Изучение IC Timer NE555: ключевые функции, принципы дизайна и реальные приложения

NE555 является монолитным интегрированным таймером схемы, который может генерировать различные типы сигналов ГРМ.Он широко используется в различных электронных устройствах в таких областях, как электронные часы, управление питанием, калькуляторы и светодиодные дисплеи.Цель этой статьи состоит в том, чтобы предоставить подробную информацию о NE555, включая его фон рождения, дизайн, внутреннюю структуру, описание PIN -кода, режимы работы и принцип, а также приложения, чтобы помочь вам лучше использовать чип.

Каталог

Фон рождения NE555

Начиная с начала 1970 -х годов, чип таймера IC NE555 был разработан Hans Camenzind, инженером в Signetics Corporation (в настоящее время часть NXP Semiconductors, Inc.) в США, и был выпущен в 1971 году. NE555 был первоначально разработан, чтобы предоставить предоставлениедоступное и мощное решение для таймера.Фон его творения в основном связан со следующими аспектами:

Дизайн Ханса Каменцинда: Ханс Каменцинд был инженером -электриком из Швейцарии, который специализировался на разработке инновационных интегрированных конструкций цепи.Его философия дизайна - создать чип, который является универсальным, простым в использовании и широко применимым.Основываясь на этой философии, он успешно разработал NE555 и вывел его на рынок.

Разработка интегрированной технологии схемы: 1960 -е и 1970 -е годы были периодом быстрого развития технологии интегрированной схемы.Благодаря развитию технологий и улучшению производственного процесса, разработчики чипов имели возможность интегрировать больше функций в один чип, что обеспечивает больше приложений и решений.

Появление спроса: в то время в промышленности электроники таймеры играли жизненно важную роль во всех типах цепей и систем.Тем не менее, растворы раннего таймера обычно имели некоторые ограничения, такие как высокая стоимость, большой размер или функциональные ограничения.Следовательно, на рынке существует срочная необходимость в доступном и мощном таймеле.

Введение в NE555

NE555 является одной из моделей в серии 555 серий времени времени.Функции PIN-кода и приложения этой серии ICS совместимы друг с другом, но стабильность, экономия энергии и частота колебаний различных моделей чипа из-за различий в ценах также могут варьироваться.555 является широко используемым и чрезвычайно распространенным временным IC, только небольшое количество резисторов и конденсаторов, может создавать различные частотные импульсные сигналы, необходимые для цифровых цепей.555 является основной ролью NE555 является использование своего внутреннего таймера для формирования базовой цепи времени для обеспечения импульсов времени для других цепей.Основная функция NE555 состоит в том, чтобы использовать его внутренний таймер для формирования временной базовой схемы, чтобы обеспечить импульсы ГРМ для других цепей.Временная цепь NE555 доступна в двух основных пакетах: один представляет собой встроенный 8-контактный пакет с двойным падением, а другой-маленький пакет SOP-8.

Альтернативы и эквиваленты

• BL5372

• NA555

• KR3225Y

Дизайн таймера NE555

Таймер 555 был разработан Гансом Р. Каменцином в 1971 году для Sigognitik.Sigognitik был впоследствии приобретен Philips.555 чипов, произведенных различными производителями, различаются по строительству, причем стандартные чипы 555 интегрируют 25 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов, которые выводятся через 8 контактов (в пакете DIP-8.) Деривативы 555 включают 5566.(Чип DIP-14, интегрирующий два 555), а также 558 и 559.

NE555 имеет диапазон рабочей температуры от 0 ° C до 70 ° C, в то время как военный класс SE555 способен работать при экстремальных температурах от -55 ° C до 125 ° C.Формы упаковки 555 включают в себя металлическую упаковку с высокой надежностью (представленную T) и недорогие эпоксидные смолы (представленную V).Таким образом, полные этикетки 555 - NE555V, NE555T, SE555V и SE555T и т. Д. Хотя существует общее убеждение, что имя чипа 555 поступает из трех резисторов 5 кв внутри него, сам Ханс Каменцинд отрицал это и утверждал, что он выбрал.Три числа случайно.

Существуют также версии 555 с низким энергопотреблением, включая 7555 и TLC555 с использованием CMOS-цепей.По сравнению со стандартным 555, 7555 имеет более низкое энергопотребление.Кроме того, производитель утверждает, что управляющему штифту 7555 не требует наземного конденсатора, как другие 555 чипов, и нет необходимости в элимирующих конденсаторах развязки с глюкми между источником питания и землей.

Внутренний состав NE555

NE555 - классическая интегрированная схема.Его внутренняя структура схемы включает три основных функциональных модуля: компаратор напряжения и выходной стадии, компаратор и рупий.Ниже приведет подробный анализ внутренней схемы NE555:

Напряжение компаратор

Внутри NE555 существует компаратор напряжения для обнаружения напряжения питания.Выход этого компаратора напряжения подключен к рупическому флопе.

Выходная стадия

Выходная стадия подключена к шлепанцу RS и отвечает за управление состоянием выходного штифта (то есть контакт 3).Выходная архитектура NE555 представляет собой конструкцию с открытым дрином, что означает, что она не может напрямую предоставить сигнал высокого уровня, но может только вытянуть выходной штифт.Следовательно, когда сигнал высокого уровня должен быть выходным, обычно необходимо использовать внешний резистор для подтягивания, чтобы вытянуть выходной штифт в состояние высокого уровня.

Компаратор

Внутри NE555 есть два компаратора, а именно Threshold Comparator и Trigger Comparator.Пороговой компаратор подключен к контакту 6 (Thr), а спусковой компаратор подключен к контакту 2 (триг).Эти два компаратора используются для обнаружения изменений в пороговом напряжении и напряжения триггера.

Пороговой компаратор: когда напряжение поднимается на пороговом штифте (контакт 6), этот компаратор выведет сигнал высокого уровня.Когда пороговое напряжение превышает триггерное напряжение, выход изменяется выход.

Кораптор триггера: когда напряжение падает на штифте триггера (контакт 2), этот компаратор выведет сигнал низкого уровня.Когда напряжение триггера ниже порогового напряжения, выход изменяется.

RS Trigger

NE555 содержит триггер RS внутренне для хранения состояния выходного штифта (вывод 3).Ввод RS Flip-Flop контролируется выходами порогового компаратора и компаратором триггера.

R Вход: он подключен к выходу порогового компаратора и управляет сбросом шлепанца RS.

Ввод: он подключен к выходу компаратора триггера и управляет настройкой шлепанца RS.

Операционные режимы NE555

Таймер NE555 может работать в трех режимах работы:

Нестабильный режим: он относится к не стабильному состоянию.Нестабильный режим NE555 часто используется в стробоп -фонах, генераторах тона, генераторах импульсных сигналов, логических цепях, таких как часы и другие схемы.

Двухстабильный режим: этот режим похож на велосипедный кронштейн, который может быть стабилизирован как в поднятом состоянии, так и в пониженном состоянии, и будет изменяться только тогда, когда он подвергается внешней силе.Это называется бистабильным, потому что у него есть два стабилизированных состояния.

Моностабильный режим: этот режим похож на дверь, оснащенную дверью ближе, которая может быть стабилизирована в замкнутом состоянии и может достичь открытого состояния только при применении внешней силы.После того, как внешняя сила будет снята, дверь автоматически вернется в закрытое состояние.Поскольку он имеет только одно стабильное состояние, оно называется моностабильным, а моностабильный режим NE555 можно использовать для таких приложений, как таймеры, переключатели движения и измерения емкости.

Рабочий принцип NE555

Когда VCC включается напряжение питания VCC, схема начинает работать, и конденсатор C начинает сразу же заряжаться.Когда напряжение конденсатора C достигает 2/3 VCC, выходной сигнал внутреннего компаратора изменится на высокий уровень, а вывод также будет изменен от низкого уровня до высокого уровня.Впоследствии, когда напряжение конденсатора C падает до 1/3 VCC, выходной сигнал внутреннего компаратора станет низким уровнем, и в настоящее время вывод также изменится с высокого уровня до низкого уровня.После этого конденсатор C снова начинает заряжаться, и схема входит в новый рабочий цикл.

Период T (секунды) определяется значениями внешнего конденсатора C и двумя внешними резисторами R1 и R2.Формула: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × c.Рабочее цикл D описывает долю высокого уровня времени в квадратном волновом цикле, а его формула: d = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Поэтому, регулируя значения конденсатора C и резисторов R1 и R2, мы можем изменить период и рабочее цикл формы волны квадратной волны.

Короче говоря, принцип работы NE555 основан на построении последовательной цепи.Регулируя значения внешних конденсаторов и резисторов, мы можем управлять периодом и рабочим циклом, чтобы генерировать различные необходимые формы волны импульсов.

Применение NE555

NE555 инфракрасный пульт дистанционного управления светом задержки времени

Современные дома обычно оснащены инфракрасными пультами дистанционного управления, и мы можем использовать эти существующие пульты для управления инфракрасной лампой задержки с дистанционным управлением.На иллюстрации H представляет собой интегрированную инфракрасную головку приемника, а C1 - конденсатор фильтра.Поскольку пульт дистанционного управления излучает серию цифровых импульсных сигналов, после фильтра C1, он получит отрицательный импульс, этот импульс может запустить 555 моностабильную схему для начала работы.

Ne555

Водяная сигнализация в основном состоит из трех частей: цепь управления температурой, цепь низкочастотных колебаний и высокочастотная цепь колебаний.Среди них RP, RT и VT1 ​​вместе образуют цепь управления температурой.Низкочастотная цепь колебаний состоит из IC1, R2, R3, C1 и других компонентов, а его вынужденная клемма Reset ④ Pin управляется VT1.Высокочастотный генератор состоит из IC2, R4, R5, C2 и других компонентов, а его вынужденный терминал Reset ④ Foot контролируется IC1.Когда температура воды достигает заданной температуры, значение сопротивления RT станет меньше, что приведет к сокращению VT1.В это время штифт ④ IC1 становится высоким, а IC1 начинает колебаться и выходить из низкочастотных импульсов.Эти импульсы модулируют высокочастотный генератор, состоящий из IC2, так что он начинает работать и излучает тикающий звук.

NE555 Touch Timer Switch

IC1 - это кусок 555 схемы ГРМ, которая настроена здесь как моностабильная схема.Обычно, поскольку на терминале P при сенсорной площадке не наблюдается напряжение, конденсатор C1 будет полностью разряжен через вывод 7 555, вызывая вывод 3 для вывода низкого уровня и реле KS в высвобожденном состоянии, поэтомуСвет не наступит.

Когда нам нужно включить свет, просто коснитесь металлической пластины P рукой, напряжение для нарушения сигнала, генерируемое индукцией тела человекаВысокий уровень.В настоящее время реле KS будет поглощена, а затем освещается лампа.В то же время, PIN 7 из 555 отключен внутренне, и источник питания будет заряжаться с C1 до R1, что отмечает начало времени.Когда напряжение на конденсаторе C1 увеличивается до 2/3 напряжения питания, PIN 7 из 555 будет проводиться, разряжая C1, что приводит к изменению вывода 3 с высокого до низкого уровня.На данный момент реле будет выпущено, свет уходит, а время заканчивается.Время времени в основном определяется значением R1 и C1, формула: T1 = 1,1R1 * C1.Согласно значениям, отмеченным на рисунке, время времени составляет около 4 минут.Для D1 мы можем выбрать 1N4148 или 1N4001 эти две модели.

Пять классических цепей NE555

NE555 Основной схему таймера

Это одна из наиболее распространенных цепей, которая состоит из таких компонентов, как чип NE555, резисторы и конденсаторы.Регулируя значения резисторов и конденсаторов, пользователь может установить различное время времени.Эта схема часто используется для генерации сигналов ГРМ на миллисекундном уровне, таких как импульсные сигналы и квадратные волновые сигналы.Схема характеризуется своей простой структурой, простыми в реализации и может создавать более точные сигналы времени.

NE555 Моностабильная схема триггера

Это схема, которая может генерировать один импульсный сигнал.Схема в основном состоит из NE555 и нескольких резисторов, конденсаторов и других компонентов.Регулируя значения резисторов и конденсаторов, пользователь может изменить ширину и время задержки импульса.Эта схема обычно используется для генерации однопульсных сигналов, таких как триггерные сигналы и сигналы синхронизации.Схема характеризуется его способностью генерировать один импульсный сигнал, а ширина и время задержки импульса могут быть скорректированы.

NE555 Бистабильная схема шлепанца

Это схема, которая реализует функцию логики триггера.Регулируя значения резисторов и конденсаторов, пользователь может изменить время триггера и пороговое напряжение цепи.Эта схема обычно используется для реализации таких приложений, как логические шлепанцы и сравнения напряжений.Схема характеризуется его способностью реализовать функцию логического трикотального потока, а также время шлепанца и пороговое напряжение может быть отрегулировано, поэтому она подходит для различных сценариев логического применения.

NE555 Квадратная волновая схема

Это схема, которая генерирует сигнал квадратной волны.Регулируя значения резистора и конденсаторов, пользователь может изменить частоту и рабочее цикл квадратной волны.Эта схема обычно используется для генерации квадратных волновых сигналов, таких как цифровые сигналы и модулированные сигналы.Схема характеризуется его способностью генерировать квадратные волновые сигналы, а частота и рабочее цикл квадратной волны могут быть скорректированы, поэтому она подходит для различных сценариев цифровых и модуляционных применений.

NE555 Multi-Harmonic Cupr

Это цепь, которая генерирует прямоугольные сигналы волны.Схема в основном состоит из двух чипов NE555 и нескольких компонентов, таких как резисторы и конденсаторы.Пользователь может гибко изменить частоту и рабочее цикл колебаний, регулируя значения этих резисторов и конденсаторов.В результате эта схема может использоваться для генерации аудиосигналов или модулированных сигналов, например.Схема характеризуется его способностью генерировать прямоугольные волновые сигналы с регулируемой частотой и рабочим циклом.

Часто задаваемые вопросы [FAQ]

1. Какова функция NE555?

Таймер SE 555 работает между температурным диапазоном от -55 ° C до 125 ° C в SE, а IC NE 555 используется для того, где температура колеблется от 0 ° C до 70 ° C.Он имеет широкий спектр использования в электронном поле в качестве таймера, задержки, генерации импульса, генератора и т. Д.

2. NE555 и IC 555 такими же?

Да, NE555 Timer IC и 555 Timer IC одинаковы.NE555 - это номер детали для таймера IC.Как правило, IC NE555 называется именем 555 Timer IC.

3. Каков принцип работы NE555?

Таймер 555 может действовать как защелка SR Active Low (хотя без перевернутого Q-вывода) путем подключения входного сигнала сброса к контакту сброса и подключения установленного входного сигнала к контакту TR.Таким образом, вытягивание на мгновение низко действует в качестве «установки» и переходит на выход в высокое состояние (VCC).