NE555 integrētā taimera IC ir īsts sasniegums elektronikā. To 1972. gadā izveidoja Hanss R. Kamenzinds no Signetikas. Izgudrojums nav zaudējis savu aktualitāti līdz šai dienai. Ierīce vēlāk kļuva par pamatu dubultajiem (IN556N) un četrkāršajiem (IN558N) taimeriem.
Bez šaubām, elektronikas inženiera prāts ļāva viņam ieņemt savu ievērojamo nišu tehnisko izgudrojumu vēsturē. Pārdošanas ziņā šī ierīce ir pārspējusi jebkuru citu kopš tās pirmsākumiem. Otrajā pastāvēšanas gadā 555 mikroshēma kļuva par visvairāk pirkto daļu.
Līderība saglabājās visos turpmākajos gados. 555 mikroshēma, kuras izmantošana katru gadu pieauga, tika pārdota ļoti labi. Piemēram, 2003. gadā tika pārdots vairāk nekā 1 miljards eksemplāru. Pašas iekārtas konfigurācija šajā laikā nav mainījusies. Tā pastāv jau vairāk nekā 40 gadus.
Ierīces izskats bija pārsteigums pašam radītājam. Kamenzind centās padarīt IP elastīgu lietošanā,bet ka tas būs tik daudzpusīgs, viņš negaidīja. Sākotnēji to izmantoja kā taimeri vai impulsu ģeneratoru. 555 mikroshēma, kuras lietojums ir strauji audzis, tagad tiek izmantota no bērniem paredzētām rotaļlietām līdz kosmosa kuģiem.
Ierīce ir izturīga, jo tā ir veidota, pamatojoties uz bipolāru tehnoloģiju, un, lai to izmantotu kosmosā, nekas īpašs nav nepieciešams. Tikai pārbaudes darbi tiek veikti ar īpašu stingrību. Tātad, pārbaudot NE 555 shēmu, tiek izveidotas individuālas izmēģinājuma specifikācijas vairākiem lietojumiem. Ķēžu ražošanā nav atšķirību, taču pieejas gala kontrolei ievērojami atšķiras.
Ķēdes izskats sadzīves elektronikā
Pirmais jauninājumu pieminējums padomju literatūrā par radiotehniku parādījās 1975. gadā. Raksts par izgudrojumu publicēts žurnālā "Elektronika". Mikroshēma 555, kuras analogu padomju elektronikas inženieri radīja pagājušā gadsimta 80. gadu beigās, sadzīves radioelektronikā sauca KR1006VI1.
Ražošanā šī daļa tika izmantota videomagnetofonu "Electronics BM12" montāžā. Bet tas nebija vienīgais analogs, jo daudzi ražotāji visā pasaulē izveidoja līdzīgu ierīci. Visām vienībām ir standarta DIP8 pakotne, kā arī maza izmēra SOIC8 pakotne.
Shēmas specifikācijas
555 mikroshēmā, kuras grafiskais attēlojums ir parādīts zemāk, ir 20 tranzistori. Par ierīces blokshēmuir 3 rezistori ar pretestību 5 kOhm. Līdz ar to ierīces nosaukums "555".
Galvenās produkta specifikācijas ir:
- barošanas spriegums 4,5-18V;
- maksimālā izejas strāva 200mA;
- enerģijas patēriņš ir līdz 206 mA.
Ja paskatās uz izvadi, tad šī ir digitālā ierīce. Tas var būt divās pozīcijās - zemā (0 V) un augstā (4,5 līdz 15 V). Atkarībā no barošanas avota indikators var sasniegt 18 V.
Kam paredzēta ierīce?
NE 555 mikroshēma - vienota ierīce ar plašu pielietojumu klāstu. To bieži izmanto dažādu ķēžu montāžā, un tas tikai padara produktu populāru. Tā rezultātā pieaug patērētāju pieprasījums. Šāda slava izraisīja taimera cenas kritumu, kas iepriecina daudzus meistarus.
Taimera 555 iekšējā struktūra
Kas nodrošina šīs ierīces darbību? Katra no iekārtas izejām ir savienota ar ķēdi, kurā ir 20 tranzistori, 2 diodes un 15 rezistori.
Dubultā modeļa formāts
Jāatzīmē, ka NE 555 (mikroshēma) ir dubultā formātā, ko sauc par 556. Tas satur divus bezmaksas IC.
555 taimeram ir 8 tapas, bet 556 ir 14 tapas.
Ierīces režīmi
555 mikroshēmai ir trīs darbības režīmi:
- Monostable 555 mikroshēmas režīms. Tas darbojas kā vienvirziena vienvirziena režīms. Darbības laikāNospiežot pogu, tiek izstarots noteiktā garuma impulss kā atbilde uz sprūda ievadi. Izvade paliek zema, līdz tiek ieslēgts sprūda. No šejienes tas saņēma arī nosaukumu gaida (monostable). Šis darbības princips neļauj ierīcei darboties dīkstāvē, līdz tā tiek ieslēgta. Režīms nodrošina taimeru, slēdžu, skārienslēdžu, frekvenču dalītāju utt. iekļaušanu.
- Nestabils režīms ir atsevišķa ierīces funkcija. Tas ļauj ķēdei palikt ģeneratora režīmā. Izejas spriegums ir mainīgs: dažreiz zems, dažreiz augsts. Šī shēma ir piemērojama gadījumos, kad ierīce ir jāiestata periodiskiem grūdieniem (ar īslaicīgu iekārtas ieslēgšanu un izslēgšanu). Režīms tiek izmantots, ieslēdzot LED lampas, funkcijas pulksteņa loģikā utt.
- Bistabls režīms vai Schmidt aktivizētājs. Ir skaidrs, ka tas darbojas saskaņā ar sprūda sistēmu, ja nav kondensatora, un tam ir divi stabili stāvokļi - augsts un zems. Zema sprūda vērtība kļūst par augstu. Kad zemspriegums tiek atbrīvots, sistēma steidzas uz zemu stāvokli. Šī shēma ir piemērojama dzelzceļa būvniecības jomā.
Taimera izejas 555
Ģeneratora mikroshēmā 555 ir astoņas tapas:
- 1. tapa (zeme). Tas ir savienots ar barošanas avota negatīvo pusi (kopējais ķēdes vads).
- Izvade 2 (sprūda). Tas kādu laiku piegādā augstu spriegumu (tas viss ir atkarīgs no rezistora un kondensatora jaudas). Šī konfigurācija ir monostabila. 2. secinājumskontrolē kontaktu 6. Ja spriegums abos ir zems, izeja būs augsta. Pretējā gadījumā, ja kontakts 6 ir augsts un 2. kontakts ir zems, taimera izvade būs zema.
- 3. tapa (izeja). 3. un 7. izejas ir fāzē. Pieliekot aptuveni 2 V augstu spriegumu un 0,5 V zemu spriegumu, tiks iegūta līdz 200 mA.
- 4. tapa (atiestatīt). Šīs izejas sprieguma padeve ir zema, neskatoties uz taimera režīmu 555. Lai izvairītos no nejaušas atiestatīšanas, šī izeja lietošanas laikā ir jāpievieno pozitīvajai pusei.
- 5. secinājums (kontrole). Tas atver piekļuvi salīdzinājuma spriegumam. Šī izeja netiek izmantota krievu elektronikā, taču, kad tā ir pievienota, jūs varat sasniegt plašu 555 ierīces vadības iespēju klāstu.
- 6. secinājums (stop). Iekļauts 1. salīdzinātājā. Tas ir pretstats 2. tapai, ko izmanto, lai apturētu ierīci. Tā rezultātā rodas zems spriegums. Šī izeja var pieņemt sinusa un kvadrātviļņu impulsus.
- 7. spraudnis (cipars). Tas ir savienots ar tranzistora kolektoru T6, un tā emitētājs ir iezemēts. Kad tranzistors ir atvērts, kondensators izlādējas, pirms tas aizveras.
- 8. kontakts (pozitīvā jaudas puse), kas ir 4,5–18 V.
Izvades izmantošana
Izvade 3 (izeja) var būt divos stāvokļos:
- Digitālās izejas pievienošana tieši cita draivera ieejai digitālā veidā. Digitālā izeja var vadīt citas ierīces ar dažiem papildu komponentiem(barošanas spriegums ir 0 V).
- Sprieguma rādījums otrajā stāvoklī ir augsts (Vcc pie strāvas padeves).
Iekārtas iespējas
- Kad spriegums izvadē krītas, strāva tiek virzīta caur ierīci un savieno to. Šī ir nolaižamā izvēlne, jo strāva tiek ņemta no Vcc un plūst caur ierīci uz 0 V.
- Kad izvade palielinās, strāva, kas iet caur ierīci, nodrošina tās iekļaušanu. Šo procesu var saukt par strāvas avotu. Elektrība šajā gadījumā tiek ražota no taimera un iet caur ierīci līdz 0 V.
Palielināšana un samazināšana var darboties kopā. Tādā veidā ierīce pārmaiņus tiek ieslēgta un izslēgta. Šis princips ir piemērojams LED lampu, releju, motoru, elektromagnētu darbībai. Šīs īpašības trūkumi ietver faktu, ka ierīcei jābūt savienotai ar izvadi dažādos veidos, jo izeja 3 var darboties gan kā patērētājs, gan kā strāvas avots līdz 200 mA. Izmantotajam barošanas avotam ir jānodrošina pietiekama strāva abām ierīcēm un 555 taimeram.
LM555 mikroshēma
Microcircuit 555 datu lapai (LM555) ir plaša funkcionalitāte.
To izmanto no kvadrātviļņu ģeneratoriem ar mainīgu darba ciklu un relejiem ar reakcijas aizkavi līdz sarežģītām PWM ģeneratoru konfigurācijām. Mikroshēmas 555 kontaktdakša un iekšējā struktūra ir parādīta attēlā.
Armatūras precizitātes līmenis ir 1% no aprēķinātā indikatora,kas ir optimāls. Apkārtējās temperatūras apstākļi neietekmē tādu ierīci kā NE 555 datu lapas mikroshēma.
NE555 mikroshēmas analogi
Mikroshēma 555, kuras analogs Krievijā saucās KR1006VI1, ir integrēta ierīce.
No darba blokiem jāizceļ RS flip-flop (DD1), komparatori (DA1 un DA2), izejas pastiprināšanas pakāpe, kuras pamatā ir push-pull sistēma un kas papildina tranzistoru VT3. Pēdējās mērķis ir atiestatīt laika iestatīšanas kondensatoru, izmantojot ierīci kā ģeneratoru. Trigeris tiek atiestatīts, kad ieejām R tiek piemērota loģiskā vienība (Jupit/2…Jupit).
Ja sprūda ir atiestatīta, ierīces izvadā (3. kontaktdakša) būs zemsprieguma indikators (tranzistors VT2 ir atvērts).
Shēmas unikalitāte 555
Pēc ierīces funkcionālās shēmas ir ļoti grūti saprast, kas ir tās neparastums. Ierīces oriģinalitāte slēpjas tajā, ka tai ir īpaša sprūda vadība, proti, tā ģenerē vadības signālus. To izveide notiek uz komparatoriem DA1 un DA2 (vienai no ieejām, kurai tiek pielikts atsauces spriegums). Lai ģenerētu vadības signālus pie sprūda ieejām (salīdzinājuma izejām), jāiegūst augstsprieguma signāli.
Kā palaist ierīci?
Lai palaistu taimeri, 2. izvadei jābūt barošanai no 0 līdz 1/3 Jupitera. Šis signāls veicina sprūda darbību, un izvadot tiek ģenerēts augstsprieguma signāls. Signāls, kas pārsniedz ierobežojumu, neizraisīs nekādas izmaiņas ķēdē, jo salīdzinājuma spriegums ir DA2 un ir 1/3 Jupitera.
Jūs varat apturēt taimeri, kad sprūda ir atiestatīta. Šim nolūkam spriegumam pie izejas 6 ir jāpārsniedz 2/3 Jupit (salīdzinājuma spriegums DA1 ir 2/3 Jupit). Atiestatīšana iestatīs zemsprieguma signālu un izlādēs laika kondensatoru.
Varat pielāgot atsauces spriegumu, pievienojot ierīces izejai papildu pretestību vai strāvas avotu.
Spidometra tinums uz 555 mikroshēmas
Pēdējā laikā automašīnu īpašnieku vidū ir kļuvis modē spidometrā uzvilkt automašīnas nobraukto nobraukumu.
Daudzi cilvēki domā, vai spidometra uztīšana uz 555 mikroshēmas ir iespējama?
Šī procedūra nav īpaši sarežģīta. Tās ražošanai tiek izmantota 555 mikroshēma, kas var darboties kā impulsu skaitītājs. Atsevišķas shēmas sastāvdaļas var ņemt ar rādītājiem, kas novirzās par 10-15% no aprēķinātajām vērtībām.
