El temporitzador IC integrat NE555 és un autèntic avenç en electrònica. Va ser creat l'any 1972 per Hans R. Camenzind de Signetics. L'invent no ha perdut la seva rellevància fins als nostres dies. Més tard, el dispositiu es va convertir en la base dels temporitzadors dobles (IN556N) i quàdruples (IN558N).
Sens dubte, la creació d'un enginyer electrònic li va permetre ocupar el seu lloc destacat en la història dels invents tècnics. Pel que fa a les vendes, aquest dispositiu ha superat qualsevol altre des dels seus inicis. En el segon any de la seva existència, el xip 555 es va convertir en la peça més comprada.
El lideratge es va mantenir en tots els anys següents. El xip 555, l'ús del qual augmentava cada any, es va vendre molt bé. Per exemple, l'any 2003 es van vendre més de mil milions de còpies. La configuració de la unitat en si no ha canviat durant aquest temps. Fa més de 40 anys que existeix.
L'aparició del dispositiu va sorprendre el propi creador. Kamenzind va perseguir l'objectiu de flexibilitzar l'ús de la IP,però que seria tan versàtil, no s'esperava. Inicialment, s'utilitzava com a temporitzador o generador de polsos. El xip 555, que ha crescut ràpidament en ús, ara s'utilitza des de joguines per a nens fins a naus espacials.
El dispositiu és durador perquè està construït sobre la base de la tecnologia bipolar i no cal res especial per utilitzar-lo a l'espai. Només el treball de prova es realitza amb especial rigor. Així, quan es prova el circuit NE 555, es creen especificacions de prova individuals per a diverses aplicacions. No hi ha diferències en la producció de circuits, però els enfocaments del control final són molt diferents.
L'aparició del circuit a l'electrònica domèstica
La primera menció a la innovació a la literatura soviètica sobre enginyeria de ràdio va aparèixer el 1975. Es va publicar un article sobre la invenció a la revista "Electronics". El xip 555, un analògic del qual va ser creat per enginyers electrònics soviètics a finals dels anys 80 del segle passat, s'anomenava KR1006VI1 a la ràdio electrònica domèstica.
En producció, aquesta peça es va utilitzar en el muntatge de VCR "Electronics BM12". Però aquest no va ser l'únic analògic, ja que molts fabricants d'arreu del món van crear un dispositiu similar. Totes les unitats tenen un paquet DIP8 estàndard i un paquet SOIC8 de mida petita.
Especificacions del circuit
El xip 555, la representació gràfica del qual es mostra a continuació, inclou 20 transistors. Al diagrama de blocs del dispositiuhi ha 3 resistències amb una resistència de 5 kOhm. D'aquí el nom del dispositiu "555".
Les especificacions principals del producte són:
- tensió d'alimentació 4,5-18V;
- corrent de sortida màxima 200mA;
- el consum d'energia és de fins a 206 mA.
Si mireu la sortida, aquest és un dispositiu digital. Pot estar en dues posicions: baixa (0V) i alta (4,5 a 15 V). Depenent de la font d'alimentació, l'indicador pot arribar a 18 V.
Per a què serveix el dispositiu?
Xip NE 555: un dispositiu unificat amb una àmplia gamma d'aplicacions. Sovint s'utilitza en el muntatge de diversos circuits, i això només fa que el producte sigui popular. Com a resultat, la demanda dels consumidors augmenta. Aquesta fama va fer que el preu del temporitzador baixés, cosa que agrada a molts mestres.
Estructura interna del temporitzador 555
Què fa que aquest dispositiu funcioni? Cadascuna de les sortides de la unitat està connectada a un circuit que conté 20 transistors, 2 díodes i 15 resistències.
Format de model doble
Cal tenir en compte que el NE 555 (xip) ve en un format doble anomenat 556. Conté dos circuits integrats gratuïts.
El temporitzador 555 té 8 pins mentre que el 556 en té 14.
Modes del dispositiu
El xip 555 té tres modes de funcionament:
- Mode monoestable del xip 555. Funciona com un sol sentit. Durant el funcionaments'emet un pols de la longitud especificada com a resposta a l'entrada del disparador quan es prem el botó. La sortida es manté baixa fins que s'activa el disparador. D'aquí també va rebre el nom d'espera (monoestable). Aquest principi de funcionament manté el dispositiu inactiu fins que s'encén. El mode ofereix la inclusió de temporitzadors, interruptors, interruptors tàctils, divisors de freqüència, etc.
- El mode inestable és una funció independent del dispositiu. Permet que el circuit es mantingui en mode generador. La tensió de sortida és variable: de vegades baixa, de vegades alta. Aquest esquema s'aplica quan cal configurar el dispositiu per a sacsejades de caràcter intermitent (amb un encès i apagat a curt termini de la unitat). El mode s'utilitza quan s'encenen llums LED, funcions a la lògica del rellotge, etc.
- Mode biestable o activador de Schmidt. És evident que funciona segons el sistema de disparador en absència d'un condensador i té dos estats estables, alt i baix. Un valor disparador baix passa a un valor alt. Quan s'allibera la baixa tensió, el sistema passa a l'estat baix. Aquest esquema s'aplica a l'àmbit de la construcció de ferrocarrils.
El temporitzador surt 555
El xip del generador 555 inclou vuit pins:
- Pin 1 (terra). Està connectat al costat negatiu de la font d'alimentació (cable comú del circuit).
- Sortida 2 (disparador). Subministra alta tensió durant un temps (tot depèn de la potència de la resistència i del condensador). Aquesta configuració és monoestable. Conclusió 2controla el pin 6. Si la tensió de tots dos és baixa, la sortida serà alta. En cas contrari, si el pin 6 és alt i el pin 2 és baix, la sortida del temporitzador serà baixa.
- Pin 3 (sortida). Les sortides 3 i 7 estan en fase. L'aplicació d'una tensió alta d'aproximadament 2 V i una tensió baixa de 0,5 V produirà fins a 200 mA.
- Pin 4 (restableix). La tensió d'alimentació d'aquesta sortida és baixa malgrat el mode de temporitzador 555. Per evitar restabliments accidentals, aquesta sortida s'ha de connectar al costat positiu quan estigui en ús.
- Conclusió 5 (control). Obre l'accés a la tensió del comparador. Aquesta sortida no s'utilitza a l'electrònica russa, però quan està connectada, podeu aconseguir una àmplia gamma d'opcions de control per al dispositiu 555.
- Conclusió 6 (aturar). Inclòs al comparador 1. És el contrari del pin 2, aplicable per aturar el dispositiu. Això dóna lloc a baixa tensió. Aquesta sortida pot acceptar polsos d'ona sinusoïdal i quadrada.
- Pin 7 (dígit). Està connectat al col·lector de transistors T6, i l'emissor d'aquest últim està posat a terra. Amb el transistor obert, el condensador es descarrega abans de tancar-se.
- Pin 8 (costat d'alimentació positiva), que és de 4,5 a 18 V.
Usant la sortida
La sortida 3 (sortida) pot estar en dos estats:
- Connexió d'una sortida digital directament a l'entrada d'un altre controlador de forma digital. La sortida digital pot controlar altres dispositius amb alguns components addicionals(la tensió d'alimentació és de 0 V).
- La lectura de voltatge en el segon estat és alta (Vcc a la font d'alimentació).
Capacitats de la màquina
- Quan la tensió a la sortida baixa, el corrent es dirigeix a través del dispositiu i el connecta. Aquest és el desplegable a mesura que el corrent s'extreu de Vcc i flueix a través de la unitat fins a 0V.
- Quan augmenta la sortida, el corrent que passa pel dispositiu garanteix la seva inclusió. Aquest procés es pot anomenar font de corrent. L'electricitat en aquest cas es produeix a partir del temporitzador i passa pel dispositiu a 0 V.
L'augment i la disminució poden funcionar conjuntament. D'aquesta manera, el dispositiu s'encén i s'apaga alternativament. Aquest principi és aplicable al funcionament de làmpades LED, relés, motors, electroimants. Els inconvenients d'aquesta propietat inclouen el fet que el dispositiu s'ha de connectar a la sortida de diferents maneres, ja que la sortida 3 pot actuar tant com a consumidor i com a font de corrent de fins a 200 mA. La font d'alimentació utilitzada ha de proporcionar suficient corrent per als dos dispositius i el temporitzador 555.
Xip LM555
El full de dades de Microcircuit 555 (LM555) té una àmplia funcionalitat.
S'utilitza des de generadors d'ona quadrada amb cicle de treball variable i relés amb retard de resposta fins a configuracions complexes de generadors PWM. A la figura es mostren el pinout del xip 555 i l'estructura interna.
El nivell de precisió de l'aparell és de l'1% de l'indicador calculat,que és òptima. Una unitat com el xip del full de dades NE 555 no es veu afectada per les condicions de temperatura ambient.
Anàlegs del xip NE555
El microcircuit 555, l'analògic del qual a Rússia es deia KR1006VI1, és un dispositiu integrat.
Entre els blocs de treball, cal destacar el flip-flop RS (DD1), comparadors (DA1 i DA2), una etapa amplificadora de sortida basada en un sistema push-pull i que complementa el transistor VT3. L'objectiu d'aquest últim és restablir el condensador de configuració del temps quan s'utilitza la unitat com a generador. El disparador es reinicia quan s'aplica una unitat lògica (Jupit/2…Jupit) a les entrades R.
Si el disparador es reinicia, la sortida del dispositiu (pin 3) tindrà un indicador de baixa tensió (el transistor VT2 està obert).
La singularitat de l'esquema 555
Amb l'esquema funcional del dispositiu, és molt difícil entendre quina és la seva inusualitat. L'originalitat del dispositiu rau en el fet que té un control de disparador especial, és a dir, genera senyals de control. La seva creació té lloc als comparadors DA1 i DA2 (a una de les entrades, a la qual s'aplica la tensió de referència). Per generar senyals de control a les entrades de disparador (sortides del comparador), s'han d'obtenir senyals d' alta tensió.
Com iniciar el dispositiu?
Per iniciar el temporitzador, la sortida 2 s'ha d'activar de 0 a 1/3 de Júpiter. Aquest senyal contribueix al disparador i es genera un senyal d' alta tensió quan surt. Un senyal per sobre del límit no provocarà cap canvi en el circuit, ja que la tensió de referència del comparador és DA2 i és 1/3 de Júpiter.
Podeu aturar el temporitzador quan es restableixi el disparador. Per a això, la tensió a la sortida 6 ha de superar els 2/3 de Júpit (la tensió de referència del comparador DA1 és de 2/3 de Júpit). El restabliment establirà un senyal de baixa tensió i descarregarà el condensador de temporització.
Podeu ajustar la tensió de referència connectant una resistència o font d'alimentació addicional a la sortida de la unitat.
Bobinatge del velocímetre en xip 555
Recentment, s'ha posat de moda entre els propietaris de cotxes calcular el quilometratge recorregut pel cotxe al velocímetre.
Molta gent es pregunta si es pot enrollar un velocímetre en un microcircuit 555?
Aquest procediment no és especialment difícil. Per a la seva fabricació s'utilitza un microcircuit 555, que pot funcionar com a comptador de polsos. Es poden prendre components individuals de l'esquema amb indicadors que es desviïn entre un 10 i un 15% dels valors calculats.