De NE555 geïntegreerde timer IC is een echte doorbraak in elektronica. Het werd in 1972 gecreëerd door Hans R. Camenzind van Signetics. De uitvinding heeft zijn relevantie tot op de dag van vandaag niet verloren. Het apparaat werd later de basis van de dubbele (IN556N) en quad (IN558N) timers.
Zonder twijfel heeft het geesteskind van een elektronica-ingenieur hem in staat gesteld zijn prominente plaats in de geschiedenis van technische uitvindingen in te nemen. In termen van verkoop heeft dit apparaat sinds het begin alle andere overtroffen. In het tweede jaar van zijn bestaan werd de 555-chip het meest gekochte onderdeel.
Leiderschap bleef in alle daaropvolgende jaren. De 555-chip, waarvan het gebruik elk jaar toenam, verkocht erg goed. Zo werden er in 2003 meer dan 1 miljard exemplaren verkocht. De configuratie van de unit zelf is gedurende deze tijd niet gewijzigd. Het bestaat al meer dan 40 jaar.
Het uiterlijk van het apparaat kwam als een verrassing voor de maker zelf. Kamenzind streefde het doel na om IP flexibel in gebruik te maken,maar dat het zo veelzijdig zou zijn, had hij niet verwacht. Aanvankelijk werd het gebruikt als timer of pulsgenerator. De 555-chip, die snel in gebruik is gegroeid, wordt nu gebruikt van speelgoed voor kinderen tot ruimteschepen.
Het apparaat is duurzaam omdat het is gebouwd op basis van bipolaire technologie en er is niets speciaals nodig om het in de ruimte te gebruiken. Alleen testwerkzaamheden worden met bijzondere nauwkeurigheid uitgevoerd. Bij het testen van het NE 555-circuit worden dus individuele proefspecificaties gemaakt voor een aantal toepassingen. Er zijn geen verschillen in de productie van circuits, maar de benaderingen voor de uiteindelijke controle verschillen aanzienlijk.
Het uiterlijk van het circuit in huishoudelijke elektronica
De eerste vermelding van innovatie in de Sovjetliteratuur over radiotechniek verscheen in 1975. Een artikel over de uitvinding is gepubliceerd in het tijdschrift "Electronics". Chip 555, waarvan een analoog werd gemaakt door Sovjet-elektronica-ingenieurs in de late jaren 80 van de vorige eeuw, heette KR1006VI1 in huishoudelijke radio-elektronica.
Tijdens de productie werd dit onderdeel gebruikt bij de assemblage van videorecorders "Electronics BM12". Maar dit was niet de enige analoog, omdat veel fabrikanten over de hele wereld een soortgelijk apparaat hebben gemaakt. Alle units hebben een standaard DIP8-pakket en een klein SOIC8-pakket.
Circuitspecificaties
De 555-chip, waarvan de grafische weergave hieronder wordt getoond, bevat 20 transistors. Op het blokschema van het apparaater zijn 3 weerstanden met een weerstand van 5 kOhm. Vandaar de naam van het apparaat "555".
De belangrijkste specificaties van het product zijn:
- voedingsspanning 4,5-18V;
- maximale uitgangsstroom 200mA;
- energieverbruik is tot 206 mA.
Als je naar de uitvoer kijkt, dan is dit een digitaal apparaat. Hij kan in twee standen staan: laag (0V) en hoog (4,5 tot 15 V). Afhankelijk van de voeding kan de indicator 18 V bereiken.
Waar is het apparaat voor?
NE 555-chip - een verenigd apparaat met een breed scala aan toepassingen. Het wordt vaak gebruikt bij de assemblage van verschillende circuits en dit maakt het product alleen maar populair. Als gevolg hiervan stijgt de vraag van de consument. Dergelijke roem zorgde ervoor dat de prijs van de timer daalde, wat veel meesters behaagt.
Interne structuur van timer 555
Waardoor functioneert dit apparaat? Elk van de uitgangen van de unit is verbonden met een circuit met 20 transistors, 2 diodes en 15 weerstanden.
Dubbel model formaat
Opgemerkt moet worden dat de NE 555 (chip) wordt geleverd in een dubbel formaat genaamd 556. Het bevat twee gratis IC's.
De 555-timer heeft 8 pinnen, terwijl de 556 14 pinnen heeft.
Apparaatmodi
De 555-chip heeft drie werkingsmodi:
- Monostable-modus van de chip 555. Het werkt als een eenrichtingsverkeer. Tijdens bedrijfeen puls van de gespecificeerde lengte wordt uitgezonden als reactie op de trigger-ingang wanneer de knop wordt ingedrukt. De output blijft laag totdat de trigger wordt ingeschakeld. Vanaf hier kreeg het ook de naam wait (monostabiel). Dit werkingsprincipe houdt het apparaat inactief totdat het wordt ingeschakeld. De modus biedt de opname van timers, schakelaars, aanraakschakelaars, frequentieverdelers, enz.
- Onstabiele modus is een op zichzelf staande functie van het apparaat. Hierdoor kan het circuit in de generatormodus blijven. De uitgangsspanning is variabel: soms laag, soms hoog. Dit schema is van toepassing wanneer het nodig is om het apparaat in te stellen op schokken van intermitterende aard (met een kortstondig in- en uitschakelen van het apparaat). De modus wordt gebruikt bij het inschakelen van LED-lampen, functies in de kloklogica, enz.
- Bistabiele modus of Schmidt-trigger. Het is duidelijk dat het werkt volgens het triggersysteem in de afwezigheid van een condensator en twee stabiele toestanden heeft, hoog en laag. Een lage triggerwaarde gaat naar een hoge. Wanneer de lage spanning wordt vrijgegeven, snelt het systeem naar de lage toestand. Deze regeling is van toepassing op het gebied van spoorwegbouw.
Timer uitgangen 555
De generatorchip 555 bevat acht pinnen:
- Pin 1 (aarde). Het is aangesloten op de negatieve kant van de voeding (gemeenschappelijke draad van het circuit).
- Uitgang 2 (trigger). Het levert een tijdje hoogspanning (het hangt allemaal af van het vermogen van de weerstand en condensator). Deze configuratie is monostabiel. conclusie 2regelt pin 6. Als de spanning in beide laag is, zal de output hoog zijn. Anders, als pin 6 hoog is en pin 2 laag, zal de timeroutput laag zijn.
- Pin 3 (uitgang). Uitgangen 3 en 7 zijn in fase. Het toepassen van een hoge spanning van ongeveer 2 V en een lage spanning van 0,5 V zal tot 200 mA produceren.
- Pin 4 (reset). De spanningstoevoer naar deze uitgang is laag ondanks de timermodus 555. Om onbedoelde resets te voorkomen, moet deze uitgang tijdens gebruik op de positieve kant worden aangesloten.
- Conclusie 5 (controle). Het opent de toegang tot de comparatorspanning. Deze uitgang wordt niet gebruikt in Russische elektronica, maar wanneer deze is aangesloten, kunt u een breed scala aan besturingsopties voor het 555-apparaat bereiken.
- Conclusie 6 (stop). Opgenomen in comparator 1. Het is het tegenovergestelde van pin 2, van toepassing om het apparaat te stoppen. Dit resulteert in een lage spanning. Deze uitgang kan sinus- en blokgolfpulsen accepteren.
- Pin 7 (cijfer). Het is verbonden met de transistorcollector T6 en de emitter van deze laatste is geaard. Met de transistor open, ontlaadt de condensator voordat hij sluit.
- Pin 8 (positieve voedingszijde), dat is 4,5 tot 18V.
Uitvoer gebruiken
Output 3 (Output) kan in twee toestanden zijn:
- Een digitale uitgang direct digitaal aansluiten op de ingang van een andere driver. De digitale uitgang kan andere apparaten bedienen met een paar extra componenten(voedingsspanning is 0 V).
- Spanningsuitlezing in de tweede toestand is hoog (Vcc bij voeding).
Machinemogelijkheden
- Als de spanning in de uitgang da alt, wordt er stroom door het apparaat geleid en aangesloten. Dit is de pulldown aangezien de stroom wordt getrokken uit Vcc en door de unit stroomt naar 0V.
- Wanneer de output toeneemt, zorgt de stroom die door het apparaat gaat ervoor dat deze wordt opgenomen. Dit proces kan de stroombron worden genoemd. Elektriciteit wordt in dit geval geproduceerd door de timer en gaat door het apparaat naar 0 V.
Verhogen en verlagen kunnen samen functioneren. Op deze manier wordt het apparaat afwisselend in- en uitgeschakeld. Dit principe is van toepassing op de werking van LED-lampen, relais, motoren, elektromagneten. De nadelen van deze eigenschap zijn onder meer dat het apparaat op verschillende manieren op Output moet worden aangesloten, aangezien output 3 zowel als verbruiker als als stroombron tot 200 mA kan fungeren. De gebruikte voeding moet voldoende stroom leveren voor beide apparaten en de 555 timer.
LM555-chip
Microcircuit 555 Datasheet (LM555) heeft een brede functionaliteit.
Het wordt gebruikt van blokgolfgeneratoren met variabele inschakelduur en relais met responsvertraging tot complexe configuraties van PWM-generatoren. Chip 555 pinout en interne structuur worden getoond in de figuur.
Het nauwkeurigheidsniveau van de armatuur is 1% van de berekende indicator,wat optimaal is. Een apparaat zoals de NE 555 datasheet-chip wordt niet beïnvloed door de omgevingstemperatuur.
Analogen van de NE555-chip
Microcircuit 555, waarvan de analoog in Rusland KR1006VI1 heette, is een geïntegreerd apparaat.
Onder de werkblokken moeten we de RS-flip-flop (DD1), comparatoren (DA1 en DA2), een uitgangsversterkingstrap op basis van een push-pull-systeem en een aanvulling op de transistor VT3 benadrukken. Het doel van deze laatste is om de tijdinstellingscondensator te resetten bij gebruik van het apparaat als generator. De trigger wordt gereset wanneer een logische eenheid (Jupit/2…Jupit) wordt toegepast op de ingangen R.
Als de trigger wordt gereset, heeft de uitgang van het apparaat (pin 3) een laagspanningsindicator (transistor VT2 is open).
Het unieke van het schema 555
Met het functionele schema van het apparaat is het erg moeilijk om te begrijpen wat het ongebruikelijk is. De originaliteit van het apparaat ligt in het feit dat het een speciale triggerbesturing heeft, namelijk dat het besturingssignalen genereert. Hun creatie vindt plaats op de comparatoren DA1 en DA2 (naar een van de ingangen, waarop de referentiespanning wordt toegepast). Om stuursignalen aan de trigger-ingangen (comparatoruitgangen) te genereren, moeten hoogspanningssignalen worden verkregen.
Hoe het apparaat te starten?
Om de timer te starten, moet uitgang 2 worden bekrachtigd van 0 tot 1/3 Jupiter. Dit signaal draagt bij aan de trigger en bij de uitvoer wordt een hoogspanningssignaal gegenereerd. Een signaal boven de limiet zal geen verandering in het circuit veroorzaken, aangezien de referentiespanning voor de comparator DA2 is en 1/3 Jupiter is.
U kunt de timer stoppen wanneer de trigger is gereset. Hiertoe moet de spanning aan uitgang 6 groter zijn dan 2/3 Jupit (de referentiespanning voor comparator DA1 is 2/3 Jupit). Reset zal een laagspanningssignaal instellen en de timingcondensator ontladen.
U kunt de referentiespanning aanpassen door een extra weerstand of stroombron aan te sluiten op de uitgang van het apparaat.
Snelheidsmeter opwinden op 555 chip
De laatste tijd is het onder autobezitters in de mode gekomen om de kilometers die de auto aflegt op de snelheidsmeter af te ronden.
Veel mensen vragen zich af of het doenbaar is om een snelheidsmeter op een 555-microcircuit op te winden?
Deze procedure is niet bijzonder moeilijk. Voor de fabricage wordt een 555-microschakeling gebruikt, die als pulsteller kan fungeren. Individuele componenten van het schema kunnen worden genomen met indicatoren die 10-15% afwijken van de berekende waarden.