Circuits voor IC type 555. Doel van IC-pinnen

555-microschakelingen worden vrij vaak gebruikt in de amateurradiopraktijk - ze zijn praktisch, multifunctioneel en zeer gemakkelijk te gebruiken. Op dergelijke microcircuits kun je elk ontwerp implementeren, zoals de eenvoudigste Schmitt-triggers met een paar aanvullende elementen en meertrapscombinatiesloten.

De NE555 is vrij lang geleden ontwikkeld, zelfs in de Sovjettijdschriften "Radio" en "Modelist-Konstruktor", er waren veel zelfgemaakte producten te vinden met behulp van analogen van deze microschakeling. Tegenwoordig wordt deze chip actief gebruikt in ontwerpen met LED's.

Beschrijving van de chip

Dit is de ontwikkeling van een bedrijf uit de VS, Signetics. Het waren de specialisten die het werk van Camenzind Hans in de praktijk konden brengen. Dit is, zou je kunnen zeggen, de vader van het geïntegreerde circuit - onder zware omstandigheden hoge concurrentie ingenieurs slaagden erin een product te maken dat op de wereldmarkt terechtkwam en grote populariteit verwierf.

In die jaren had de microschakeling uit de 555-serie geen analogen ter wereld - heel erg hoge dichtheid installatie van elementen in het apparaat en extreem lage kosten. Het is dankzij deze parameters dat het een grote populariteit heeft verworven onder ontwerpers.

Binnenlandse analogen

Daarna begon het massale kopiëren van dit radio-element - de Sovjet-analoog van de microschakeling heette KR1006VI1. Het is overigens in alle opzichten een unieke ontwikkeling, ook al kent het veel analogen. Alleen bij binnenlandse microschakelingen De stop-ingang heeft voorrang op de start-ingang. Geen van de buitenlandse ontwerpen heeft zo'n kenmerk. Maar met deze functie moet rekening worden gehouden bij het ontwerpen van circuits waarin beide ingangen actief worden gebruikt.

Waar wordt het gebruikt?

Maar er moet worden opgemerkt dat invoerprioriteiten geen grote invloed hebben op de prestaties van de microschakeling. Dit is slechts een kleine nuance waarmee rekening moet worden gehouden in zeldzame gevallen. Om het stroomverbruik terug te dringen, werd halverwege de jaren zeventig de productie van CMOS-elementen gelanceerd. In de USSR werden microschakelingen op veldwerkers KR1441VI1 genoemd.

Generatoren op basis van de 555-chip worden heel vaak gebruikt in amateurradio-ontwerpen. Het is niet moeilijk om op deze chip een tijdrelais te implementeren en de vertraging kan worden ingesteld van enkele milliseconden tot uren. Er zijn ook complexere elementen, die zijn gebaseerd op een 555-circuit: ze bevatten apparaten om contactrammelen te voorkomen, PWM-controllers en digitaal signaalherstel.

Voor- en nadelen van de microschakeling

Er zit een ingebouwde spanningsdeler in de timer - hiermee kunt u een strikt vaste onder- en bovendrempel instellen waarop de comparatoren werken. Vanaf hier kunnen we een conclusie trekken over het belangrijkste nadeel: de drempelwaarden kunnen niet worden gecontroleerd, en de verdeler kan ook niet worden uitgesloten van het ontwerp; de reikwijdte van de praktische toepassing van de 555-microschakeling is aanzienlijk beperkt. Er kunnen circuits van multivibrators en monovibrators worden gebouwd, maar er zijn er meer complexe ontwerpen zal niet werken.

Hoe zich te ontdoen van tekortkomingen?

Maar u kunt dit probleem oplossen door eenvoudigweg een polaire condensator van niet meer dan 0,1 μF tussen de stuurterminal en de min-voeding te installeren.

En om de ruisimmuniteit aanzienlijk te vergroten, is in het stroomcircuit een niet-polaire condensator met een capaciteit van 1 µF geïnstalleerd. Bij het gebruik van 555-microschakelingen in de praktijk is het belangrijk om te overwegen of passieve elementen - weerstanden en condensatoren - hun werking beïnvloeden. Maar u moet één kenmerk opmerken: bij gebruik van timers op CMOS-elementen verdwijnen al deze nadelen eenvoudigweg; het is niet nodig om extra condensatoren te gebruiken.

Basisparameters van microschakelingen

Als u besluit een timer op een 555-chip te maken, moet u de belangrijkste kenmerken ervan kennen. Er zijn in totaal vijf knooppunten in het apparaat; deze zijn te zien in het diagram. Aan de ingang bevindt zich een spanningsdeler resistief type. Met zijn hulp twee referentie spanningen, noodzakelijk voor de werking van comparatoren. De uitgangen van de comparatoren zijn verbonden met een RS-flipflop en een externe reset-pin. En pas daarna naar het versterkingsapparaat, waar de signaalwaarde toeneemt.

Voeding voor microschakelingen

Aan het einde is er een transistor waarvan de collector open is - deze vervult een aantal functies, alles hangt af van de specifieke taak waarmee hij wordt geconfronteerd. Het wordt aanbevolen om NE, SA, NA geïntegreerde schakelingen te voorzien van een voedingsspanning in het bereik van 4,5-16 V. Alleen bij gebruik van 555-microschakelingen met de afkorting SE is een verhoging tot 18 V toegestaan.

Het maximale stroomverbruik bij een spanning van 4,5 V kan 10-15 mA bereiken, minimale waarde- 2-5mA. Er zijn CMOS-microschakelingen waarvan het stroomverbruik niet groter is dan 1 mA. Voor huishoudelijke IC's van het type KR1006VI1 bedraagt het stroomverbruik niet meer dan 100 mA. Gedetailleerde beschrijving 555-chips en zijn binnenlandse analogen zijn te vinden in datasheets.

Werking van de chip

De bedrijfsomstandigheden zijn rechtstreeks afhankelijk van welk bedrijf de microschakeling produceert. Als voorbeeld kunnen we twee analogen noemen: NE555 en SE555. Voor de eerste ligt het temperatuurbereik waarin het normaal gesproken zal werken in het bereik van 0-70 graden. In de tweede is het veel breder - van -55 tot +125 graden. Daarom moet bij het ontwerpen van apparaten altijd rekening worden gehouden met dergelijke parameters. Het is raadzaam om vertrouwd te raken met alle typische spannings- en stroomwaarden op de pinnen Reset, TRIG, THRES, CONT. Hiervoor kunt u het datablad gebruiken specifiek model- daarin vindt u uitgebreide informatie.

Hangt hiervan af praktisch gebruik schema. De 555-chip wordt vrij vaak gebruikt door radioamateurs - in besturingssystemen zijn er zelfs hoofdoscillatoren voor radiozenders op basis van dit element. Het voordeel ten opzichte van elke transistor- of buizenversie is de ongelooflijk hoge frequentiestabiliteit. En het is niet nodig om elementen met hoge stabiliteit te selecteren, te installeren extra apparaten om de spanning gelijk te maken. Het volstaat om een eenvoudige microschakeling te installeren en het signaal te versterken dat aan de uitgang wordt gegenereerd.

Doel van IC-pinnen

De microschakelingen uit de 555-serie hebben slechts acht pinnen, pakkettype PDIP8, SOIC, TSSOP. Maar in alle gevallen is het doel van de conclusies hetzelfde. Het element UGO is een rechthoek met het label “G1” in het geval van een enkele pulsgenerator en “GN” voor een multivibrator. Pintoewijzing:

GND is algemeen, het is de eerste in volgorde (als je telt vanaf de tag-sleutel). Deze pin wordt geleverd met min van de stroombron.
TRIG - triggeringang. Op deze pin wordt een puls van laag niveau toegepast en deze gaat naar de tweede comparator. Hierdoor start het IC op en verschijnt er een signaal aan de uitgang met hoog niveau. Bovendien hangt de duur van het signaal af van de waarden van C en R.
OUT - uitgang waarop het hoge en hoge signaal verschijnt lage niveaus. Het schakelen hiertussen duurt niet meer dan 0,1 μs.
RESET - opnieuw instellen. Deze ingang heeft hoogste prioriteit, het bestuurt de timer, en dit hangt er niet van af of er spanning staat op de andere poten van de microschakeling. Om opstarten mogelijk te maken, moet er een spanning van meer dan 0,7 V aanwezig zijn. Als de puls minder dan 0,7 V is, is de werking van de 555-chip verboden.
CTRL is een stuuringang die is aangesloten op een spanningsdeler. En als die er niet zijn externe factoren wat de werking kan beïnvloeden, wordt op deze uitgang een spanning van 2/3 van de voedingsspanning afgegeven. Wanneer aan deze ingang een stuursignaal wordt aangeboden, wordt aan de uitgang een gemoduleerde puls gegenereerd. Bij eenvoudige schakelingen is deze uitgang verbonden met een condensator.
THR-stop. Dit is de ingang van de 1e comparator; als er een spanning van 2/3 van de voedingsspanning op verschijnt, stopt de triggerwerking en wordt de timer op een lager niveau ingesteld. Maar vereiste voorwaarde- er mag geen triggersignaal op de TRIG-pin zijn (aangezien deze prioriteit heeft).
DIS - ontlading. Het is rechtstreeks verbonden met de transistor in de chip 555. Het heeft een gemeenschappelijke collector. In het emitter-collectorcircuit is een condensator geïnstalleerd, die nodig is om de tijd in te stellen.
VCC - aansluiting op de plus van de voeding.

One-shot-modus

In totaal zijn er drie werkingsmodi van de NE555-chip, waarvan er één monostabiel is. Om pulsen te genereren, moet je een polaire condensator en een weerstand gebruiken.

De schakeling werkt als volgt:

Er wordt een spanning aangelegd op de timeringang - een puls op laag niveau.
De bedrijfsmodus van de microschakeling wordt geschakeld.
Er verschijnt een signaal van hoog niveau op pin “3”.

Na deze tijd wordt aan de uitgang een signaal met laag niveau gegenereerd. In de multivibratormodus zijn pinnen “4” en “8” verbonden. Bij het ontwikkelen van circuits op basis van een one-shot-apparaat moet u rekening houden met de volgende nuances:

De voedingsspanning kan de pulstijd niet beïnvloeden. Naarmate de spanning toeneemt, wordt de laadsnelheid van de condensator, die de tijd instelt, groter. Dientengevolge neemt de amplitude van het uitgangssignaal toe.
Als u een extra puls op de ingang toepast (na de hoofdpuls), heeft dit geen invloed op de werking van de timer tot het einde van tijd t.

Om de werking van de generator te beïnvloeden, kunt u een van de volgende methoden gebruiken:

Breng een signaal op laag niveau aan op de RESET-pin. Hierdoor keert de timer terug naar de standaardstatus.
Als er een laag signaal naar ingang “2” gaat, zal de uitgang altijd een hoge puls hebben.

Door gebruik te maken van enkele pulsen die aan de ingang worden aangeboden en door de parameters van de timingcomponenten te wijzigen, is het mogelijk om aan de uitgang een rechthoekig signaal van de vereiste duur te verkrijgen.

Multivibratorcircuit

Elke beginnende radioamateur kan een metaaldetector maken met behulp van een 555-chip, maar hiervoor moet je de bedieningsfuncties van dit apparaat bestuderen. Een multivibrator is een speciale generator die met een bepaalde periodiciteit rechthoekige pulsen produceert. Bovendien zijn de amplitude, duur en frequentie strikt gespecificeerd - de waarden zijn afhankelijk van de taak waarmee het apparaat wordt geconfronteerd.

Weerstanden en condensatoren worden gebruikt om herhalende signalen te genereren. De signaalduur t1, pauze t2, frequentie f en periode T kunnen worden gevonden met behulp van de volgende formules:

t1=ln2*(R1+R2)*C=0,693*(R1+R2)*C;
t2=0,693*C*(R1+2*R2);
T=0,693*C*(R1+2*R2);
f=1/(0,693*C*(R1+2*R2)).

Op basis van deze uitdrukkingen kan worden gezien dat de duur van de pauze niet langer mag zijn dan de signaaltijd. Met andere woorden, de duty-cycle zal nooit groter zijn dan 2. De praktische toepassing van de 555-microschakeling hangt hiervan direct af. verschillende apparaten en structuren zijn gebouwd volgens datasheets - instructies. Alles wordt erin gegeven mogelijke aanbevelingen voor montage van apparaten. De duty-cycle kan worden gevonden met behulp van de formule S=T/t1. Om dit cijfer te vergroten, is het noodzakelijk om een halfgeleiderdiode aan het circuit toe te voegen. De kathode is verbonden met het zesde been en de anode met het zevende.

Als u naar de datasheet kijkt, geeft deze de omgekeerde waarde van de duty-cycle aan - deze kan worden berekend met behulp van de formule D=1/S. Het wordt gemeten als een percentage. De werking van een multivibratorcircuit kan als volgt worden beschreven:

Wanneer er stroom wordt ingeschakeld, wordt de condensator volledig ontladen.
De timer wordt in een status op hoog niveau geplaatst.
De condensator accumuleert lading en de spanning erover bereikt een maximum - 2/3 van de voedingsspanning.
De microschakeling schakelt en er verschijnt een laag signaal aan de uitgang.
De condensator wordt gedurende t1 ontladen tot een niveau van 1/3 van de voedingsspanning.
De 555-chip schakelt weer en de uitgang produceert opnieuw een signaal op hoog niveau.

Deze werkingsmodus wordt zelfoscillerend genoemd. De signaalwaarde aan de uitgang verandert voortdurend; de 555-timermicroschakeling bevindt zich gedurende gelijke perioden in verschillende modi.

Precisie Schmitt-trigger

Timers zoals NE555 en soortgelijke hebben een ingebouwde comparator met twee drempels: lager en hoger. Bovendien heeft het een speciale RS-trigger. Dit maakt het mogelijk om het ontwerp van een nauwkeurige Schmitt-trigger te implementeren. De aan de ingang geleverde spanning wordt met behulp van een comparator in drie gelijke delen verdeeld. En zodra het drempelwaardeniveau wordt bereikt, verandert de bedrijfsmodus van de microschakeling. In dit geval neemt de hysteresis toe, de waarde ervan bereikt 1/3 van de voedingsspanning. Een precisietrigger wordt gebruikt bij het ontwerp van automatische besturingssystemen.

Titel: Amateurradiocircuits gebaseerd op IC-type 555

Uitgever: Mir

Pagina's: 250

Formaat: DjVu

Grootte: 1,91 MB

Russische taal

Hoe u een geluidsgenerator, een elektronisch orgel, een metronoom en een elektronische orgel in elkaar zet en debugt elektronische timer, Alarmapparaat en vertragingscircuit? Het boek van de Amerikaanse auteur bevat 33 diagrammen van verschillende elektronische apparaten, die de veelgebruikte IC 555 gebruiken (binnenlands analoog - KR1006VI1). Elk circuit is uitgerust gedetailleerde aanbevelingen voor montage, afstelling en bediening.

INHOUDSOPGAVE:
Van de vertaaleditor
Invoering
Hoofdstuk 1. Micro-elektronica
Filmchips
Hybride chips
IC-pakketten
Gemodificeerde T05-carrosserie
Inspectie elektronische componenten
Ohmmeters
Andere testapparatuur
Bepalen van de pinnen van ongelabelde transistors
Bipolaire transistors controleren
Veldeffecttransistoren controleren
Diodecontrole
Thristors en triacs controleren
Inspectie geïntegreerde schakelingen
Experimenteren
Hoofdstuk 2. Installatietechniek elektronische circuits
Hulpmiddel
Soldeer techniek
Werkplek radioamateur
Installatieregels.
Hoofdstuk 3. Elektronische circuitcomponenten en metingen
Spanning
Elektriciteit
Geleiders
Weerstand
Stroom
Capaciteit
Inductie
Halfgeleiders
Dioden.
Transistoren
Siliciumgestuurde gelijkrichters en smistors. .
Geïntegreerde schakelingen
Elektrische metingen
Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van een multimeter
Weerstandsmeting
Spanningsmeting
Meting in decibel
Huidige metingen
Hoofdstuk 4. Hoe werkt het geïntegreerde schakeling 555
Werken in de standby-modus
Werking in zelf-oscillerende modus
Gemiste polsdetector
Frequentiedeler.
Pulsbreedtemodulatie (PWM)
Pulsfasemodulatie (PPM)
Testsequentiegenerator
IC-bedrijfsmodi
Hoofdstuk 5. Aankoop en opslag van componenten
Gidsen voor uitwisselbaarheid van componenten
Amateurradio "rommeldoos"
Organisatie van de opslag van elektronische componenten
555 geïntegreerde schakeling
Hoofdstuk 6. Drieëndertig amateurradiocircuits IA IS 555
Schema 1. Miniatuurzender
Diagram 2. Deuralarmapparaat
Diagram 3. Nog een alarmapparaat
Schema 4. Geluidsgenerator met een frequentie van 3500 Hz
Diagram 5. Metronoom
Diagram 6. Toongenerator voor een privéradiolijn
Diagram 7. Elektronische timer
Diagram 8. Geluidsgenerator voor het aanleren van morsecode
Schema 9. Laagfrequente modulator voor een draagbaar duplexradiostation
Diagram 10. 9 V-voeding
Diagram 11. Gestabiliseerde voeding met instelbare uitgangsspanning
Diagram 12. Elektronische testsonde
Diagram 13. 100 kHz frequentiekalibrator
Diagram 14. Apparaat voor het luisteren naar uitgezonden telegraafsignalen
Diagram 15. Een ander apparaat voor het luisteren naar uitgezonden telegraafsignalen
Diagram 16. Externe laagfrequente versterker
Diagram 17. Geluidseffectgenerator
Diagram 18. Timer van 10 s
Diagram 19. Klokgenerator Met een herhalingsfrequentie van 100 Hz
Diagram 20. Klokgenerator met een herhalingssnelheid van 1 Hz
Diagram 21. Sonde van het elektrische circuit
Diagram 22. Eenvoudig apparaat inbraakalarm
Diagram 23. Een complexer beveiligingsalarmapparaat
Diagram 24. Timer met twee uitgangen
Diagram 25. Sirene op IC 556
Diagram 26. Elektronisch orgel
Diagram 27. Knipperlicht
Diagram 28. Beveiligingsalarmapparaat met lichtsensor
Schema 29. Gespecialiseerd vertragingscircuit
Circuit 30. Schakelbaar vertragingscircuit
Schema 31. De eenvoudigste multivibrator
Schema 32. Multivibrator met frequentieschakeling
Schema 33. Transistorversterker-begrenzer
Conclusie
Hoofdstuk 7. Probleemoplossen
Logische aanpak
Procedure voor probleemoplossing in zes stappen
Problemen met IC-apparaten oplossen
Sollicitatie
Pinbezetting van IC 555 en IC 556
Benaming van geïntegreerde schakelingen 555 en 556
Aanbevelingen voor het kiezen van analogen
Onderwerpindex

Hoe monteer en debug je een geluidsgenerator en een elektronisch orgel, een metronoom en een elektronische timer, een alarmapparaat en een vertragingscircuit? Het boek bevat 33 diagrammen van verschillende elektronische apparaten die gebruik maken van de veelgebruikte geïntegreerde schakeling 555 (de binnenlandse analoog is KR1006VIP). Elk diagram is voorzien van gedetailleerde aanbevelingen voor montage, afstelling en bediening.

Wat is het nummer diverse schema's, apparaten en instrumenten waarin het toepassing heeft gevonden? Het is onmogelijk om een exact antwoord op deze vraag te geven, maar we kunnen gerust zeggen dat het er vandaag honderdduizenden zijn. Het aantal van dergelijke producten groeit elke dag, aangezien de 555 en 556 IC's (twee 555 timers in één pakket) nog steeds veel worden gebruikt in moderne producten die door de elektronica-industrie worden vervaardigd.

Het feit dat de IC 555 in de loop der jaren geen verschillende soorten verbeteringen heeft ondergaan en niet is verdrongen door meer geavanceerde microschakelingen, is een nogal ongebruikelijke omstandigheid voor onze tijd, gekenmerkt door snelle vooruitgang op het gebied van elektronica.

De IC 555 wordt gebruikt in een breed scala aan apparaten - van timers die worden gebruikt in plaats van de oude zandloper bij het koken van eieren, tot de meest complexe frequentietellers en computers. De methoden voor het genereren van pulsen en het vormen van tijdvertragingen die in de IC 555 zijn geïmplementeerd, voldoen volledig aan de vereisten voor soortgelijke apparaten, en hebben de goedkeuring gekregen van fabrikanten van elektronische apparatuur.

Vergeleken met moderne IC's is de 555-timer behoorlijk eenvoudig diagram. De meeste bedrijven produceren dit IC in een 8-pins pakket, en daarin zitten, net als een cache van plastic, metaal en keramiek, meer dan 25 transistors, hetzelfde aantal weerstanden en groot aantal onderlinge verbindingen.

Omdat de 555-timer dat is complexe schakeling, gemaakt op een enkele IC-chip, dan is er een enorm aantal mogelijke toepassingen. In amateurzendontvangers wordt het 555 IC vaak gebruikt als lage frequentie geluidsgenerator signaal dat wordt gebruikt om microgolfrepeaters in te schakelen.

IN puls apparaten het wordt gebruikt om tijdvertragingen te genereren met een nauwkeurigheid van minder dan een microseconde. In computers wordt de IC 555 gebruikt als klokgenerator. Dit diagram kan zelfs worden gebruikt om de tijd in te stellen bij het koken van eieren.

Dit boek bevat 33 circuits gebaseerd op de timer 555. Ze zijn toepasbaar op een breed scala aan toepassingen en kunnen worden gebruikt voor plezier, experimenten en als functionele blokken voor complexe elektronische apparatuur. De IC 555 is een ideale introductie tot de principes van het ontwerpen van geïntegreerde schakelingen.

Ondanks zijn veelzijdigheid en efficiëntie is het waarschijnlijk de minst dure geïntegreerde schakeling die momenteel verkrijgbaar is. Bovendien is de IC 555 zeer "tolerant" ten aanzien van onjuiste verbindingen, foutieve installatie van componenten met onjuiste classificaties in het circuit, evenals installatiefouten, die onmiddellijk andere IC's kunnen beschadigen die gevoeliger zijn voor een dergelijke behandeling.

Boek informatie

Naam: Amateurradiocircuits gebaseerd op IC-type 555

Jaar van uitgifte: 1988

Bestandsformaat: DJVU