ИЦ 555: опис и практична примена

Чип 555 често се користи у аматерској радио пракси - практичне су, мултифункционалне и врло једноставне за употребу. На таквим чиповима можете имплементирати било који дизајн - као најједноставнији Сцхмитт-ови окидачи са неколико додатних елемената, и вишестепене браве.

НЕ555 је развијен доста давно, чак иу совјетским часописима Радио, Модел Десигнер, на аналогним чиповима могли сте наћи приличан број властитих производа. До данас, овај чип се активно користи у дизајну са ЛЕД диодама.

Опис чипа

Ово је развојна компанија из САД-а. Њени стручњаци су били у стању да остваре рад Камензинда Ханса. Може се рећи, отац интегрисане микроконтролере - у тешким условима високе конкуренције, инжењери су успели да направе производ који је ушао на светско тржиште и стекао широку популарност.

Тих година, чип 555 серије није имао аналогије у свету - веома велику густину монтажних елемената у уређају и изузетно ниску цену. Захваљујући овим параметрима, заслужила је велику популарност међу дизајнерима.

Домаћи колеге

Након што је почело масовно копирање овог радио елемента, совјетски аналог микрокроја назван је КР1006ВИ1. Иначе, то је у сваком погледу јединствен развој, иако има много аналога. Само код домаћих микроконтролера, улаз за заустављање је више приоритет од стартног улаза. Не постоји таква особина ни у једној од страних конструкција. Али ова карактеристика се мора узети у обзир приликом пројектовања кола у којима се оба улаза активно користе.

Гдје се примјењује?

Међутим, треба напоменути да приоритети улаза не утичу битно на перформансе чипа. Ово је само мањи нијансу коју треба размотрити у ретким случајевима. Да би се смањила потрошња енергије средином 70-их, производња ЦМОС елемената је прилагођена. У СССР-у, микро-кола на теренским мужјацима су названа КР1441ВИ1.

Генератори на микроконтролеру 555 се врло често користе у пројектима радиоаматера. На овом чипу и временском релеју се лако имплементира, а кашњење се може подесити од неколико милисекунди до сати. Постоје и сложенији елементи, засновани на шеми 555 - они садрже уређаје за спречавање звецкања контаката, ПВМ контролера и рестаурацију типа дигиталног сигнала.

Предности и недостаци ИЦ

Унутар тајмера налази се уграђени раздјелник напона - омогућава вам да поставите строго фиксни доњи и горњи праг на којем се активирају компаратори. Одавде се може закључити да је главни недостатак - да се граничне вредности не могу контролисати, а да се делилац не може искључити из дизајна, подручје практичне примене чипа 555 је значајно сужено, могу се конструисати мултивибраторски и једнократни кругови, али сложенији дизајни неће радити.

У производњи тајмера на биполарни транзистори испада једна велика мана - излазни степен улази у супротно стање. И са сваким прекидачем, појављује се једна паразитна струја, њена вршна вредност може бити око 400 мА. Истовремено, губици топлоте се значајно повећавају.

Како се ријешити недостатака?

Али можете ријешити овај проблем, довољно је инсталирати поларни кондензатор не већи од 0.1 микрофарада између управљачког терминала и напајања минус.

И да значајно побољша отпорност на буку, у повер цирцуит поставите неполарне кондензатор 1 уФ. У практичној употреби 555 микроконтролера, важно је размотрити да ли пасивни елементи као што су отпорници и кондензатори утичу на њихов рад. Али једна ствар коју треба имати на уму је да када користите тајмери ​​на ЦМОС ћелијама, сви ови недостаци једноставно одлазе, нема потребе да користите додатне кондензаторе.

Главни параметри чипа

Ако одлучите да направите тајмер на 555 чипу, онда морате знати његове главне карактеристике. У уређају се налази пет чворова, који се могу видети на дијаграму. Улаз је раздјелник напона отпорног типа. Уз његову помоћ, формирају се два референтна напона неопходна за рад компаратора. Излази компаратора су повезани са РС окидачем и спољним контактом за ресетовање. И тек након тога на појачавајућем уређају, где се повећава вредност сигнала.

Цхип Повер

На крају се налази транзистор, у коме је колектор отворен - он обавља бројне функције, све зависи од конкретног задатка са којим се суочава. Препоручује се да интегрисана кола НЕ, СА, НА снабдевају напоном напона у опсегу од 4,5-16 В. Само у случају коришћења 555 чипова са скраћеницом СЕ дозвољено је да се повећа на 18 В.

Максимална потрошња струје при напону од 4.5 В може достићи 10-15 мА, минимална вредност је 2-5 мА. Постоје ЦМОС чипови у којима потрошња струје не прелази 1 мА. У домаћим ИЦ, као што је КР1006В1, потрошња струје не прелази 100 мА. Детаљан опис чипа 555 и његових домаћих копија може се наћи у табелама података.

ИЦ операција

Услови рада директно зависе од тога која компанија производи чип. На пример, могу се навести два аналога - НЕ555 и СЕ555. Први температурни опсег у коме ће радити нормално је у опсегу од 0-70 степени. У другом је много шири - од -55 до +125 степени. Због тога се ови параметри увек морају узети у обзир приликом пројектовања уређаја. Препоручљиво је да се упознате са свим типичним вредностима напона и струја на терминалима Ресет, ТРИГ, ТХРЕС, ЦОНТ. Да бисте то учинили, можете користити спецификације за одређени модел - у њему ћете пронаћи свеобухватне информације.

О томе зависи практична примена шеме. Радио-апарат "Хам" 555 се често користи - у контролним системима постоје чак и осцилатори за радио предајнике на овом елементу. Његова предност у односу на било коју транзисторску или цијевну опцију је невјероватно висока фреквенција. И нема потребе за одабиром елемената високе стабилности, за уградњу додатних уређаја за изједначавање напона. Само инсталирајте једноставан микрочип и појачава сигнал који ће се генерисати на излазу.

Распоред пинова ИЦ

На микро-склоповима серије 555 постоји само осам пинова, тип ПДИП8, СОИЦ и ТССОП шасије. Али у свим случајевима, именовање истих закључака. ХЛО елемент је правоугаоник потписан "Г1" у случају једног импулсног генератора и "ГН" за мултивибратор. Сврха закључака:

1. ГНД - уобичајен, како би био први (ако рачунамо са кључ-ознаке). Овај излаз је минус од извора напајања.
2. ТРИГ - улаз за лансирање. Управо на овај закључак се даје импулс ниског нивоа и прелази у други компаратор. Као резултат, ИЦ се покреће и на излазу се појављује сигнал високог нивоа. Штавише, трајање сигнала зависи од вредности Ц и Р.
3. ОУТ је излаз на којем се појављује високи и ниски сигнал. Пребацивање између њих не траје више од 0,1 µс.
4. РЕСЕТ - ресетовање. Овај улаз има највиши приоритет, контролише тајмер, и не зависи од тога да ли постоји напон на преосталим ногама чипа. Да бисте омогућили старт, морате имати напон већи од 0.7В. У случају да је импулс мањи од 0.7В, онда је забрањен рад чипа 555. т
5. ЦТРЛ је контролни улаз који се повезује са раздјелником напона. Ако нема вањских фактора који би могли утјецати на рад, напон од 2/3 напајања се излази на овом излазу. Када се на овај улаз примени контролни сигнал, на излазу се формира модулирани импулс. У случају једноставних кола, овај излаз је повезан на кондензатор.
6. ТХР - стоп. Ово је улаз првог компаратора, у случају да се на њему појави напон од 2/3, рад окидача се зауставља и тајмер се преноси на смањени ниво. Али предуслов је да не постоји сигнал окидача на ТРИГ пин-у (пошто има приоритет).
7. ДИС - пражњење. Повезан је директно на транзистор који се налази унутар чипа 555. Има заједнички колектор. Кондензатор је инсталиран у кругу емитер-колектор, који је потребан за подешавање времена.
8. ВЦЦ - повезивање са плус извором напајања.

Режим једног снимања

Укупно, раде три НЕ555 чип мода, један од њих је један. За формирање импулса потребно је користити кондензатор поларног типа и отпорник.

Рад круга је следећи:

1. На улазу тајмера се примењује напон - импулс ниског нивоа.
2. Постоји и комутациони начин рада чипа.
3. Сигнал високог нивоа се појављује на пин 3.

Можете израчунати време током којег сигнал пролази користећи једноставну формулу:

т = 1,1 * Р * Ц.

Након овог времена, излаз ће формирати сигнал ниског нивоа. У мултивибратор моду, пинови "4" и "8" су повезани. Приликом развијања кола заснованих на једном снимку треба узети у обзир такве нијансе:

1. Напон напајања не може да утиче на време пулса. Како се напон повећава, брзина пуњења кондензатора, која поставља вријеме, је дужа. Сходно томе, повећава се амплитуда излазног сигнала.
2. Ако на улаз унесете додатни импулс (већ након главног), то неће утицати на рад тајмера до краја времена т.

Да бисте утицали на функционисање генератора, можете користити једну од следећих метода:

1. На пину РЕСЕТ, пошаљите сигнал ниског нивоа. У том случају, тајмер ће се вратити у подразумевано стање.
2. Ако сигнал ниског нивоа иде на улаз 2, тада ће на излазу увек постојати високи импулс.

Помоћу појединачних импулса примењених на улаз и промене параметара временски регулисаних компоненти, може се извести правоугаони сигнал жељеног трајања.

Мултивибратор цирцуит

Да би се произвео детектор метала на чипу 555 може било који новајлија радио аматер, али за то треба да научите карактеристике овог уређаја. Мултивибратор је специјални генератор који генерише правоугаоне импулсе са одређеном фреквенцијом. Штавише, амплитуда, трајање и фреквенција су строго специфицирани - вредности зависе од онога што је задатак пред уређајем.

Отпорници и кондензатори се користе за формирање репетитивних сигнала. Трајање сигнала т1, паузе т2, фреквенције ф и периода Т може се наћи помоћу следећих формула:

• т1 = лн2 * (Р1 + Р2) * Ц = 0,693 * (Р1 + Р2) * Ц;
• т2 = 0,693 * Ц * (Р1 + 2 * Р2);
• Т = 0.693 * Ц * (Р1 + 2 * Р2);
• ф = 1 / (0.693 * Ц * (Р1 + 2 * Р2)).

На основу ових израза, може се видети да пауза у трајању не би требало да буде већа од времена сигнала. Другим ријечима, радни циклус никада неће бити већи од 2. Практична примјена чипа 555 директно овиси о томе, а схеме различитих уређаја и структура су изграђене на податковним листовима - упуте. Они дају све могуће препоруке за монтажу уређаја. Трајност се може наћи по формули С = Т / т1. Да бисте повећали ову бројку, морате додати схему полупроводничка диода. Катода се повезује са шестом ногом, а анода са седмом.

Ако погледате табелу, онда то указује на инверзни однос дужности - може се израчунати по формули Д = 1 / С. Мјери се у постоцима. Рад мултивибраторског круга може се описати на следећи начин:

1. Када се укључи напајање, кондензатор је потпуно испражњен.
2. Тајмер се преводи у високо стање.
3. Кондензатор акумулира наелектрисање, а напон на њему досеже максимум - 2/3 напајања.
4. Микрокроја је укључена и на излазу се појављује сигнал ниског нивоа.
5. Кондензатор се празни преко т1 до нивоа 1/3 напона напајања.
6. Цхип 555 се поново укључује и поново се генерише сигнал високог нивоа на излазу.

Овај начин рада се назива само-осцилаторним. На излазу, магнитуда сигнала се константно мења, чип-тимер 555 у редовним интервалима је у различитим режимима.

Сцхмитт Прецисион Триггер

У НЕ555 и сличним тајмерима постоји уграђени компаратор са два прага - доњи и горњи. Поред тога, садржи посебан РС-окидач. То је управо оно што омогућава имплементацију Сцхмиттовог прецизног окидача. Напон који се доводи на улаз је подељен помоћу компаратора на три једнака дела. Чим достигне ниво прага, пребацује се режим рада микроконтролера. Истовремено, хистереза ​​се повећава, а њена вредност достиже 1/3 напона напајања. Прецизни окидач се користи у конструкцији система са аутоматском регулацијом.