuqori kuchlanishni ta'minlaydi (barchasi kondansatörga bog'liq). Ushbu konfiguratsiya monostable. 2-pin pinni boshqaradi. Agar ikkalasida ham kuchlanish past bo'lsa, u holda chiqish yuqori bo'ladi. Aks holda, 6-pinda yuqori kuchlanish va 2-pinda past bo'lsa, taymerdagi chiqish past bo'ladi.
3. 3-pin (chiqish). 3 va 7 natijalar bosqichda. Taxminan 2 V yuqori kuchlanishni va 0,5 V dan past kuchlanishni qo'llash 200 mA gacha hosil qiladi.
4. Pin 4 (qayta tiklash). 555 taymer rejimiga qaramay, ushbu chiqishga qo'llaniladigan kuchlanish past, tasodifiy qayta tiklanishiga yo'l qo'ymaslik uchun foydalanish paytida ushbu chiqim ijobiy tomonga ulanishi kerak.
5. Xulosa 5 (nazorat). U kirish imkoniyatini ochadi Ushbu pin rus elektronikasida ishlatilmaydi, lekin uni ulaganda siz 555 qurilmasining keng boshqarish qobiliyatiga erishishingiz mumkin.
6. Xulosa 6 (to'xtash). Komparatorni kiritadi 1. Bu pin 2 ga qarama-qarshi bo'lib, u qurilmani to'xtatish uchun ishlatiladi. Bu past kuchlanish hosil qiladi. Ushbu chiqish sinusoidal va qabul qilishi mumkin to'rtburchaklar pulslar.
7. PIN-kod 7 (bit). U T6 tranzistorli kollektorga ulangan va ikkinchisining emitenti topraklanmış. Transistor ochiq bo'lsa, kondansatör yopilishidan oldin bo'shatiladi.
8. 4,5-dan 18 V gacha bo'lgan 8-pin (elektr ta'minotining ijobiy tomoni).

Chiqish qo'llanilmoqda

Chiqish 3 (Chiqish) ikkita holatga ega bo'lishi mumkin:

1. Raqamli chiqishni to'g'ridan-to'g'ri boshqa drayverning kirishiga ulaydi raqamli asos... Raqamli chiqish boshqa qurilmalarni bir nechta qo'shimcha komponentlar yordamida boshqarishi mumkin (quvvat manbai 0 V).
2. Ikkinchi holatdagi kuchlanish ko'rsatkichi yuqori (elektr ta'minotidagi Vcc).

Birlikning imkoniyatlari

1. Chiqishdagi kuchlanish pasayganda, oqim qurilma orqali yuboriladi va uni bog'laydi. Bu daldırma, chunki oqim Vcc dan hosil bo'ladi va birlik orqali 0 V ga o'tadi.
2. Chiqishning ko'payishi bilan qurilmadan o'tadigan oqim uning yoqilishini ta'minlaydi. Ushbu jarayonni oqim manbai deb atash mumkin. Elektr bu holda taymerdan ishlab chiqariladi va qurilmadan 0 V ga o'tadi.

Ko'tarilish va tushish birgalikda ishlashi mumkin. Shunday qilib, qurilma navbat bilan yoqiladi va o'chiriladi. Ushbu printsip LED lampalar, o'rni, motorlar, elektromagnitlarning ishlashiga taalluqlidir. Ushbu xususiyatning kamchiliklari orasida qurilmaning Chiqish bilan ulanishi kerakligi kiradi turli xil yo'llar, chunki 3 chiqishi ham iste'molchi, ham 200 mA gacha bo'lgan oqim manbai bo'lib xizmat qilishi mumkin. Amaldagi quvvat manbai ikkala qurilma va 555 taymeri uchun etarli oqimni ta'minlashi kerak.

LM555 chipi

Chip 555 ma'lumotlar sahifasi (LM555) juda ko'p funktsional imkoniyatlarga ega.

U o'zgaruvchan ish nisbati kvadrat to'lqinli generatorlar va o'rni va kechiktirilgan ishdan tortib PWM generatorining murakkab konfiguratsiyasiga qadar ishlatiladi. Microcircuit 555 pinout va ichki tuzilishi rasmda ko'rsatilgan.

Qurilmaning aniqlik darajasi hisoblangan ko'rsatkichning 1% ni tashkil etadi, bu optimal hisoblanadi. Ma'lumotlar sahifasi NE 555 chipiga tashqi muhit sharoitlari ta'sir qilmaydi.

NE555 chipining analoglari

Rossiyada analogi KR1006VI1 deb nomlangan Microcircuit 555 birlashtirilgan qurilma.

Ish bloklari orasida RS-flip-flop (DD1), taqqoslagichlarni (DA1 va DA2) ajratish kerak, tortish tizimiga asoslangan va VT3 tranzistorini to'ldiruvchi. Ikkinchisining maqsadi jihozni generator sifatida ishlatganda vaqtni belgilaydigan kondansatkichni tiklashdir. F-flop mantiqiy birlik (Yupit / 2 ... Yupit) R ning kirish qismlariga qo'llanilganda tushiriladi.

Qurilmaning chiqishidagi tetikni qayta o'rnatishda (pin 3) past kuchlanish ko'rsatkichi kuzatiladi (VT2 tranzistor ochiq).

555 sxemasining o'ziga xosligi

Qurilmaning funktsional diagrammasi bilan uning o'ziga xosligi nima ekanligini tushunish juda qiyin. Qurilmaning o'ziga xosligi shundaki, u maxsus trigger boshqaruviga ega, ya'ni boshqaruv signallarini hosil qiladi. Ularning yaratilishi DA1 va DA2 taqqoslovchilarida sodir bo'ladi (mos yozuvlar kuchlanishi qo'llaniladigan biriga). Triggerning kirish qismlarida (taqqoslash chiqishi) boshqarish signallarini yaratish uchun yuqori voltli signallarni olish kerak.

Qurilmani qanday ishga tushirish kerak?

Taymerni ishga tushirish uchun 2 chiqishi 0 dan 1/3 Yupitgacha bo'lgan qiymat bilan quvvatlanishi kerak. Ushbu signal tetiği ishga tushirishga hissa qo'shadi va chiqishda yuqori voltli signal hosil qiladi. Limitdan yuqori bo'lgan signal zanjirda hech qanday o'zgarishlarga olib kelmaydi, chunki taqqoslagich uchun mos yozuvlar kuchlanishi DA2 va 1/3 Yupitni tashkil qiladi.

Triggerni qayta o'rnatganingizda taymerni to'xtatishingiz mumkin. Shu maqsadda, 6-chi chiqishdagi kuchlanish 2/3 Jupitdan oshishi kerak (DA1 komparatori uchun mos yozuvlar kuchlanishi 2/3 Yupit). Qayta tiklashda past kuchlanishli signal va vaqtni belgilaydigan kondensatorning chiqishi aniqlanadi.

Yo'naltiruvchi kuchlanish qurilmaning terminaliga qo'shimcha qarshilik yoki quvvat manbaini ulash orqali sozlanishi mumkin.

IN so'nggi paytlarda avtomobil egalari orasida tezlik o'lchagichida avtomobil bosib o'tgan masofani bosib o'tish moda bo'ldi.

Ko'pchilik 555 mikrosxemada tezlik o'lchagichni o'z-o'zidan amalga oshirish mumkinmi degan savolga qiziqish bildiradimi?

Ushbu protsedura ayniqsa qiyin emas. Uning ishlab chiqarilishi uchun sxemaning alohida tarkibiy qismlari sifatida ishlashi mumkin bo'lgan 555 mikrosxemadan foydalaniladi, bu hisoblangan qiymatlardan 10-15% gacha bo'lgan ko'rsatkichlar bilan olinishi mumkin.

Biz ko'rib chiqishni davom ettirmoqdamiz taymer 555... Ushbu maqolada biz misollarni ko'rib chiqamiz amaliy qo'llanilishi bu mikrosxem. Siz nazariy sharhni o'qishingiz mumkin.

Misol # 1 - qorong'ulik haqida signal.

Sxema muammolari ovozli signal tunda. Fotorezistor yonib turganda, pin # 4 past darajaga o'rnatiladi, ya'ni NE555 reset holatida. Ammo yorug'lik tushishi bilanoq, fotorezistorning qarshiligi oshadi va №4 pinda yuqori daraja paydo bo'ladi va natijada taymer ovozli signal chiqaradi.

Misol №2 - Signal moduli.

Diagramma avtoulov signalizatsiya modullaridan birini aks ettiradi, bu transport vositasining burilish burchagi o'zgarganda signal beradi. Sensor sifatida simob kaliti ishlatiladi. Dastlabki holatda sensor yopilmaydi va NE555 chiqishi past darajaga o'rnatiladi. Mashinaning moyilligi burchagi o'zgarganda simob tushishi kontaktlarni yopadi va # 2 pinidagi past daraja taymerni ishga tushiradi.

Natijada, ba'zi bir ijro etuvchi moslamalarni boshqaradigan chiqishda yuqori daraja paydo bo'ladi. Sensor kontaktlarini ochgandan keyin ham taymer faol bo'lib qoladi. Agar siz taymerni to'xtatib qo'ysangiz, uni # 4-pin uchun past darajani qo'llang. C1 - keramik kondansatör quvvati 0,1 mF ().

Misol # 3 - Metronom.

Metronom - bu musiqachilar tomonidan ishlatiladigan asbob. O'zgaruvchan qarshilik bilan sozlanishi mumkin bo'lgan kerakli ritmni sanaydi. O'chirish to'rtburchaklar puls generatorining sxemasi bo'yicha qurilgan. Metronom chastotasi RC zanjiri bilan aniqlanadi.

Misol # 4 - Taymer.

10 daqiqa taymer. Taymer "Ishga tushirish" tugmachasini bosish bilan yoqiladi, LED HL1 yonadi. Tanlangan vaqt oralig'i o'tgandan so'ng, HL2 LED chiroqchasi yonadi. O'zgaruvchan qarshilik vaqt oralig'ini sozlash uchun ishlatilishi mumkin.

Misol # 5 - 555 taymerda Shmitt qo'zg'atuvchisi.

Bu juda sodda, ammo samarali sxema. O'chirish shovqinli kirishni oziqlantirish orqali amalga oshiriladi analog signal, toza kvadrat to'lqinli chiqishni oling

555 Timer IC talabalar va havaskorlar orasida eng ko'p ishlatiladigan IClardan biridir. Ushbu IC uchun juda ko'p ishlatiladigan usullar mavjud, asosan vibratorlar, ASTABLE MULTIVIBRATOR, MONOSTABLE MULTIVIBRATOR va BISTABLE MULTIVIBRATOR. Ushbu maqola 555 IC taymerining turli jihatlarini yoritishga va uning ishlashini batafsil tushuntirishga harakat qiladi. Shunday qilib, avval beqaror, beqaror va bistibil vibratorlar tushunchalarini aniqlaylik.

BARCHA MULTIVIBRATOR

Bu shuni anglatadiki, barqaror ishlab chiqarish darajasi bo'lmaydi. Shunday qilib, chiqish yuqori va past o'rtasidagi dalgalanma bo'ladi. Ushbu beqaror chiqish parametrlari ko'plab dasturlar uchun to'rtburchaklar chiqish uchun soat sifatida ishlatiladi.

Yagona STABLE MULTIVIBRATOR

Demak, bitta barqaror va bitta beqaror holat bo'ladi. Barqaror holatda, yuqori yoki pastni foydalanuvchi tanlashi mumkin. Agar stabillashgan chiqish balandligi tanlangan bo'lsa, Taymer har doim chiqishni yuqori darajaga ko'tarishga harakat qiladi. Shuning uchun, past darajadagi holat bilan Taymer o'chirilgan qisqa vaqt va shu vaqt ichida bu holat beqaror deb nomlanadi. Agar barqaror holat minimal qiymat tanlansa va uzilish natijasi past qiymat kelguncha qisqa vaqt ichida yuqori bo'lsa.

[Yagona barqaror multivibrator haqida ko'proq bilib oling: 555 taymerli bitta barqaror multivibratorli elektron]

BISTABLE MULTIVIBRATOR

Bu chiqish holati barqarorligini anglatadi. Har bir uzilish bilan chiqish o'zgaradi va shu bilan qoladi. Masalan, ishlab chiqarish tanaffus bilan yuqori deb hisoblanadi, u kamayadi va past bo'lib qoladi. Keyingi tanaffusda u yuqori darajaga ko'tariladi.

[Bistable Multivibrator haqida ko'proq bilib oling: 555 Timer IC Bistable Multivibrator Circuit]

IC 555 Taymerining muhim xususiyatlari

NE555 IC va 8 pinli qurilmalar. Taymerning muhim elektr xususiyatlari shundaki, u 15 V dan yuqori yoqilmasligi kerak, ya'ni kuchlanish manbai 15 V dan yuqori bo'lishi mumkin emas. Ikkinchidan, biz chipdan 100mA dan ortiq ish qila olmaymiz. Agar siz bunga rioya qilmasangiz, chip yonib ketadi yoki buziladi.

Ishni tushuntirish

Taymer asosan ikkita asosiy tarkibiy elementdan iborat va ular:

1. Taqqoslovchilar (ikkita) yoki ikkita op amper

2. Bitta SR multivibrator (tanlanadigan reset trigger)

Yuqorida ko'rsatilgandek, Taymerda faqat ikkita muhim komponent mavjud, ikkita komparator va flip-flop. Tushunish kerak komparator va tetik nima.

bu shunchaki kirish terminallaridagi kuchlanishni (teskari (-VE) va teskari (+ VE)) taqqoslaydigan moslama. Shuning uchun portga kirishda musbat terminal va manfiy terminal farqiga qarab, komparatorning chiqishi aniqlanadi.

Masalan, ijobiy kirish terminali + 5V, manfiy kirish terminali + 3V bo'ladi deb o'ylang. Farqi 5-3 \u003d + 2V. Farqi ijobiy bo'lganligi sababli, biz taqqoslagich chiqishida ijobiy kuchlanish pog'onasini olamiz.

Yana bir misol: agar ijobiy terminal + 3V bo'lsa va salbiy kirish terminali + 5V bo'lsa. Farq + 3- + 5 \u003d -2V, chunki kirish voltajining farqi salbiy. Komparator chiqishi salbiy kuchlanishning eng yuqori nuqtasi bo'ladi.

Agar, masalan, yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, musbat kirish terminalini kirish sifatida, manfiy kirish terminalini mos yozuvlar sifatida ko'rib chiqing. Shunday qilib, kirish va boshqa katta ijobiy o'rtasidagi kuchlanish farqi taqqoslagichning ijobiy chiqishini oladi. Agar farq manfiy bo'lsa, biz taqqoslagich chiqishida manfiy yoki erga egamiz.

SR multivibratori: ushbu xotira xujayrasi bit bit ma'lumotni saqlashi mumkin. Rasmda biz haqiqat jadvalini ko'ramiz.

Ikki kirish uchun multivibratorning to'rtta holati mavjud; ammo, biz bu ish uchun faqat ikkita ogohlantiruvchi holat mavjudligini tushunishimiz kerak.

Endi, jadvalda ko'rsatilgandek, biz asl holatini tiklash va kiritish uchun tegishli natijalarni olamiz. Agar PIN-kodni o'rnatish uchun zarba bo'lsa va qayta tiklashda past daraja bo'lsa, u holda flip-flop birining qiymatini saqlab qoladi va Q terminalidagi yuqori mantiqqa ta'sir qiladi. Bu holat qayta tiklangunga qadar davom etadi, terish paytida PIN-kod impuls oladi va mantiqiyligi past. Bu flip-flopni qayta tiklaydi, shuning uchun Q chiqishi o'chadi va bu holat flip-flop qayta o'rnatilguncha davom etadi.

Shunday qilib, flip-flop bir bit ma'lumotni saqlaydi. Mana yana bir narsa, Q va Q zarbalari doimo qarama-qarshi.

Taymerda komparator va flip-flop birlashtirilgan.

Blok diagrammada ko'rsatilgandek Taymer ichidagi rezistorlar tomonidan hosil qilingan kuchlanish bo'linishi tufayli Taymerga berilgan 9V ni ko'rib chiqing; taqqoslash kontaktlari bo'ylab kuchlanish bo'ladi. Shunday qilib, tarmoqdagi kuchlanishni taqsimlovchi qism tufayli biz birinchi komparatorning salbiy terminalida + 6V ga ega bo'lamiz. Va + 3V ikkinchi komparatorning musbat terminaliga.

Birinchisi va boshqa kontakt - bu multivibratorli kontaktni tiklashga ulangan bitta taqqoslash chiqishi, shuning uchun agar komparatorda bitta chiqish pastdan pastga tushsa, u holda flip-flop tiklanadi. Va boshqa tomondan, taqqoslovchining ikkinchi chiqishi multivibratorga ulangan, shuning uchun agar taqqoslovchining ikkinchi chiqishi past qiymatdan chiqsa, multivibrator birma-bir saqlaydi.

Tetik pimiga (ikkinchi taqqoslovchining salbiy kiritilishi) kamida + 3V kuchlanish uchun, taqqoslagich chiqishi avval muhokama qilinganidek pastdan yuqori darajaga ko'tariladi. Ushbu impuls multivibratorni aniqlaydi va bitta qiymatni saqlaydi.

Endi, agar biz eshik chegarasida + 6V dan yuqori kuchlanishni qo'llasak (bitta taqqoslovchining ijobiy kiritilishi), taqqoslagich chiqishi pastdan balandga o'tadi. Ushbu impuls RSni qayta tiklaydi va RS nolni eslab qoladi.

Flip-flopni tiklash paytida yana bir narsa sodir bo'ladi, u chiqindilarni qayta o'rnatganda, kontakt Q1 nomi ostida erga ulangan bo'ladi. Transistor T1 yoqiladi, chunki Q satrining qayta tiklash balandligi va T1 asosiga ulanganligi.

Beqaror konfiguratsiyada ulangan sig'im shu paytga kelib tushadi va shu sababli taymerning chiqishi shu vaqt ichida past bo'ladi. Barqaror bo'lmagan konfiguratsiyada kondensatorni qo'zg'atuvchi kontaktga zaryadlash vaqti voltaj + 3V dan past bo'ladi va shuning uchun tetik bitta qiymatni saqlab qoladi va chiqishda yuqori bo'ladi.

Rasmda ko'rsatilgandek beqaror konfiguratsiyada,

Chiqish chastotasi RA, RB rezistorlari va S kondensatoriga bog'liq. Tenglama quyidagicha berilgan,

Chastotasi (F) \u003d 1 / (vaqt davri) \u003d 1.44 / ((RA + RB * 2) * C).

Bu erda RA, RB qarshilik qiymatlari, C esa sig'im qiymati. Qarshilik va sig'im qiymatlarini yuqoridagi tenglamaga qo'yib, biz chiqadigan kvadrat to'lqin chastotalarini olamiz.

Vaqt mantig'i yuqori deb belgilanadi, TH \u003d 0.693 * (RA + RB) * C

Vaqt mantig'i past, TL \u003d 0.693 * RB * C sifatida o'rnatildi

Chiqish to'rtburchaklar signalining ish aylanishi quyidagicha o'rnatiladi, Duty циклы \u003d (RA + RB) / (RA + 2 * RB).

555 Taymer diagrammasi va tavsiflari

PIN 1. Zamin: bu pin erga ulangan bo'lishi kerak.

PIN 8. Quvvat yoki quvvat manbai vcc: bu pin ham maxsus funktsiyaga ega emas. U ijobiy voltajga ulangan. Taymerda funktsiya ishlashi uchun ushbu pin +3,6 V dan + 15 V gacha bo'lgan musbat voltajga ulanishi kerak.

Aloqa 4. Qayta tiklash: ilgari muhokama qilinganidek, so'l kaliti mavjud. Trigger chiqishi mikrosxemani harakatga keltiradi, chiqish to'g'ridan-to'g'ri pin 3 ga ulanadi.

"Reset" pinasi to'g'ridan-to'g'ri flip-flopning MR-ga (master reset) ulanadi. Tergov paytida biz qo'zg'atuvchida kichik tsiklni kuzatishimiz mumkin. SR (master reset) aloqasi faol bo'lganda, trigger kam bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, flip-flop SR pinini tiklashi uchun kuchlanish yuqori darajadan pastgacha o'tishi kerak. Tetikdagi pastga tushish mantig'i pastga tushish qiyin kechadi. Shuning uchun, xulosa qanday bo'lishidan qat'i nazar, chiqish yomon ketadi.

Ushbu pin vcc bilan bog'liq bo'lib, tetikni qattiq tiklash bilan to'xtatish mumkin.

Pin 3. Chiqish: bu pin ham maxsus funktsiyaga ega emas. Ushbu kontaktda tranzistorlar tomonidan yaratilgan surish-tortish konfiguratsiyasi (PUSH-PULL) mavjud.

Ushbu konfiguratsiya rasmda ko'rsatilgan. Ikki tranzistorning asoslari tirgak chiqishiga ulangan. Shunday qilib, qachon baland mantiqiy daraja flip-flop chiqishida paydo bo'ladi, keyin NPN tranzistor yoqiladi va + V1 chiqishda paydo bo'ladi. Flip-flop chiqishda paydo bo'ladigan mantiq pastga tushganda, PNP tranzistor ON holatiga keladi va chiqish erga ulanadi yoki chiqishda -V1 paydo bo'ladi.

Shunday qilib, qanday qilib konfiguratsiya flip-flopdan boshqarish mantig'i bilan kvadrat to'lqin chiqishini olish uchun ishlatiladi. Ushbu konfiguratsiyaning asosiy maqsadi trigger yukini qaytarib olishdir. Ammo flip-flop chiqishda 100mA chiqara olmaydi.

Xullas, hozirgacha biz har qanday shtatdagi chiqishlar holatini o'zgartirmaydigan aloqalarni muhokama qildik. Qolgan to'rtta pin maxsus, chunki ular chip taymerining chiqish holatini aniqlaydi.

Aloqa 5. Sinov uchun aloqa: boshqaruv terminali birinchi taqqoslovchining salbiy kirish terminaliga ulangan.

Masalan, vcc va tuproq orasidagi kuchlanish 9V ni ko'rib chiqing. Mikrosxemadagi kuchlanish bo'linishi tufayli nazorat pimidagi kuchlanish faqat vcc * 2/3 bo'ladi (besleme zo'riqishida vcc \u003d 9, pimdagi kuchlanish \u003d 9 * 2/3 \u003d 6V).

Ushbu funktsiya foydalanuvchiga birinchi taqqoslovchini to'g'ridan-to'g'ri boshqarish imkonini beradi. Yuqoridagi sxemada ko'rsatilgandek, birinchi komparatorning chiqishi flip-flop resetiga beriladi. Ushbu pin ustiga turli xil kuchlanishlarni qo'yishimiz mumkin, masalan, + 8V ga ulasak. Endi nima sodir bo'lmoqda, tetikni tiklashdan oldin va chiqish joyiga tortilishidan oldin kontakt voltajining chegarasi + 8V ga yetishi kerak.

Oddiy holat uchun, V-chiqish minimal darajaga tushadi, keyin kondansatör 2 / 3VCC gacha quvvat oladi (9V kuchlanish uchun + 6V). Endi biz fosh qilganimizdan beri turli xil kuchlanish boshqaruv pimiga (birinchi komparator salbiy yoki reset komparatori).

Kondensatorni boshqarish terminali kuchlanishiga yetguncha zaryadlash kerak. Kondensator zaryadining kuchi signalni o'zgartirish va o'chirish vaqtlariga ta'sir qiladi. Shuning uchun chiqish signali turli xil intervalli kalitlarga duch keladi.

Odatda bu pin kondansatör bilan o'raladi. Kiruvchi shovqin va ishlashga aralashmaslik uchun.

Pin 2. Trigger:ikkinchi taqqoslovchining kiritilishiga ulangan. Ikkinchi komparatorning chiqishi flip-flopning SET piniga ulangan. Ikkinchi taqqoslagichning chiqishidan biz taymerning chiqishida yuqori kuchlanishni olamiz. Shunday qilib, biz tirnoq pimi Taymer chiqishini boshqaradi deyishimiz mumkin.

Endi siz kuzatishingiz kerak bo'lgan narsa, qo'zg'atuvchida past kuchlanish yuqori kuchlanish chiqishiga majbur qiladi, chunki u ikkinchi taqqoslagichning teskari kiritilishida. Tetik pimidagi kuchlanish VCC * 1/3 besleme zo'riqishidan pastga tushishi kerak (VCC 9V, VCC * (1/3) \u003d 9 * (1/3) \u003d 3V). Shuning uchun, taymerning chiqishi yuqori bo'lishi uchun tetikdagi kuchlanish 3V dan past bo'lishi kerak (9V kuchlanish uchun).

Agar bu pin erga ulangan bo'lsa, chiqish har doim yuqori bo'ladi.

Aloqa 6. To'siq: kuchlanish chegarasi aloqasi Taymerda trigger qachon tiklanganligini aniqlaydi. Voltaj chegarasi komparator 1 ning ijobiy kiritilishi uchun ko'rsatilgan.

Bu erda THRESOLD kontakti va Boshqarish kontakti o'rtasidagi kuchlanish farqi komparator 2 ning chiqishini aniqlaydi va shuning uchun mantiqiy qayta tiklanadi. Agar farq kuchlanishi ijobiy bo'lsa, flip-flop tozalanadi va chiqish kamayadi. Agar farq manfiy bo'lsa, unda SET pinidagi mantiq natijani aniqlaydi.

Agar kirish nazorati ochiq bo'lsa. Keyin VCC * (2/3) ga teng yoki undan yuqori kuchlanish (ya'ni 9V kuchlanish uchun 6V) flip-flopni tiklaydi. Shuning uchun hosil kam.

Shunday qilib, biz kuchlanish chegarasi kontakti, boshqaruv pimi ochiq bo'lsa, chiqish qachon tushishi kerakligini aniqlaydi degan xulosaga kelishimiz mumkin.

Aloqa 7. Qayta tiklash: bu pin tranzistorning ochiq kollektoridan olingan. Transistor (T1 reset pin) Q satriga Base ulanishini olganligi sababli. Chiqish pasayganda yoki flip-flop tozalanganida, Reset erga ulanadi. Q satr baland bo'lsa, u holda Q past bo'ladi, shuning uchun T1 tranzistor bazasiga kuch kelganida ON o'zgarishini oladi.

Ushbu pin odatda kondansatkichni beqaror konfiguratsiyada bo'shatadi, shuning uchun Reset deb nomlanadi.

555 taymeridan foydalanish nazariyasi va amaliyoti Ikkinchi qism.

Ushbu qismda biz 555 taymerini miyangiz orqali boshqarishda davom etamiz, ammo amaliy nuqtai nazardan biz mikrosxemani yoqish uchun aniq sxemalarni ko'rib chiqamiz.
Shunday qilib,
Sxema 1:

Bu narsa biron sababga ko'ra qorong'i bo'lib qolsa, ishlay boshlaydi (signal). Ya'ni, yorug'lik endi LDR1 fotorezistoriga kirmaydi yoki yorug'lik oqimi ma'lum bir tanqidiy darajaga kamayadi.

Ushbu sxema, Control kirishidagi kuchlanish 9 voltdan pastga tushganda, eshitish asabini bezovta qilishga mo'ljallangan.

Signal tugunining eng oddiy shakli. Agar S2 yopiq bo'lsa, taymer chiqishi yuqori bo'ladi va sensor asl holiga qaytsa ham yuqori bo'lib qoladi. Siz "Qayta tiklash" tugmasi bilan past darajadagi mikrosxemaning chiqishiga qaytishingiz mumkin.

Sxema 1 ga o'xshash, ammo R2 qarshiligi bilan signal ohang chastotasini sozlashingiz mumkin.

Metronom. Ajam musiqachilar ritmini yo'qotmasliklari yoki yaxshi uxlashlari uchun o'lchovli zarbalarni chiqaradi. Shomil chastotasi R1 qarshiligi bilan o'rnatiladi.

10 daqiqali taymer. U "Reset-start" tugmachasini bosish bilan boshlanadi, HL2 LED yoritgichi yonadi, masalan - yashil. Vaqt oralig'i tugaganidan keyin HL1 LED chiroqchasi yonadi, masalan - qizil. R4 qarshiligi bilan intervalni sozlash mumkin.

Shmidt qo'zg'atuvchisi. Sinusoidal signaldan to'rtburchaklar pulslarni olish kerak bo'lsa, foydali narsa, hatto buzilgan va shovqinli.

Yuqori aniqlik va barqarorlikka ega generator. Chastota R1 qarshiligi bilan o'rnatiladi. Diyotlar - har qanday germanyum. Shottki diodlaridan ham foydalanish mumkin.

Impuls detektori yo'qolgan. Bu foydali bo'lishi mumkin. Transistorni mahalliy KT3107 bilan almashtirish mumkin.

Ikki rangli sirena. Bir vaqtning o'zida ikkita taymerni kiritish bilan tajriba o'tkazish uchun qiziqarli sxema.

Xo'sh, hozircha.
Biz odatdagidek savollarni qo'shamiz