IC-ul de cronometru integrat NE555 este o adevărată descoperire în domeniul electronicii. A fost creat în 1972 de Hans R. Camenzind de la Signetics. Invenția nu și-a pierdut relevanța până în prezent. Dispozitivul a devenit ulterior baza temporizatoarelor duble (IN556N) și patru (IN558N).
Fără îndoială, creația unui inginer electronic ia permis să-și ocupe nișa proeminentă în istoria invențiilor tehnice. Din punct de vedere al vânzărilor, acest dispozitiv l-a întrecut pe oricare altul încă de la începuturi. În al doilea an de existență, cipul 555 a devenit piesa cea mai cumpărată.
Conducerea a rămas în toți anii următori. Cipul 555, a cărui utilizare a crescut în fiecare an, s-a vândut foarte bine. De exemplu, în 2003, s-au vândut peste 1 miliard de exemplare. Configurația unității în sine nu s-a schimbat în acest timp. Există de peste 40 de ani.
Apariția dispozitivului a fost o surpriză pentru creatorul însuși. Kamenzind și-a urmărit obiectivul de a face IP flexibil în utilizare,dar că va fi atât de versatil, nu se aștepta. Inițial, a fost folosit ca temporizator sau generator de impulsuri. Cipul 555, care a crescut rapid în utilizare, este acum folosit de la jucării pentru copii la nave spațiale.
Aparatul este durabil deoarece este construit pe baza tehnologiei bipolare și nu este nevoie de nimic special pentru a-l folosi în spațiu. Doar lucrările de testare sunt efectuate cu o rigurozitate deosebită. Deci, la testarea circuitului NE 555, sunt create specificații de încercare individuale pentru o serie de aplicații. Nu există diferențe în producția de circuite, dar abordările pentru controlul final diferă semnificativ.
Aspectul circuitului în electronicele casnice
Prima mențiune despre inovație în literatura sovietică despre inginerie radio a apărut în 1975. Un articol despre invenție a fost publicat în revista „Electronics”. Chip 555, un analog al căruia a fost creat de inginerii electronici sovietici la sfârșitul anilor 80 ai secolului trecut, a fost numit KR1006VI1 în electronicele radio interne.
În producție, această piesă a fost folosită la asamblarea VCR-urilor „Electronics BM12”. Dar acesta nu a fost singurul analog, deoarece mulți producători din întreaga lume au creat un dispozitiv similar. Toate unitățile au pachet DIP8 standard, precum și pachet SOIC8 de dimensiuni mici.
Specificații circuit
Cipul 555, a cărui reprezentare grafică este prezentată mai jos, include 20 de tranzistori. Pe schema bloc a dispozitivuluiexistă 3 rezistențe cu o rezistență de 5 kOhm. De aici și numele dispozitivului „555”.
Principalele specificații ale produsului sunt:
- tensiune de alimentare 4,5-18V;
- curent maxim de ieșire 200mA;
- consumul de energie este de până la 206 mA.
Dacă te uiți la ieșire, atunci acesta este un dispozitiv digital. Poate fi în două poziții - joasă (0V) și ridicată (4,5 până la 15 V). În funcție de sursa de alimentare, indicatorul poate ajunge la 18 V.
Pentru ce este dispozitivul?
Cipul NE 555 - un dispozitiv unificat cu o gamă largă de aplicații. Este adesea folosit la asamblarea diferitelor circuite, iar acest lucru face ca produsul să fie popular. Ca urmare, cererea consumatorilor crește. O astfel de faimă a făcut ca prețul cronometrului să scadă, ceea ce mulțumește mulți maeștri.
Structura internă a temporizatorului 555
Ce face ca acest dispozitiv să funcționeze? Fiecare dintre ieșirile unității este conectată la un circuit care conține 20 de tranzistori, 2 diode și 15 rezistențe.
Format model dublu
Trebuie remarcat faptul că NE 555 (cip) vine într-un format dublu numit 556. Conține două circuite integrate gratuite.
Temporizatorul 555 are 8 pini, în timp ce 556 are 14 pini.
Moduri dispozitiv
Cipul 555 are trei moduri de funcționare:
- Modul monostabil al cipului 555. Funcționează ca un singur sens. În timpul operațieiun impuls de lungimea specificată este emis ca răspuns la intrarea declanșatorului atunci când butonul este apăsat. Ieșirea rămâne scăzută până când declanșatorul este pornit. De aici a primit și numele de așteptare (monostabil). Acest principiu de funcționare menține dispozitivul inactiv până când este pornit. Modul oferă includerea de cronometre, comutatoare, comutatoare tactile, divizoare de frecvență etc.
- Modul instabil este o caracteristică independentă a dispozitivului. Permite circuitului să rămână în modul generator. Tensiunea de ieșire este variabilă: uneori scăzută, alteori ridicată. Această schemă este aplicabilă atunci când este necesară setarea dispozitivului pentru smucituri de natură intermitentă (cu o pornire și oprire pe termen scurt a unității). Modul este utilizat la aprinderea lămpilor LED, a funcțiilor din logica ceasului etc.
- Mod bistabil sau declanșator Schmidt. Este clar că funcționează conform sistemului de declanșare în absența unui condensator și are două stări stabile, în altă și joasă. O valoare de declanșare scăzută trece la una ridicată. Când tensiunea joasă este eliberată, sistemul trece rapid la starea scăzută. Această schemă este aplicabilă în domeniul construcțiilor de căi ferate.
Timer iese 555
Cipul generator 555 include opt pini:
- Pinul 1 (la sol). Este conectat la partea negativă a sursei de alimentare (firul comun al circuitului).
- Ieșire 2 (declanșare). Furnizează o tensiune în altă pentru o perioadă (totul depinde de puterea rezistenței și a condensatorului). Această configurație este monostabilă. Concluzia 2controlează pinul 6. Dacă tensiunea în ambele este scăzută, atunci ieșirea va fi ridicată. În caz contrar, dacă pinul 6 este ridicat și pinul 2 este scăzut, ieșirea temporizatorului va fi scăzută.
- Pin 3 (ieșire). Ieșirile 3 și 7 sunt în fază. Aplicarea unei tensiuni în alte de aproximativ 2 V și a unei tensiuni joase de 0,5 V va produce până la 200 mA.
- Pin 4 (resetare). Tensiunea de alimentare a acestei ieșiri este scăzută, în ciuda modului temporizator 555. Pentru a evita resetările accidentale, această ieșire trebuie conectată la partea pozitivă atunci când este utilizată.
- Concluzia 5 (control). Deschide accesul la tensiunea comparatorului. Această ieșire nu este utilizată în electronicele rusești, dar atunci când este conectată, puteți obține o gamă largă de opțiuni de control pentru dispozitivul 555.
- Concluzia 6 (oprire). Inclus în comparatorul 1. Este opusul pinului 2, aplicabil pentru a opri dispozitivul. Acest lucru duce la tensiune joasă. Această ieșire poate accepta impulsuri sinusoidale și pătrate.
- Pin 7 (cifra). Este conectat la colectorul tranzistorului T6, iar emițătorul acestuia din urmă este împământat. Cu tranzistorul deschis, condensatorul se descarcă înainte de a se închide.
- Pin 8 (partea de alimentare pozitivă), care este de la 4,5 la 18V.
Utilizarea ieșirii
Ieșirea 3 (Ieșire) poate fi în două stări:
- Conectarea unei ieșiri digitale direct la intrarea altui driver pe bază digitală. Ieșirea digitală poate controla alte dispozitive cu câteva componente suplimentare(tensiunea de alimentare este de 0 V).
- Citirea tensiunii în a doua stare este ridicată (Vcc la sursa de alimentare).
Capacitățile aparatului
- Când tensiunea din ieșire scade, curentul este direcționat prin dispozitiv și îl conectează. Acesta este pulldown-ul, deoarece curentul este extras din Vcc și trece prin unitate la 0V.
- Când Ieșirea crește, curentul care trece prin dispozitiv asigură includerea acestuia. Acest proces poate fi numit sursa de curent. Electricitatea în acest caz este produsă de la cronometru și trece prin dispozitiv la 0 V.
Creșterea și scăderea pot funcționa împreună. În acest fel, dispozitivul este pornit și oprit alternativ. Acest principiu este aplicabil la funcționarea lămpilor LED, releelor, motoarelor, electromagneților. Dezavantajele acestei proprietăți includ faptul că dispozitivul trebuie conectat la Output în moduri diferite, deoarece ieșirea 3 poate acționa atât ca consumator, cât și ca sursă de curent de până la 200 mA. Sursa de alimentare utilizată trebuie să furnizeze suficient curent pentru ambele dispozitive și pentru temporizatorul 555.
cip LM555
Fișa de date Microcircuit 555 (LM555) are o funcționalitate largă.
Se folosește de la generatoare de unde pătrate cu ciclu de lucru variabil și relee cu întârziere de răspuns la configurații complexe ale generatoarelor PWM. Pinoutul chipului 555 și structura internă sunt prezentate în figură.
Nivelul de precizie al dispozitivului este de 1% din indicatorul calculat,care este optim. O unitate, cum ar fi cipul de fișă de date NE 555, nu este afectată de condițiile de temperatură ambientală.
Analogi ale cipului NE555
Microcircuit 555, al cărui analog în Rusia se numea KR1006VI1, este un dispozitiv integrat.
Dintre blocurile de lucru, trebuie să evidențiem flip-flop-ul RS (DD1), comparatoarele (DA1 și DA2), o etapă de amplificare a ieșirii bazată pe un sistem push-pull și care completează tranzistorul VT3. Scopul acestuia din urmă este de a reseta condensatorul de setare a timpului atunci când se utilizează unitatea ca generator. Declanșatorul este resetat atunci când o unitate logică (Jupit/2…Jupit) este aplicată intrărilor R.
Dacă declanșatorul este resetat, ieșirea dispozitivului (pin 3) va avea un indicator de joasă tensiune (tranzistorul VT2 este deschis).
Unicitatea schemei 555
Cu schema funcțională a dispozitivului, este foarte greu de înțeles care este neobișnuința acestuia. Originalitatea dispozitivului constă în faptul că are un control special de declanșare și anume, generează semnale de control. Crearea lor are loc pe comparatoarele DA1 si DA2 (la una dintre intrari, la care se aplica tensiunea de referinta). Pentru a genera semnale de control la intrările de declanșare (ieșirile de comparație), trebuie să se obțină semnale de în altă tensiune.
Cum se pornește dispozitivul?
Pentru a porni temporizatorul, ieșirea 2 trebuie să fie alimentată de la 0 la 1/3 Jupiter. Acest semnal contribuie la declanșare, iar la ieșire este generat un semnal de în altă tensiune. Un semnal peste limită nu va provoca nicio modificare a circuitului, deoarece tensiunea de referință pentru comparator este DA2 și este 1/3 Jupiter.
Puteți opri cronometrul când declanșatorul este resetat. În acest scop, tensiunea la ieșirea 6 trebuie să depășească 2/3 Jupit (tensiunea de referință pentru comparatorul DA1 este 2/3 Jupit). Resetarea va seta un semnal de joasă tensiune și va descărca condensatorul de sincronizare.
Puteți regla tensiunea de referință conectând o rezistență suplimentară sau o sursă de alimentare la ieșirea unității.
Înfășurarea vitezometrului pe cip 555
Recent, a devenit la modă printre proprietarii de mașini să completeze kilometrajul parcurs de mașină pe vitezometru.
Mulți oameni se întreabă dacă este posibil să închideți un vitezometru pe un microcircuit 555?
Această procedură nu este deosebit de dificilă. Pentru fabricarea sa se folosește un microcircuit 555, care poate funcționa ca un numărător de impulsuri. Componentele individuale ale schemei pot fi luate cu indicatori care abate cu 10-15% de la valorile calculate.