Gedetailleerde beschrijving, toepassing en schakelschema's voor het inschakelen van de NE555-timer. Integrale timer NE555 - geschiedenis, ontwerp en werkingsprincipe

Chip 555

• DIY of doe het zelf

Hallo allemaal. Vandaag wil ik je vertellen over de 555-chip. De geschiedenis ervan begon in 1971, toen Signetics Corporation de SE555/NE555-chip uitbracht, genaamd “The IC Time Machine”. Destijds was dit de enige ‘timer’-chip die beschikbaar was voor de massaconsument. Onmiddellijk na de release werd 555 enorm populair en bijna alle halfgeleiderfabrikanten begonnen het te produceren. Binnenlandse fabrikanten produceerden deze microschakeling ook onder de naam KR1006VI1.

Wat voor wonder is dit?

1. Aarde. De uitgang, die in alle circuits moet worden aangesloten op de voeding minus.
2. Trekker, oftewel lancering. Als de startspanning onder 1/3 Vvoeding daalt, start de timer. De door de ingang verbruikte stroom bedraagt ​​niet meer dan 500 nA.
3. Uitgang. De uitgangsspanning ligt bij het inschakelen ongeveer 1,7 V onder de voedingsspanning. De maximale belasting die de uitgang kan weerstaan ​​is 200 mA.
4. Opnieuw instellen. Als je er een laag spanningsniveau op aanbrengt (minder dan 0,7 V), gaat het circuit naar de oorspronkelijke staat, ongeacht in welke modus de timer zich op dat moment bevindt. Als het circuit geen reset vereist, wordt aanbevolen om deze pin op de pluspool aan te sluiten.
5. Controle. Met deze pin hebben we toegang tot de referentiespanning van comparator #1. Deze pin wordt zeer zelden gebruikt en in de lucht hangen kan de werking verstoren. Daarom kunt u deze het beste aansluiten op aarde in het circuit.
6. Drempelwaarde, oftewel stoppen. Als de spanning op deze uitgang hoger is dan 2/3 Vcc, stopt de timer en gaat de uitgang in rustmodus. Het is vermeldenswaard dat de uitgang alleen werkt als de ingang is uitgeschakeld.
7. Afvoer. Deze uitgang is verbonden met aarde in de chip zelf wanneer de uitgang van de chip laag is, en gesloten wanneer de uitgang hoog is. Kan tot 200 mA dragen en wordt soms gebruikt als extra uitgang.
8. Voeding. Deze uitgang moet worden aangesloten op de plus van de voeding. De microschakeling handhaaft een spanning tussen 4,5 en 16 V. Hij kan worden gevoed door een gewone 9V-batterij of een USB-kabel.

Modi

Monostabiel

Wanneer een signaal wordt toegepast op de ingang van onze microschakeling, wordt deze ingeschakeld, genereert een uitgangspuls van een bepaalde lengte en wordt uitgeschakeld, wachtend op de ingangspuls. Het is belangrijk dat de microschakeling na het inschakelen niet reageert op nieuwe signalen. De pulslengte kan worden berekend met de formule t=1,1*R*C. Er zijn geen grenzen aan de duur van pulsen - zowel de minimale als de maximale duur. Er zijn enkele praktische beperkingen waar omheen kan worden gewerkt, maar het is de moeite waard om te overwegen of dit nodig is en of een andere oplossing misschien eenvoudiger is. De minimumwaarden die op een praktische manier voor R zijn vastgesteld, zijn dus 10 kOhm en voor C - 95 pF. Je kunt minder doen, maar het circuit zal veel elektriciteit gaan absorberen.

Astabiele multivibrator

In deze modus is alles vrij eenvoudig. Het is niet nodig om de timer te beheren. Het zal alles zelf doen - eerst wordt het ingeschakeld, wacht op tijd t1, schakelt dan uit, wacht op tijd t2 en begint helemaal opnieuw. Aan de uitgang krijgen we een hek van hoge en lage toestanden. De frequentie waarmee het zal oscilleren hangt af van de parameters van de grootheden R1, R2 en C en wordt bepaald door de formule F = 1,44/((R1+R2)C). Gedurende tijd t1 = 0,693(R1+R2)C zal de output hoog zijn, en gedurende tijd 2 = 0,693R2C zal de output laag zijn.

Bistabiel

Einde

Deel één. Theoretisch.

Er is waarschijnlijk geen radioamateur die deze prachtige microschakeling niet in zijn praktijk zou gebruiken. Nou, iedereen heeft zeker van haar gehoord.

De geschiedenis begon in 1971, toen Signetics Corporation de SE555/NE555-chip uitbracht, genaamd "Integrated Timer" ( De IC-tijdmachine).
Destijds was dit de enige “timer”-microschakeling die beschikbaar was voor de massaconsument. Onmiddellijk nadat het in de verkoop ging, werd de microschakeling enorm populair onder zowel amateurs als professionals. Er zijn een aantal artikelen, beschrijvingen en diagrammen verschenen waarin dit apparaat wordt gebruikt.

De afgelopen 35 jaar heeft bijna elke zichzelf respecterende halfgeleiderfabrikant het als zijn plicht beschouwd om zijn eigen versie van deze microschakeling uit te brengen, inclusief het gebruik van modernere technische processen. Zo brengt Motorola een CMOS-versie van de MC1455 uit. Maar ondanks dit alles zijn er geen verschillen tussen al deze versies in functionaliteit en pin-indeling. Ze zijn allemaal volledige analogen van elkaar.

Onze binnenlandse fabrikanten stonden ook niet opzij en produceerden deze microschakeling genaamd KR1006VI1.

En hier is een lijst met buitenlandse fabrikanten die de 555-timer produceren en hun commerciële benamingen:

In sommige gevallen worden twee namen vermeld. Dit betekent dat er twee versies van de chip beschikbaar zijn: civiel, voor commercieel gebruik en militair. De militaire versie heeft een grotere nauwkeurigheid, een groter bedrijfstemperatuurbereik en is verkrijgbaar in een metalen of keramische behuizing. Nou ja, duurder natuurlijk.

Laten we beginnen met de behuizing en pinnen.

De microschakeling is verkrijgbaar in twee soorten behuizingen: plastic DIP en rond metaal. Toegegeven, het werd nog steeds geproduceerd in een metalen behuizing - nu zijn er alleen nog DIP-behuizingen over. Maar voor het geval je plotseling zoveel geluk hebt, presenteer ik beide tekeningen van de zaak. De pintoewijzingen zijn in beide gevallen hetzelfde. Naast de standaard zijn er nog twee soorten microschakelingen beschikbaar: 556 en 558. 556 is een dubbele versie van de timer, 558 is een viervoudige versie.

Het functionele diagram van de timer wordt weergegeven in de figuur direct boven deze zin.
De microschakeling bevat ongeveer 20 transistors, 15 weerstanden, 2 diodes. De samenstelling en hoeveelheid van de componenten kan afhankelijk van de fabrikant enigszins variëren. De uitgangsstroom kan 200 mA bereiken, de verbruikte stroom is 3-6 mA meer. De voedingsspanning kan variëren van 4,5 tot 18 volt. In dit geval is de nauwkeurigheid van de timer vrijwel onafhankelijk van veranderingen in de voedingsspanning en bedraagt ​​deze 1% van de berekende spanning. De drift bedraagt ​​0,1%/volt en de temperatuurdrift bedraagt ​​0,005%/C.

Nu zullen we naar het schakelschema van de timer kijken en de botten wassen, of beter gezegd de poten - welke output is nodig voor wat en wat betekent het allemaal.

Dus conclusies:

1. Aarde. Er valt hier niets bijzonders op te merken - de uitgang die is aangesloten op de min van de voeding en op de gemeenschappelijke draad van het circuit.

2. Lanceren. Comparatoringang nr. 2. Wanneer een puls op laag niveau wordt aangeboden aan deze ingang (niet meer dan 1/3 Vp), start de timer en wordt er een spanning op hoog niveau ingesteld op de uitgang gedurende een tijd die wordt bepaald door de externe weerstand R (Ra + Rb, zie functioneel diagram) en condensator C - dit is de zogenaamde monostabiele multivibratormodus. De ingangspuls kan rechthoekig of sinusvormig zijn. Het belangrijkste is dat de duur ervan korter moet zijn dan de oplaadtijd van condensator C. Als de ingangspuls deze tijd toch overschrijdt, zal de uitgang van de microschakeling op een hoog niveau blijven totdat het ingangsniveau weer hoog wordt ingesteld. . De door de ingang verbruikte stroom bedraagt ​​niet meer dan 500 nA.

3. Afsluiten. De uitgangsspanning verandert met de voedingsspanning en is gelijk aan Vpit-1,7V (hoog uitgangsniveau). Op een laag niveau is de uitgangsspanning ongeveer 0,25V (bij een voedingsspanning van +5V). Het schakelen tussen lage en hoge toestanden vindt plaats in ongeveer 100 ns.

4. Opnieuw instellen. Wanneer een lage spanning (niet meer dan 0,7 V) op deze uitgang wordt toegepast, wordt de uitgang gereset naar een laag niveau, ongeacht in welke modus de timer zich momenteel bevindt en wat deze doet. Reset, weet je, het wordt ook in Afrika gereset. De ingangsspanning is onafhankelijk van de voedingsspanning - het is een TTL-compatibele ingang. Om onbedoelde resets te voorkomen, wordt het ten zeerste aanbevolen om deze pin op de positieve voeding aan te sluiten totdat deze nodig is.

5. Controle. Met deze pin heeft u toegang tot de referentiespanning van comparator nr. 1, die gelijk is aan 2/3Vsupply. Meestal wordt deze pin niet gebruikt. Het gebruik ervan kan de mogelijkheden van timerbeheer echter aanzienlijk uitbreiden. Het punt is dat door spanning op deze pin aan te leggen, je de duur van de uitgangspulsen van de timer kunt regelen en zo de distributieketen naar RC kunt sturen. De spanning die in de monostabiele multivibratormodus aan deze ingang wordt geleverd, kan variëren van 45% tot 90% van de voedingsspanning. En in multivibratormodus van 1,7 V tot de voedingsspanning. In dit geval ontvangen we aan de uitgang een FM (FM) gemoduleerd signaal. Als deze pin niet wordt gebruikt, wordt aanbevolen om deze via een condensator van 0,01 μF (10 nF) op de gemeenschappelijke draad aan te sluiten om het interferentieniveau en allerlei andere problemen te verminderen.

6. Stop. Deze pin is een van de ingangen van comparator nr. 1. Het wordt gebruikt als een soort tegenpool voor uitgang 2. Dat wil zeggen, het wordt gebruikt om de timer te stoppen en de uitgang in de staat te brengen ( Miauw! Stille paniek?!) laag niveau. Wanneer een puls op hoog niveau wordt toegepast (minstens 2/3 van de voedingsspanning), stopt de timer en wordt de uitgang gereset naar een laag niveau. Net als pin 2 kunnen op deze pin zowel rechthoekige als sinusvormige pulsen worden geleverd.

7. Ontlading. Deze pen is verbonden met de collector van transistor T6, waarvan de emitter met aarde is verbonden. Wanneer de transistor dus open is, wordt condensator C ontladen via de collector-emitterovergang en blijft in een ontladen toestand totdat de transistor sluit. De transistor is open wanneer de uitgang van de microschakeling laag is en gesloten wanneer de uitgang actief is, dat wil zeggen hoog is. Deze pin kan ook als hulpuitgang worden gebruikt. Het laadvermogen is ongeveer hetzelfde als dat van een conventionele timeruitgang.

8. Plus voeding. Net als bij conclusie 1 valt er niet veel te zeggen. De voedingsspanning van de timer kan in het bereik van 4,5-16 volt liggen. Voor militaire versies van de chip ligt het bovenste bereik op 18 volt.

Laten we dus aannemen dat we de chip van stroom hebben voorzien. De ingang is hoog, de uitgang is laag, condensator C is ontladen. Alles is kalm, iedereen slaapt. En dan BANG - we passen een reeks rechthoekige pulsen toe op de timeringang. Wat gebeurt er?

De allereerste puls op laag niveau schakelt de timeruitgang naar een status op hoog niveau. Transistor T6 sluit en de condensator begint op te laden via weerstand R. De hele tijd dat de condensator wordt opgeladen, blijft de timeruitgang ingeschakeld - deze handhaaft een hoog spanningsniveau. Zodra de condensator is opgeladen tot 2/3 van de voedingsspanning, wordt de uitgang van de microschakeling uitgeschakeld en verschijnt er een laag niveau op. Transistor T6 gaat open en condensator C ontlaadt.
Er zijn echter twee nuances die in de grafiek met stippellijnen worden weergegeven.

De eerste is dat als er na het opladen van de condensator een laag spanningsniveau aan de ingang overblijft - in dit geval blijft de uitgang actief - deze op een hoog niveau blijft totdat er een hoog niveau aan de ingang verschijnt. De tweede is als we de Reset-ingang activeren met een lage spanning. In dit geval wordt de uitgang onmiddellijk uitgeschakeld, ondanks het feit dat de condensator nog steeds aan het opladen is.
We zijn dus klaar met het lyrische gedeelte - laten we verder gaan met harde cijfers en berekeningen. Hoe kunnen we de tijd bepalen waarvoor de timer wordt ingeschakeld en welke waarden van de RC-keten nodig zijn om deze tijd in te stellen? De tijd waarin de condensator wordt opgeladen tot 63,2% (2/3) van de voedingsspanning wordt de tijdconstante genoemd, laten we dit aangeven met de letter t. Deze tijd wordt berekend met een formule die verbazingwekkend is in zijn complexiteit. Hier is het: t = R*C, waarbij R de weerstand van de weerstand in MegaOhm is, is C de capaciteit van de condensator in microFarads. De tijd wordt verkregen in seconden.

We komen terug op de formule als we de werkingsmodi van de timer in detail bekijken. Laten we nu eens kijken naar een eenvoudige tester voor deze chip, die u gemakkelijk kan vertellen of uw timerinstantie werkt of niet.

Als na het inschakelen van de stroom beide LED's knipperen, is alles in orde en werkt de microschakeling volledig. Als ten minste één van de diodes niet oplicht of, integendeel, constant oplicht, kan een dergelijke microschakeling met een gerust geweten door het toilet worden gespoeld of teruggestuurd worden naar de verkoper als je hem net hebt gekocht. Voedingsspanning - 9 volt. Bijvoorbeeld van een Krona-batterij.

Laten we nu eens kijken naar de bedrijfsmodi van deze microschakeling.
Strikt genomen heeft het twee modi. Eerst - monostabiele multivibrator. Monostabiel - omdat zo'n multivibrator maar één stabiele toestand heeft - uit. En we schakelen het tijdelijk in de aan-status door een signaal toe te passen op de timeringang. Zoals hierboven opgemerkt, wordt de tijd gedurende welke de multivibrator in de actieve toestand gaat bepaald door het RC-circuit. Deze eigenschappen kunnen in een grote verscheidenheid aan circuits worden gebruikt. Om iets voor een bepaalde tijd te starten of omgekeerd - om een ​​pauze voor een bepaalde tijd te vormen.

De tweede modus is een pulsgenerator. De microschakeling kan een reeks rechthoekige pulsen produceren, waarvan de parameters worden bepaald door dezelfde RC-keten.

Laten we vanaf het begin beginnen, dat wil zeggen vanaf de eerste modus.

Het schakelschema voor het aansluiten van de microschakeling wordt weergegeven in de figuur. Het RC-circuit is aangesloten tussen de plus en min van de voeding. Pin 6 - Stop is verbonden met de verbinding tussen de weerstand en de condensator. Dit is de invoer van comparator nr. 1. Pin 7 is hier ook aangesloten - Bit. De ingangspuls wordt toegepast op pin 2 - Start. Dit is de invoer van comparator nr. 2. Een volledig eenvoudig circuit - één weerstand en één condensator - hoeveel eenvoudiger? Om de ruisimmuniteit te vergroten, kunt u pin 5 via een condensator van 10 nF op de gemeenschappelijke draad aansluiten.
Dus in de begintoestand is de uitgang van de timer laag - ongeveer nul volt, de condensator is ontladen en wil niet worden opgeladen, omdat transistor T6 open is. Deze toestand is stabiel en kan voor onbepaalde tijd duren. Wanneer een puls op laag niveau bij de ingang arriveert, wordt comparator nr. 2 geactiveerd en wordt de interne timertrigger omgeschakeld. Als gevolg hiervan wordt aan de uitgang een hoog spanningsniveau ingesteld. Transistor T6 sluit en condensator C begint op te laden via weerstand R. Gedurende de hele tijd dat hij oplaadt, blijft de uitgang van de timer hoog. De timer reageert niet op externe stimuli als deze bij pin 2 aankomen. Dat wil zeggen, nadat de timer vanaf de eerste puls is geactiveerd, volgen er nog meer pulsen hebben geen effect over de status van de timer - dit is erg belangrijk. Wat is daar aan de hand? Oh ja, de condensator wordt opgeladen. Wanneer hij wordt opgeladen tot een spanning van 2/3V, zal comparator nr. 1 werken en op zijn beurt de interne trigger omschakelen. Als gevolg hiervan zal er een laag spanningsniveau aan de uitgang tot stand worden gebracht en zal het circuit terugkeren naar zijn oorspronkelijke, stabiele toestand. Transistor T6 zal openen en condensator C ontladen.

De tijd waarvoor de timer, om zo te zeggen, "gek wordt", kan variëren van één milliseconde tot honderden seconden.
Het wordt als volgt beschouwd: T=1,1*R*C
Theoretisch zijn er geen grenzen aan de duur van pulsen - zowel de minimale als de maximale duur. Er zijn echter enkele praktische beperkingen die kunnen worden omzeild, maar eerst moet u nadenken of dit nodig is en of het gemakkelijker zou zijn om een ​​andere circuitoplossing te kiezen.

Laten we verder gaan naar de tweede modus.

Er is nog een weerstand aan dit circuit toegevoegd. De ingangen van beide comparatoren zijn verbonden en verbonden met het knooppunt van weerstand R2 en condensator. Pin 7 is verbonden tussen weerstanden. De condensator wordt opgeladen via weerstanden R1 en R2.

Laten we nu eens kijken wat er gebeurt als we stroom op het circuit zetten. In de begintoestand is de condensator ontladen en hebben de ingangen van beide comparatoren een laag spanningsniveau, bijna nul. Comparator nr. 2 schakelt de interne trigger om en stelt de timeruitgang in op een hoog niveau. Transistor T6 sluit en de condensator begint op te laden via weerstanden R1 en R2.

Wanneer de spanning op de condensator 2/3 van de voedingsspanning bereikt, schakelt comparator nr. 1 op zijn beurt de trigger om en schakelt de timeruitgang uit - de uitgangsspanning wordt bijna nul. Transistor T6 gaat open en de condensator begint te ontladen via weerstand R2. Zodra de spanning op de condensator daalt tot 1/3 van de voedingsspanning, zal comparator nr. 2 de trigger opnieuw omzetten en zal er weer een hoog niveau verschijnen aan de uitgang van de microschakeling. Transistor T6 zal sluiten en de condensator zal opnieuw beginnen op te laden...

Kortom, de output die we krijgen is een reeks rechthoekige pulsen. De pulsfrequentie is, zoals je waarschijnlijk al geraden had, afhankelijk van de waarden van C, R1 en R2. Het wordt bepaald door de formule:

De waarden van R1 en R2 worden vervangen in Ohm, C - in Farads, de frequentie wordt verkregen in Hertz.
De tijd tussen het begin van elke volgende puls wordt een periode genoemd en wordt aangegeven met de letter t. Het bestaat uit de duur van de puls zelf - t1 en het interval tussen pulsen - t2. t = t1+t2.
Frequentie en periode zijn omgekeerde concepten en de relatie daartussen is als volgt:
f = 1/t.
t1 en t2 kunnen en moeten uiteraard ook worden berekend. Zoals dit:
t1 = 0,693(R1+R2)C;
t2 = 0,693R2C;

Het lijkt erop dat we klaar zijn met het theoretische gedeelte. In het volgende deel zullen we kijken naar specifieke voorbeelden van het inschakelen van de 555-timer in verschillende circuits en voor een breed scala aan toepassingen.

De geschiedenis van de creatie van een zeer populaire microschakeling en een beschrijving van de interne structuur ervan

Een van de legendes van de elektronica is NE555 geïntegreerde timerchip. Het werd ontwikkeld in 1972. Niet elke microschakeling of zelfs elke transistor kan trots zijn op zo'n lange levensduur. Dus wat is er zo speciaal aan deze microschakeling met drie vijven in de markering?

Signetics begon met de serieproductie van de NE555-chip precies een jaar later het is ontwikkeld door Hans R. Camenzind. Het meest verrassende aan dit verhaal was dat Camenzind destijds praktisch werkloos was: hij verliet het bedrijf PR Mallory, maar slaagde er nergens in om een ​​baan te krijgen. In wezen was het "zelfgemaakt".

De microschakeling zag het levenslicht en kreeg zoveel bekendheid en populariteit dankzij de inspanningen van Signetics-manager Art Fury, die uiteraard de vriend van Camenzind was. Hij werkte eerder voor General Electric, dus hij kende de elektronicamarkt, wat daar nodig was en hoe hij de aandacht van een potentiële koper kon trekken.

Volgens de herinneringen van Camenzind was A. Fury een echte liefhebber en liefhebber van zijn werk. Thuis had hij een heel laboratorium vol radiocomponenten, waar hij verschillende onderzoeken en experimenten uitvoerde. Dit maakte het mogelijk om een ​​enorme praktische ervaring op te doen en de theoretische kennis te verdiepen.

Destijds heetten Signetics-producten “5**”, en de ervaren A. Fury, die een griezelig gevoel had voor de elektronicamarkt, besloot dat de markering 555 (drie vijven) precies goed zou zijn voor de nieuwe microschakeling. En hij vergiste zich niet: er was veel vraag naar de microschakeling, het werd misschien wel de meest wijdverspreide in de hele geschiedenis van de creatie van microschakelingen. Het meest interessante is dat de microschakeling tot op de dag van vandaag zijn relevantie niet heeft verloren.

Iets later verschenen er twee letters in de markering van de microschakeling, deze werd bekend als NE555. Maar aangezien er op dat moment volledige verwarring bestond in het patenteringssysteem, haastte iedereen zich natuurlijk om de integrale timer te produceren, waarbij andere (lees hun) letters voor de drie vijven werden geplaatst. Later werden op basis van de 555-timer dubbele (IN556N) en quad- (IN558N) timers ontwikkeld, uiteraard in meer multi-pins pakketten. Maar dezelfde NE555 werd als basis genomen.

Rijst. 1. NE555 integrale timer

555 in de Sovjet-Unie

De eerste beschrijving van 555 in de binnenlandse radiotechnische literatuur verscheen al in 1975 in het tijdschrift "Electronics". De auteurs van het artikel merkten op dat deze microschakeling niet minder populair zou zijn dan de operationele versterkers die toen al algemeen bekend waren. En ze hadden helemaal geen ongelijk. De microschakeling maakte het mogelijk om zeer eenvoudige ontwerpen te maken, en bijna allemaal begonnen ze onmiddellijk te werken, zonder pijnlijke instellingen. Maar het is bekend dat de herhaalbaarheid van een ontwerp thuis toeneemt naarmate het kwadraat van zijn ‘eenvoud’ toeneemt.

In de Sovjet-Unie werd eind jaren 80 een compleet analoog van de 555 ontwikkeld, genaamd KR1006VI1. De eerste industriële toepassing van de huishoudelijke analoog was in de Elektronika VM12 videorecorder.

Interne structuur van de NE555-chip

Voordat u uw soldeerbout pakt en begint met het monteren van het geïntegreerde timerontwerp, moeten we eerst begrijpen wat erin zit en hoe het allemaal werkt. Hierna zal het veel gemakkelijker zijn om te begrijpen hoe een specifiek praktisch schema werkt.

Binnen de integrale timer zijn er meer dan twintig, waarvan de verbinding wordt weergegeven in de figuur -

Zoals u kunt zien, is het schakelschema behoorlijk complex en wordt het hier alleen ter algemene informatie weergegeven. Er past immers nog steeds geen soldeerbout in en je kunt hem ook niet repareren. In feite is dit precies hoe alle andere microschakelingen, zowel digitaal als analoog, er van binnenuit uitzien (zie -). Dit is de technologie voor het produceren van geïntegreerde schakelingen. Het zal ook niet mogelijk zijn om de logica van de werking van het apparaat als geheel te begrijpen met behulp van een dergelijk schema, dus hieronder vindt u een functioneel diagram en de beschrijving ervan.

Technische gegevens

Maar voordat u de logica van de microschakeling begrijpt, moet u waarschijnlijk de elektrische parameters ervan opgeven. Het voedingsspanningsbereik is vrij breed, 4,5…18V, en de uitgangsstroom kan 200mA bereiken, waardoor zelfs relais met een laag vermogen als belasting kunnen worden gebruikt. De microschakeling zelf verbruikt heel weinig: er wordt slechts 3...6mA toegevoegd aan de belastingsstroom. Tegelijkertijd is de nauwkeurigheid van de timer zelf praktisch niet afhankelijk van de voedingsspanning - slechts 1 procent van de berekende waarde. De drift bedraagt ​​slechts 0,1%/volt. Het temperatuurverschil is ook klein: slechts 0,005%/°C. Zoals je kunt zien, is alles redelijk stabiel.

Functioneel diagram van NE555 (KR1006VI1)

Zoals hierboven vermeld, maakten ze in de USSR een analoog van de burgerlijke NE555 en noemden deze KR1006VI1. De analoog bleek zeer succesvol, niet slechter dan het origineel, dus je kunt hem zonder angst of twijfel gebruiken. Figuur 3 toont het functionele diagram van de geïntegreerde timer KR1006VI1. Het is volledig compatibel met de NE555-chip.

Figuur 3. Functioneel diagram van de geïntegreerde timer KR1006VI1

De chip zelf is niet zo groot: hij is verkrijgbaar in een acht-pins DIP8-behuizing, maar ook in een kleine SOIC8. Dit laatste suggereert dat 555 kan worden gebruikt voor SMD-montage, met andere woorden, ontwikkelaars zijn er nog steeds in geïnteresseerd.

Er zijn ook weinig elementen in de microschakeling. De belangrijkste is DD1. Wanneer een logische trigger wordt toegepast op ingang R, wordt de trigger teruggezet op nul, en wanneer een logische trigger wordt toegepast op ingang S, wordt deze uiteraard op één gezet. Om stuursignalen aan de RS-ingangen te genereren, wordt het gebruikt, wat later zal worden besproken.

De fysieke niveaus van een logische eenheid zijn uiteraard afhankelijk van de gebruikte voedingsspanning en variëren praktisch van Upit/2 tot bijna volledige Upit. Ongeveer dezelfde verhouding wordt waargenomen in CMOS-logische chips. De logische nul ligt, zoals gebruikelijk, binnen het bereik van 0...0,4V. Maar deze niveaus bevinden zich in de microschakeling, je kunt er alleen maar naar raden, maar je kunt ze niet met je handen aanraken of met je ogen zien.

Uitgangstrap

Om de belastingscapaciteit van de microschakeling te vergroten, is een krachtige eindtrap met transistors VT1, VT2 verbonden met de triggeruitgang.

Als de RS-trigger wordt gereset, is er een logische nulspanning aanwezig op de uitgang (pin 3), d.w.z. transistor VT2 is open. In het geval dat de trigger op de uitgang wordt ingesteld, is het niveau ook logisch.

De eindtrap is gemaakt volgens een push-pull-circuit, waarmee u een belasting kunt aansluiten tussen de uitgang en de gemeenschappelijke draad (pinnen 3.1) of de voedingsbus (pinnen 3.8).

Een kleine opmerking over de eindtrap. Bij het repareren en instellen van apparaten op digitale microcircuits is een van de methoden om het circuit te controleren het toepassen van een signaal op laag niveau op de in- en uitgangen van de microcircuits. In de regel wordt dit gedaan door dezelfde in- en uitgangen met een naainaald met de gemeenschappelijke draad te kortsluiten, zonder schade aan de microcircuits te veroorzaken.

In sommige circuits is de voeding van de NE555 5V, dus het lijkt erop dat dit ook digitale logica is en ook vrijelijk gebruikt kan worden. Maar in werkelijkheid is dit niet het geval. In het geval van de 555-microschakeling, of preciezer gezegd met zijn push-pull-uitgang, kunnen dergelijke "experimenten" niet worden gedaan: als de uitgangstransistor VT1 op dit moment in de open toestand staat, zal er kortsluiting ontstaan ​​en zal de transistor gewoonweg opbranden. En als de voedingsspanning dichtbij het maximum ligt, is een rampzalig einde simpelweg onvermijdelijk.

Extra transistor (pin 7)

Naast de genoemde transistors is er ook een VT3-transistor. De collector van deze transistor is verbonden met pin 7 van microschakeling "Discharge". Het doel is om de timingcondensator te ontladen bij gebruik van de microschakeling als pulsgenerator. De condensatorontlading vindt plaats op het moment dat de trigger DD1 wordt gereset. Als we ons de beschrijving van de trigger herinneren, dan is er op dit moment aan de inverse uitgang (aangegeven in het diagram door een cirkel) een logische eenheid, die leidt tot de opening van transistor VT3.

Over het resetsignaal (pin 4)

U kunt de trigger op elk moment resetten - het "reset"-signaal heeft hoge prioriteit. Hiervoor is er een speciale ingang R (pin 4), in de figuur aangeduid als Usbr. Zoals u uit de afbeelding kunt begrijpen, zal er een reset plaatsvinden als er een lage puls van niet meer dan 0,7 V op pin 4 wordt toegepast. In dit geval verschijnt er een lage spanning aan de uitgang van de microschakeling (pin 3).

In gevallen waarin deze ingang niet wordt gebruikt, wordt er een logisch niveau op toegepast om impulsruis te elimineren. De eenvoudigste manier om dit te doen is door pin 4 rechtstreeks op de voedingsbus aan te sluiten. Je mag het in geen geval als het ware in de “lucht” laten hangen. Dan zul je je lange tijd moeten afvragen en afvragen: waarom werkt het schema zo onstabiel?

Opmerkingen over de trigger "in het algemeen"

Om niet volledig in de war te raken over de staat waarin de trigger zich bevindt, moet eraan worden herinnerd dat bij het bespreken van een trigger altijd rekening wordt gehouden met de staat van de directe output ervan. Welnu, als er wordt gezegd dat de trigger "geïnstalleerd" is, dan bevindt de directe uitvoer zich in de staat van logische. Als ze zeggen dat de trigger ‘reset’ is, zal de directe output zeker in een logische nulstatus zijn.

Bij de inverse uitgang (gemarkeerd met een kleine cirkel) zal alles precies het tegenovergestelde zijn, daarom wordt de triggeruitgang vaak parafase genoemd. Om niet opnieuw alles door elkaar te halen, zullen we hier niet meer over praten.

Iedereen die dit punt aandachtig heeft gelezen, zou zich kunnen afvragen: “Neem me niet kwalijk, dit is slechts een trigger met een krachtige transistortrap aan de uitgang. Waar is de timer zelf?” En hij zal gelijk hebben, aangezien de timer nog niet eens is bereikt. Om een ​​timer te maken, bedacht zijn vader, de maker Hans R. Camenzind, een originele manier om deze trigger te bedienen. De hele truc van deze methode ligt in het genereren van stuursignalen.

Het genereren van signalen op de RS-triggeringangen

Dus, wat hebben we gekregen? Het geheel in de timer wordt bestuurd door trigger DD1: als deze op één is ingesteld, heeft de uitgang van de microschakeling een hoog spanningsniveau, en als deze wordt gereset, heeft pin 3 een laag niveau en bovendien transistor VT3 is geopend. Het doel van deze transistor is het ontladen van een timingcondensator in een circuit, bijvoorbeeld een pulsgenerator.

Trigger DD1 wordt bestuurd met behulp van comparatoren DA1 en DA2. Om de werking van de flip-flop te besturen, moeten R- en S-signalen van hoog niveau worden verkregen aan de uitgangen van de vergelijkers. Aan één van de ingangen van elke comparator wordt een referentiespanning geleverd, die wordt gevormd door een precisiedeler op weerstanden R1…R3. De weerstand van de weerstanden is hetzelfde, dus de spanning die erop wordt toegepast, wordt in 3 gelijke delen verdeeld.

Triggerbesturingssignalen genereren

Start een timer

Een referentiespanning van 1/3U wordt geleverd aan de directe ingang van comparator DA2, en de externe timerstartspanning Uzap wordt via pin 2 geleverd aan de inverse ingang van de comparator. Om de ingang S van flipflop DD1 te kunnen beïnvloeden moet de uitgang van deze comparator een hoog niveau krijgen. Dit is mogelijk als de spanning Uzap in het bereik van 0...1/3U ligt.

Zelfs een kortetermijnpuls van een dergelijke spanning zal trigger DD1 activeren en ervoor zorgen dat er een hoog spanningsniveau verschijnt aan de uitgang van de timer. Als de Uzap-ingang wordt blootgesteld aan een spanning hoger dan 1/3U en hoger dan de voedingsspanning, zullen er geen veranderingen optreden aan de uitgang van de microschakeling.

Stop de timer

Om de timer te stoppen, hoeft u alleen maar de interne trigger DD1 te resetten en hiervoor een hoog R-signaal te genereren aan de uitgang van de comparator DA1. Comparator DA1 wordt iets anders ingeschakeld dan DA2. Op de inverterende ingang wordt een referentiespanning van 2/3U toegepast en op de directe ingang wordt het stuursignaal “Bedrijfsdrempel” Uthr aangeboden.

Met deze aansluiting zal er alleen een hoog niveau aan de uitgang van comparator DA1 optreden als de spanning Uthr aan de directe ingang de referentiespanning 2/3U aan de inverterende ingang overschrijdt. In dit geval wordt trigger DD1 gereset en wordt er een laag niveausignaal gegenereerd aan de uitgang van de microschakeling (pin 3). De "ontladings" -transistor VT3 gaat ook open, waardoor de timingcondensator wordt ontladen.

Als de ingangsspanning binnen 1/3U...2/3U ligt, zal geen van de comparatoren werken en zal de status aan de timeruitgang niet veranderen. In de digitale technologie wordt deze spanning het “grijsniveau” genoemd. Als je simpelweg pin 2 en 6 aansluit, krijg je een comparator met triggerniveaus van 1/3U en 2/3U. En zelfs zonder een enkel extra detail!

Referentiespanning wijzigen

Pen 5, in de afbeelding aangeduid als Urev, is bedoeld voor het bewaken van de referentiespanning of het wijzigen ervan met behulp van extra weerstanden. Ook is het mogelijk om aan deze ingang een stuurspanning toe te voeren, waardoor een frequentie- of fasegemoduleerd signaal kan worden verkregen. Maar vaker wordt deze pin niet gebruikt, maar om de invloed van interferentie te verminderen, is hij via een kleine condensator met de gemeenschappelijke draad verbonden.

De microschakeling wordt gevoed via pinnen 1 - GND, 2 +U.

Hier is de daadwerkelijke beschrijving van de geïntegreerde timer NE555. De timer bevat veel verschillende circuits, die in de volgende artikelen worden besproken.

Boris Aladysjkin

Vervolg van het artikel:

NE555 is een legendarische timerchip, die een van de eerste geïntegreerde microassemblages werd. Het bevat ongeveer 20 transistors en wordt gebruikt om in twee modi te werken. In directe timer- en rechthoekige pulsgeneratormodus.

555 Timerreferentiedocumentatie

Vul één van onderstaande waarden in, en klik op de knop Berekenen en de rekenmachine geeft je een scala aan mogelijke opties voor weerstandswaarden R1, R2 & condensatorwaarde.

Directory- pinout met een gedetailleerde beschrijving van alle pinnen van de timerchip uit de 555-serie

Bovendien hangt het volumeniveau af van de hoeveelheid licht die op de lichtgevoelige weerstand valt

De werking van het circuit is helemaal niet ingewikkeld, de NE555-timers zijn twee generatoren, een laagfrequente generator (de eerste links in het diagram) bestuurt de werking van de tweede hoogfrequente generator (de opwekkingsfrequentie verlagen en verhogen ), dan volgen de pulsen naar de transistorversterker VT1, op de emitter waarvan een luidspreker van 8 ohm is aangesloten.

Op het moment dat de piëzo-elektrische sensor een mechanisch effect detecteert, genereert deze een elektrische puls, wat een signaal is om een ​​monostabiele multivibrator te activeren, waarvan de uitgang is verbonden met een dubbele optocoupler.

Dit lichtalarmcircuit wordt geactiveerd wanneer het lichtniveau van de sensor plotseling daalt, waardoor een hoorbaar alarm wordt geactiveerd. Het apparaat werkt niet als de helderheid soepel verandert. Om de levensduur van de batterij te verlengen klinkt het akoestische alarm van één tot tien seconden, de geluidsduur kan worden aangepast met behulp van de bouwweerstand R5.

De basis van het stroboscoopcircuit zijn timerapparaten die zijn gemonteerd op KR1006VI1-microcircuits (binnenlands analoog uit de 555-serie) die stabielere timingkarakteristieken hebben, omdat de pulsduur en pauze tussen pulsen niet afhankelijk zijn van de spanning van de stroombron.

Een zeer goede manier om de helderheid van LED's te regelen is het gebruik van pulsbreedtemodulatie, aangezien de LED's worden gevoed door de aanbevolen stroomsterkte en het mogelijk is de helderheid van de gloed te regelen door stroom op een hogere frequentie te leveren. De verandering in periode is recht evenredig met de helderheid.

Voor akoestische signalering wordt vaak gebruik gemaakt van geluiden die doen denken aan een sirene. Ze worden elektromechanisch of elektronisch verkregen. De voorgestelde elektronische alarminrichting heeft het voordeel dat het timbre van het sirenegeluid kan worden veranderd. Het bestaat uit een master-oscillator, modulator en versterker. De masteroscillator is gemaakt op de B555D geïntegreerde schakeling (zie schakelschema). Het gewenste klankkleur wordt geselecteerd met behulp van weerstand R4. De generatorfrequentie van 1 kHz wordt ingesteld met weerstand R6 en condensator C4. Het huilende geluid van een sirene wordt verkregen door een sinusvormig signaal met een frequentie van ongeveer 1 Hz aan te leggen vanuit de generator op transistor VT1. op pin 5 van de microschakeling. Dankzij de diode VD1 en de ingangsweerstand van de microschakeling gelijk aan 5 kOhm, worden de door de hoofdoscillator gegenereerde elektrische oscillaties gemoduleerd met een frequentie van 1 Hz.

Theorie en praktijk van het gebruik van timer 555. Deel één.

Waarschijnlijk bestaat zo’n radioamateur niet ( Miauw, en zijn kat!- Hier en verder ca. Kota), die deze prachtige microschakeling in zijn praktijk niet zou gebruiken. Nou, iedereen heeft zeker van haar gehoord.

De geschiedenis begon in 1971, toen Signetics Corporation de SE555/NE555-chip uitbracht, genaamd "Integrated Timer" ( De IC-tijdmachine).
Destijds was dit de enige “timer”-microschakeling die beschikbaar was voor de massaconsument. Onmiddellijk nadat het in de verkoop ging, werd de microschakeling enorm populair onder zowel amateurs als professionals. Er zijn een aantal artikelen, beschrijvingen en diagrammen verschenen waarin dit apparaat wordt gebruikt.
De afgelopen 35 jaar heeft bijna elke zichzelf respecterende halfgeleiderfabrikant het als zijn plicht beschouwd om zijn eigen versie van deze microschakeling uit te brengen, inclusief het gebruik van modernere technische processen. Zo brengt Motorola een CMOS-versie van de MC1455 uit. Maar ondanks dit alles zijn er geen verschillen tussen al deze versies in functionaliteit en pin-indeling. Ze zijn allemaal volledige analogen van elkaar.
Onze binnenlandse fabrikanten stonden ook niet opzij en produceerden deze microschakeling genaamd KR1006VI1.

En hier is een lijst met buitenlandse fabrikanten die de 555-timer produceren en hun commerciële benamingen:

In sommige gevallen worden twee namen vermeld. Dit betekent dat er twee versies van de chip beschikbaar zijn: civiel, voor commercieel gebruik en militair. De militaire versie heeft een grotere nauwkeurigheid, een groter bedrijfstemperatuurbereik en is verkrijgbaar in een metalen of keramische behuizing. Nou ja, duurder natuurlijk.

Laten we beginnen met de behuizing en pinnen.

De microschakeling is verkrijgbaar in twee soorten behuizingen: plastic DIP en rond metaal. Toegegeven, het werd nog steeds geproduceerd in een metalen behuizing - nu zijn er alleen nog DIP-behuizingen over. Maar voor het geval je plotseling zoveel geluk hebt, presenteer ik beide tekeningen van de zaak. De pintoewijzingen zijn in beide gevallen hetzelfde. Naast de standaard zijn er nog twee soorten microschakelingen beschikbaar: 556 en 558. 556 is een dubbele versie van de timer, 558 is een viervoudige versie.

Het functionele diagram van de timer wordt weergegeven in de figuur direct boven deze zin.
De microschakeling bevat ongeveer 20 transistors, 15 weerstanden, 2 diodes. De samenstelling en hoeveelheid van de componenten kan afhankelijk van de fabrikant enigszins variëren. De uitgangsstroom kan 200 mA bereiken, de verbruikte stroom is 3-6 mA meer. De voedingsspanning kan variëren van 4,5 tot 18 volt. In dit geval is de nauwkeurigheid van de timer vrijwel onafhankelijk van veranderingen in de voedingsspanning en bedraagt ​​deze 1% van de berekende spanning. De drift bedraagt ​​0,1%/volt en de temperatuurdrift bedraagt ​​0,005%/C.

Nu zullen we naar het schakelschema van de timer kijken en de botten wassen, of beter gezegd de poten - welke output is nodig voor wat en wat betekent het allemaal.

Dus conclusies ( Miauw! Hij heeft het over benen...):

1. Aarde. Er valt hier niets bijzonders op te merken - de uitgang die is aangesloten op de min van de voeding en op de gemeenschappelijke draad van het circuit.

2. Lanceren. Comparatoringang nr. 2. Wanneer een puls op laag niveau wordt aangeboden aan deze ingang (niet meer dan 1/3 Vp), start de timer en wordt er een spanning op hoog niveau ingesteld op de uitgang gedurende een tijd die wordt bepaald door de externe weerstand R (Ra + Rb, zie functioneel diagram) en condensator C - dit is de zogenaamde monostabiele multivibratormodus. De ingangspuls kan rechthoekig of sinusvormig zijn. Het belangrijkste is dat de duur ervan korter moet zijn dan de oplaadtijd van condensator C. Als de ingangspuls deze tijd toch overschrijdt, zal de uitgang van de microschakeling op een hoog niveau blijven totdat het ingangsniveau weer hoog wordt ingesteld. . De door de ingang verbruikte stroom bedraagt ​​niet meer dan 500 nA.

3. Afsluiten. De uitgangsspanning verandert met de voedingsspanning en is gelijk aan Vpit-1,7V (hoog uitgangsniveau). Op een laag niveau is de uitgangsspanning ongeveer 0,25V (bij een voedingsspanning van +5V). Het schakelen tussen lage en hoge toestanden vindt plaats in ongeveer 100 ns.

4. Opnieuw instellen. Wanneer een lage spanning (niet meer dan 0,7 V) op deze uitgang wordt toegepast, wordt de uitgang gereset naar een laag niveau, ongeacht in welke modus de timer zich momenteel bevindt en wat deze doet. Reset, weet je, het wordt ook in Afrika gereset. De ingangsspanning is onafhankelijk van de voedingsspanning - het is een TTL-compatibele ingang. Om onbedoelde resets te voorkomen, wordt het ten zeerste aanbevolen om deze pin op de positieve voeding aan te sluiten totdat deze nodig is.

5. Controle. Met deze pin heeft u toegang tot de referentiespanning van comparator nr. 1, die gelijk is aan 2/3Vsupply. Meestal wordt deze pin niet gebruikt. Het gebruik ervan kan de mogelijkheden van timerbeheer echter aanzienlijk uitbreiden. Het punt is dat door spanning op deze pin aan te leggen, je de duur van de uitgangspulsen van de timer kunt regelen en zo de distributieketen naar RC kunt sturen. De spanning die in de monostabiele multivibratormodus aan deze ingang wordt geleverd, kan variëren van 45% tot 90% van de voedingsspanning. En in multivibratormodus van 1,7 V tot de voedingsspanning. In dit geval ontvangen we aan de uitgang een FM (FM) gemoduleerd signaal. Als deze pin niet wordt gebruikt, wordt aanbevolen om deze via een condensator van 0,01 μF (10 nF) op de gemeenschappelijke draad aan te sluiten om het interferentieniveau en allerlei andere problemen te verminderen.

6. Stop. Deze pin is een van de ingangen van comparator nr. 1. Het wordt gebruikt als een soort tegenpool voor uitgang 2. Dat wil zeggen, het wordt gebruikt om de timer te stoppen en de uitgang in de staat te brengen ( Miauw! Stille paniek?!) laag niveau. Wanneer een puls op hoog niveau wordt toegepast (minstens 2/3 van de voedingsspanning), stopt de timer en wordt de uitgang gereset naar een laag niveau. Net als pin 2 kunnen op deze pin zowel rechthoekige als sinusvormige pulsen worden geleverd.

7. Ontlading. Deze pen is verbonden met de collector van transistor T6, waarvan de emitter met aarde is verbonden. Wanneer de transistor dus open is, wordt condensator C ontladen via de collector-emitterovergang en blijft in een ontladen toestand totdat de transistor sluit. De transistor is open wanneer de uitgang van de microschakeling laag is en gesloten wanneer de uitgang actief is, dat wil zeggen hoog is. Deze pin kan ook als hulpuitgang worden gebruikt. Het laadvermogen is ongeveer hetzelfde als dat van een conventionele timeruitgang.

8. Plus voeding. Net als bij conclusie 1 valt er niet veel te zeggen. De voedingsspanning van de timer kan in het bereik van 4,5-16 volt liggen. Voor militaire versies van de chip ligt het bovenste bereik op 18 volt.

Laten we dus aannemen dat we de chip van stroom hebben voorzien. De ingang is hoog, de uitgang is laag, condensator C is ontladen. Alles is kalm, iedereen slaapt. En dan BANG - we passen een reeks rechthoekige pulsen toe op de timeringang. Wat gebeurt er?
De allereerste puls op laag niveau schakelt de timeruitgang naar een status op hoog niveau. Transistor T6 sluit en de condensator begint op te laden via weerstand R. De hele tijd dat de condensator wordt opgeladen, blijft de timeruitgang ingeschakeld - deze handhaaft een hoog spanningsniveau. Zodra de condensator is opgeladen tot 2/3 van de voedingsspanning, wordt de uitgang van de microschakeling uitgeschakeld en verschijnt er een laag niveau op. Transistor T6 gaat open en condensator C ontlaadt.
Er zijn echter twee nuances die in de grafiek met stippellijnen worden weergegeven.
De eerste is dat als er na het opladen van de condensator een laag spanningsniveau aan de ingang overblijft - in dit geval blijft de uitgang actief - deze op een hoog niveau blijft totdat er een hoog niveau aan de ingang verschijnt. De tweede is als we de Reset-ingang activeren met een lage spanning. In dit geval wordt de uitgang onmiddellijk uitgeschakeld, ondanks het feit dat de condensator nog steeds aan het opladen is.
We zijn dus klaar met het lyrische gedeelte - laten we verder gaan met harde cijfers en berekeningen. Hoe kunnen we de tijd bepalen waarvoor de timer wordt ingeschakeld en welke waarden van de RC-keten nodig zijn om deze tijd in te stellen? De tijd waarin de condensator wordt opgeladen tot 63,2% (2/3) van de voedingsspanning wordt de tijdconstante genoemd, laten we dit aangeven met de letter t. Deze tijd wordt berekend met een formule die verbazingwekkend is in zijn complexiteit. Hier is het: t = R*C, waarbij R de weerstand van de weerstand in MegaOhm is, is C de capaciteit van de condensator in microFarads. De tijd wordt verkregen in seconden.

We komen terug op de formule als we de werkingsmodi van de timer in detail bekijken. Laten we nu eens kijken naar een eenvoudige tester voor deze chip, die u gemakkelijk kan vertellen of uw timerinstantie werkt of niet.

Als na het inschakelen van de stroom beide LED's knipperen, is alles in orde en werkt de microschakeling volledig. Als ten minste één van de diodes niet oplicht of, integendeel, constant oplicht, kan een dergelijke microschakeling met een gerust geweten door het toilet worden gespoeld of teruggestuurd worden naar de verkoper als je hem net hebt gekocht. Voedingsspanning - 9 volt. Bijvoorbeeld van een Krona-batterij.

Laten we nu eens kijken naar de bedrijfsmodi van deze microschakeling.
Strikt genomen heeft het twee modi. Eerst - monostabiele multivibrator. Monostabiel - omdat zo'n multivibrator maar één stabiele toestand heeft - uit. En we schakelen het tijdelijk in de aan-status door een signaal toe te passen op de timeringang. Zoals hierboven opgemerkt, wordt de tijd gedurende welke de multivibrator in de actieve toestand gaat bepaald door het RC-circuit. Deze eigenschappen kunnen in een grote verscheidenheid aan circuits worden gebruikt. Om iets voor een bepaalde tijd te starten of omgekeerd - om een ​​pauze voor een bepaalde tijd te vormen.

De tweede modus is een pulsgenerator. De microschakeling kan een reeks rechthoekige pulsen produceren, waarvan de parameters worden bepaald door dezelfde RC-keten. ( Miauw! Ik wil een ketting. Op de staart. Of een armband. Antistatisch.)
Onze kat is tenslotte een saaie kat.
Laten we vanaf het begin beginnen, dat wil zeggen vanaf de eerste modus.

Het schakelschema voor het aansluiten van de microschakeling wordt weergegeven in de figuur. Het RC-circuit is aangesloten tussen de plus en min van de voeding. Pin 6 - Stop is verbonden met de verbinding tussen de weerstand en de condensator. Dit is de invoer van comparator nr. 1. Pin 7 is hier ook aangesloten - Bit. De ingangspuls wordt toegepast op pin 2 - Start. Dit is de invoer van comparator nr. 2. Een volledig eenvoudig circuit - één weerstand en één condensator - hoeveel eenvoudiger? Om de ruisimmuniteit te vergroten, kunt u pin 5 via een condensator van 10 nF op de gemeenschappelijke draad aansluiten.
Dus in de begintoestand is de uitgang van de timer laag - ongeveer nul volt, de condensator is ontladen en wil niet worden opgeladen, omdat transistor T6 open is. Deze toestand is stabiel en kan voor onbepaalde tijd duren. Wanneer een puls op laag niveau bij de ingang arriveert, wordt comparator nr. 2 geactiveerd en wordt de interne timertrigger omgeschakeld. Als gevolg hiervan wordt aan de uitgang een hoog spanningsniveau ingesteld. Transistor T6 sluit en condensator C begint op te laden via weerstand R. Gedurende de hele tijd dat hij oplaadt, blijft de uitgang van de timer hoog. De timer reageert niet op externe stimuli als deze bij pin 2 aankomen. Dat wil zeggen, nadat de timer vanaf de eerste puls is geactiveerd, volgen er nog meer pulsen hebben geen effect over de status van de timer - dit is erg belangrijk. Wat is daar aan de hand? Oh ja, de condensator wordt opgeladen. Wanneer hij wordt opgeladen tot een spanning van 2/3V, zal comparator nr. 1 werken en op zijn beurt de interne trigger omschakelen. Als gevolg hiervan zal er een laag spanningsniveau aan de uitgang tot stand worden gebracht en zal het circuit terugkeren naar zijn oorspronkelijke, stabiele toestand. Transistor T6 zal openen en condensator C ontladen.

Laten we verder gaan naar de tweede modus.

Er is nog een weerstand aan dit circuit toegevoegd. De ingangen van beide comparatoren zijn verbonden en verbonden met het knooppunt van weerstand R2 en condensator. Pin 7 is verbonden tussen weerstanden. De condensator wordt opgeladen via weerstanden R1 en R2.
Laten we nu eens kijken wat er gebeurt als we stroom op het circuit zetten. In de begintoestand is de condensator ontladen en hebben de ingangen van beide comparatoren een laag spanningsniveau, bijna nul. Comparator nr. 2 schakelt de interne trigger om en stelt de timeruitgang in op een hoog niveau. Transistor T6 sluit en de condensator begint op te laden via weerstanden R1 en R2.

Wanneer de spanning op de condensator 2/3 van de voedingsspanning bereikt, schakelt comparator nr. 1 op zijn beurt de trigger om en schakelt de timeruitgang uit - de uitgangsspanning wordt bijna nul. Transistor T6 gaat open en de condensator begint te ontladen via weerstand R2. Zodra de spanning op de condensator daalt tot 1/3 van de voedingsspanning, zal comparator nr. 2 de trigger opnieuw omzetten en zal er weer een hoog niveau verschijnen aan de uitgang van de microschakeling. Transistor T6 zal sluiten en de condensator zal weer beginnen op te laden... uhm, mijn hoofd tolt al.
Kortom, als resultaat van al dit sjamanisme is de output die we krijgen een reeks rechthoekige pulsen. De pulsfrequentie is, zoals je waarschijnlijk al geraden had, afhankelijk van de waarden van C, R1 en R2. Het wordt bepaald door de formule:

De waarden van R1 en R2 worden vervangen in Ohm, C - in Farads, de frequentie wordt verkregen in Hertz.
De tijd tussen het begin van elke volgende puls wordt een periode genoemd en wordt aangegeven met de letter t. Het bestaat uit de duur van de puls zelf - t1 en het interval tussen pulsen - t2. t = t1+t2.
Frequentie en periode zijn omgekeerde concepten en de relatie daartussen is als volgt:
f = 1/t.
t1 en t2 kunnen en moeten uiteraard ook worden berekend. Zoals dit:
t1 = 0,693(R1+R2)C;
t2 = 0,693R2C;

Het lijkt erop dat we klaar zijn met het theoretische gedeelte. In het volgende deel zullen we kijken naar specifieke voorbeelden van het inschakelen van de 555-timer in verschillende circuits en voor een breed scala aan toepassingen.
Als u nog vragen heeft, kunt u deze stellen.