NE555

NE555 de la Signetics în format dual in-line

PIN-out temporizator NE555

L 'este un circuit integrat NE555 care poate fi configurat ca Multivibrator monostabil (cronometru), ca oscilator (e) oscilant (e) și ca bistabil ( flip-flop ) care permite realizarea a numeroase aplicații diferite.

Acest circuit integrat a fost inventat și proiectat de Hans R. Camenzind în 1970 și introdus pe piață în 1971 de Signetics (achiziționat ulterior de Philips ). Numele original era SE555 / NE555 : legenda urbană spune că acest nume derivă din faptul că în interiorul său există trei rezistențe conectate în serie, fiecare cu valoarea de 5 k Ω , care furnizează, prin principiul divizorului de tensiune , referința potențiale de 1/3 și 2/3 din tensiunea de alimentare a comparatoarelor din interiorul dispozitivului. În realitate, potrivit designerului, numele integratului a fost ales în mod arbitrar ^[1] . Durata impulsului sau perioada oscilației poate fi ajustată de la câteva zeci de microsecunde la câteva zeci de minute.

Circuitul intern al acestui IC este alcătuit din 23 de tranzistoare , 2 diode și 16 rezistențe care alcătuiesc, pe lângă divizorul menționat anterior pentru a obține tensiunile de referință, doi comparatori, un zăvor SR și o etapă de putere pentru a conduce sarcina. Cel mai obișnuit format al modelului 555 este în carcasa din plastic DIP cu 8 pini, dar există versiuni în carcasă metalică și în carcase diferite SMT .

Există numeroase variante ale circuitului de bază: pe lângă diferitele versiuni CMOS cu consum redus (în care divizoarele de tensiune sunt realizate cu rezistențe de 100 k Ω în loc de 5 k Ω ^[2] ) există NE556, care este compus din două NE555 în același container (în acest caz DIP cu 16 pini) și NE558, care este, pe de altă parte, format din 4 unități cu conexiuni și caracteristici ușor diferite de NE555.

Cronometrul 555 este unul dintre cele mai populare și versatile cipuri integrate produse vreodată: în ciuda vârstei proiectului, este încă fabricat și utilizat pe scară largă astăzi datorită ușurinței sale de utilizare, eficienței costurilor și stabilității. Aproximativ un miliard de unități sunt produse în fiecare an. ^[3]

555 și derivatele sale au trei moduri de funcționare:

Monostabil : În această configurație, modelul 555 funcționează pe o "singură fotografie", cu un singur impuls de declanșare care trimite ieșirea la + Vdc și încarcă condensatorul C. Poate fi utilizat pentru detectoare de impulsuri, debounce pentru butoane, temporizatoare , comutatoare tactile, etc.
Astabil : 555 funcționează ca un oscilator . Este folosit, de exemplu, în lumini intermitente pentru LED-uri sau lămpi incandescente, ca generator de impulsuri, generator de tonuri etc.
Bistabil : 555 se comportă ca un flip-flop , dacă pinul de descărcare nu este conectat și nu este utilizat condensatorul de sincronizare.

Conexiuni

Structura blocului timerului 555. THRES, CONT și TRIG sunt conectate la doi comparatori logici (unde este prezent punctul, de exemplu CONT, este intrarea "-" a comparatorului. Intrarea RESET este intrarea R1 (prioritate adică cu prevalență asupra stării intrărilor R și S și cu punct care este adevărat atunci când RESET este la un nivel logic scăzut) al zăvorului RS. la maxim logic)

Conexiunea pinilor este următoarea:

Nr.	Nume	Domeniul de aplicare
1	GND	Teren, nivel logic 0
2	TR	Un impuls scurt de nivel scăzut pe pinul tr ( declanșator ) pornește cronometrul
3	Î	În timpul intervalului de sincronizare, ieșirea (ieșirea) rămâne la + V _DC
4	R.	Un interval de sincronizare poate fi întrerupt prin aplicarea unui impuls de resetare, adică forțarea acestui pin scăzut (0V)
5	CV	Tensiune de control : permite accesul la divizorul de tensiune intern (2/3 V _DC ). Când acest pin nu este utilizat, este o idee bună să introduceți un condensator spre masă, de obicei de 10 n F , pentru a filtra tensiunea de referință și a evita defecțiunile.
6	THR	Pragul (pragul) care termină intervalul _(THR se termină dacă V> 3,2 V _DC)
7	DIS	Pin de descărcare a condensatorului de sincronizare: Când condensatorul atinge tensiunea pragului comparatorului, ieșirea (pinul 3) crește și un tranzistor descarcă condensatorul pentru a începe un nou ciclu.
8	V +, V _CC	Pin de alimentare: trebuie aplicată o tensiune între +5 și +15 V pentru versiunea standard sau în limite diferite în funcție de tehnologia de construcție ( TTL sau CMOS ). Verificați intervalul de tensiune în care poate fi alimentat pe fișa tehnică a modelului ales.

Configurări

Astabil

555 multivibrator astabil

Figura prezintă configurația de bază a modelului 555 ca un multivibrator astabil, în care pinii 2 și 6 sunt conectați între ei și, prin urmare, au același potențial ca condensatorul C. Rezistorul R1 este conectat între + Vcc și terminalul 7 (descărcare), în timp ce R2 este conectat între terminalul 7 și condensator.
Cu aceste conexiuni, când circuitul este alimentat, tensiunea de pe condensator crește și începe să oscileze între valorile 1/3 Vcc și 2/3 Vcc: în consecință, ieșirea variază între 0 și Vcc de două ori obținută de la ecuații clasice încărcare și descărcare a condensatorului. Timpul t1, în care ieșirea este mare, se calculează cu formula:

t_{1}=0.693(R_{1}+R_{2})C

{\ displaystyle t_ {1} = 0,693 (R_ {1} + R_ {2}) C}

{\ displaystyle t_ {1} = 0,693 (R_ {1} + R_ {2}) C}

în timp ce timpul t2, în care ieșirea este redusă, se calculează cu formula:

t_{2}=0.693R_{2}C

{\ displaystyle t_ {2} = 0.693R_ {2} C}

{\ displaystyle t_ {2} = 0.693R_ {2} C}

Încărcarea, de fapt, are loc prin cele două rezistențe în serie, în timp ce descărcarea are loc numai prin R2. Din formule se poate observa că t1> t2, prin urmare forma de undă va avea întotdeauna un ciclu de funcționare mai mare de 50%, deci undele de ieșire nu sunt niciodată simetrice. În practică, setând R1 << R2, ciclul de funcționare este foarte apropiat de 50%: ca primă aproximare, prin urmare, undele ar putea fi considerate simetrice. Se recomandă ca valoarea R1 și R2 să fie cuprinsă între 1 KOhm și 10 MOhm deoarece valorile mai mici de 1 KOhm pot provoca daune tranzistorului de descărcare care, la conducere, este trecut de curentul de descărcare al condensatorului prin R2 plus curent produs de tensiunea de alimentare pe R1.
0,693 din formule este dat de structura circuitului, iar toleranța celor 3 rezistențe divizoare este foarte strânsă

Pentru a modifica valoarea ciclului de funcționare, configurația de bază poate fi modificată în următoarele moduri:

Ciclul de funcționare = 50% : introduceți o diodă în paralel cu rezistența R2 cu pinul 6 orientat spre catod.
Ciclul de funcționare <50% : pentru acest tip de configurație este necesar să se introducă două ramuri-diodă de rezistență în paralel cu direcțiile opuse ale diodelor în loc de R2.

Monostabil

555 multivibrator monostabil

Figura prezintă configurația de bază a modelului 555 ca un multivibrator monostabil în care rezistorul R este conectat între sursa de alimentare și pinul 7 și condensatorul C între pinul 7 și masă, pinul 6 este de asemenea conectat împreună cu 7.
Starea de ieșire este scăzută dacă intrarea Trigger 2 este Vcc. De fapt, BJT din interiorul 555 este saturat, astfel încât intrarea 6 Pragul este la potențialul 0 și intrările R și S ale zăvorului intern sunt ambele la 0, astfel încât starea ieșirii este păstrată. De îndată ce valoarea tensiunii prezente pe pinul Trigger scade sub Vcc / 3, Vout devine egal cu Vcc și BJT este dezactivat: condensatorul tinde să se încarce la valoarea Vcc prin rezistența R, când atinge valoarea 2 / 3 Vcc avem S = 0 și R = 1, prin urmare Vout = 0 și BJT revine la saturație returnând S = R = 0 și ieșirea rămâne în starea stabilă scăzută. Timpul în care rezultatul rămâne ridicat este dimensionat prin formula:

t=1.1RC

{\ displaystyle t = 1.1RC}

{\ displaystyle t = 1.1RC}

unde t este în secunde, R în Ohm, C în Farad.
Dacă în timpul în care ieșirea este mare, alte impulsuri sunt aplicate declanșatorului, ieșirea nu este afectată, starea înaltă se termină după timpul stabilit de valorile lui R și C, în acest caz se spune că monostabilul nu este reglabil, dar există și o configurație în care monostabilul este reglabil, oferind un nou impuls de declanșare când ieșirea este mare, monostabilul revine la începutul ciclului ^[4] , declanșatorul este conectat la sursa Vcc și pragul de alimentare la sursa impulsurilor, în acest caz starea de ieșire ridicată apare pe marginea ascendentă a semnalului ^[5] ^[6] .

Modulator de lățime a impulsurilor ( PWM )

Dacă, în configurația monostabilă, pinul 5 Tensiunea de control este conectată la un generator de tensiune variabilă și un tren de impulsuri periodice este aplicat pinului Trigger 2, impulsuri cu aceeași perioadă ca cele de intrare, dar cu o durată în funcție de durată sunt obținută. amplitudinea semnalului prezent pe pinul 5, numită semnal modulant. De fapt, dacă valoarea semnalului de modulare este mai mare de 2/3 Vcc, impulsul de ieșire are o durată mai mare decât timpul dat de 1.1 RC deoarece trecerea la 0 are loc atunci când pinul 6 atinge valoarea existentă la pinul 5, invers se întâmplă atunci când semnalul de modulare prezent la pinul 5 este mai mic de 2/3 Vcc cu alte aplicații.

Modulator de poziție a impulsurilor ( PPM )

Dacă în pinul de configurare astabil 5 tensiunea de control este conectată la un generator de tensiune variabilă, se obțin unde dreptunghiulare cu o frecvență dependentă de amplitudinea semnalului de modulare aplicat pinului 5.

Specificații

Aceste specificații se referă la NE555. Alte 555 temporizatoare pot avea caracteristici mai bune, în funcție de tehnologia de construcție (TTL sau CMOS) și de clasă ( comercială , auto , militară, medicală etc. ^[7] ).

Tensiunea de alimentare (V _DC )	4,5 până la 15 V
Curent de alimentare (V _DC = +5 V)	de la 3 la 6 m A
Curent de alimentare (V _DC = +15 V)	10-15 mA
Curent de ieșire (maxim)	200 mA
Puterea disipată	600 mW
Temperatura ambiantă de funcționare	între 0 și 70 ° C (pentru așa-numita versiune comercială )

Derivări

Variantele compatibile, inclusiv versiunile CMOS, sunt construite de diverși producători. 555 este, de asemenea, cunoscut sub aceste nume:

Producător	Șablon	Notă
Philips ECG ^[8]	ECG955M ^[9]
Exar	XR-555
Fairchild Semiconductor	LM555 / NE555 / SA555
Harris	HA555	învechit
Intersil	SE555 / NE555 / ICM7555
Sisteme litice	LC555
Maxim	ICM7555 ^[10]	CMOS cu alimentare minimă de 2 V.
Motorola	MC1455 / MC1555
Semiconductor național	LM1455 / LM555C
Semiconductor național	LMC555	CMOS cu alimentare minimă de până la 1,5V
NTE Sylvania	NTE955M
Raytheon	RM555 / RC555
RCA	CA555 / CA555C
Sanyo	LC7555
STMicroelectronics	NE555 / SA555 / SE555 ^[11] TS3V555	Versiune temporizator tensiune alimentare 3 V (învechită)
Texas Instruments	NA555, NE555, SA555, SE555 ^[12]
Texas Instruments	TLC555 ^[13]	CMOS cu alimentare minimă de până la 2V
URSS	K1006ВИ1
Zetex	ZSCT1555 ^[14]	Consum redus; Alimentare 0,9 V dar cu o limită superioară de 6 V

Mai mulți editori, în seria lor tehnică, au publicat manuale reale cu diagrame practice de proiect, orientate către diverse aplicații ale acestui dispozitiv.

Notă

^ Istorie orală Hans Camenzind Historic 555 IC Page2 , la www.semiconductormuseum.com . Adus de 27 aprilie 2016.
^ Inginerie inversă popularul cip timer 555 (versiunea CMOS) , la www.righto.com . Adus de 27 aprilie 2016.
^ ( EN ) Interviu cu Hans Camenzind
^ Cipul NE555 ca monostabil
^ Monostabil restabilit la apariția. Arhivării 03 septembrie 2011 la Internet Archive .
^ monostabil
^ Intervalul admisibil de temperatură ambiantă variază, printre altele, pentru clasa de aplicație:
- comercial între 0 și 70 ° C
- auto între -40 și 80 ° C
- militare între -55 și 125 ° C
^(RO) Acum NXP Depus la 6 noiembrie 2006 în Internet Archive .
^(EN) NE / SA / SE555 / SE555C pe site - ul NXP Filed 27 septembrie 2007 în Internet Archive .
^(EN) ICM7555 Maxim Arhivat la 11 octombrie 2008 Internet Archive .
^ ( EN ) NE555 / SA555 / SE555 Foaie de date despre STMicroelectronics
^ ( RO ) http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/se555.pdf NA555, NE555, SA555, SE555 pe site-ul web Texas Instruments
^ ( EN ) TLC555 pe site-ul web Texas Instruments
^(EN) ZSCT1555 pe site - ul Zetex Filed 20 octombrie 2004 în Internet Archive .

Bibliografie

Howard M. Berlin, The timer 555 , Jackson Italiana Editrice, 1978.

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe NE555

linkuri externe

( RO ) Fișă tehnică (Fairchild) ( PDF ), pe fairchildsemi.com . Adus la 6 iunie 2014 (arhivat din original la 3 decembrie 2008) .
( EN ) Simulare Java a circuitului oscilatorului
https://web.archive.org/web/20160304141812/http://www.webalice.it/crapellavittorio/electronic/ne555_schemi.html De pe link-ul site-ului web i2viu pe 555

Controlul autorității	GND ( DE ) 4123406-6

Portal IT : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu IT

[1] Istorie orală Hans Camenzind Historic 555 IC Page2 , la www.semiconductormuseum.com . Adus de 27 aprilie 2016.

[2] Inginerie inversă popularul cip timer 555 (versiunea CMOS) , la www.righto.com . Adus de 27 aprilie 2016.

[3] ( EN ) Interviu cu Hans Camenzind

[4] Cipul NE555 ca monostabil

[5] Monostabil restabilit la apariția. Arhivării 03 septembrie 2011 la Internet Archive .

[6] stabil

[7] Intervalul admisibil de temperatură ambiantă variază, printre altele, pentru clasa de aplicație:
comercial între 0 și 70 ° C
auto între -40 și 80 ° C
militare între -55 și 125 ° C

[8] comercial între 0 și 70 ° C

[9] auto între -40 și 80 ° C

[10] tare între -55 și 125 ° C

[8] (RO) Acum NXP Depus la 6 noiembrie 2006 în Internet Archive .

[9] (EN) NE / SA / SE555 / SE555C pe site - ul NXP Filed 27 septembrie 2007 în Internet Archive .

[10] (EN) ICM7555 Maxim Arhivat la 11 octombrie 2008 Internet Archive .

[11] ( EN ) NE555 / SA555 / SE555 Foaie de date despre STMicroelectronics

[12] ( RO ) http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/se555.pdf NA555, NE555, SA555, SE555 pe site-ul web Texas Instruments

[13] ( EN ) TLC555 pe site-ul web Texas Instruments

[14] (EN) ZSCT1555 pe site - ul Zetex Filed 20 octombrie 2004 în Internet Archive .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]