555 Taimera IC ir viens no visbiežāk izmantotajiem IC starp studentiem un hobijiem. Ir daudz šīs IC lietojumprogrammu, kuras galvenokārt izmanto kā vibratorus, piemēram, ASTABLE MULTIVIBRATOR, MONOSTABLE MULTIVIBRATOR un BISTABLE MULTIVIBRATOR. Šeit varat atrast dažas shēmas, kuru pamatā ir 5555 IC. Šī apmācība aptver dažādus 555 taimera IC aspektus un detalizēti izskaidro tā darbību. Tātad vispirms jāsaprot, kas ir vibrējoši, monostabili un bistabili vibratori.
PIEVIENOJAMAIS MULTIVIBRATORS
Tas nozīmē, ka izvadē nebūs stabila līmeņa. Tātad rezultāts būs svārstīgs starp augstu un zemu. Šis nestabilās izejas raksturs tiek izmantots kā pulksteņa vai kvadrātveida viļņu izeja daudzām lietojumprogrammām.
MONOSTABILS MULTIVIBRATORS
Tas nozīmē, ka būs viena stabila un viena nestabila valsts. Stabilu stāvokli lietotājs var izvēlēties gan augstu, gan zemu. Ja stabilā izeja ir izvēlēta kā augsta, taimeris vienmēr cenšas izlaidei būt augstam. Tātad, kad tiek pārtraukts, taimeris uz īsu brīdi iet uz leju un, tā kā zemais stāvoklis ir nestabils, pēc šī laika tas sasniedz augstu. Ja stabilais stāvoklis tiek izvēlēts zems, ar pārtraukumu izeja uz īsu brīdi ir augsta, pirms tā kļūst zema.
BISTABILS MULTIVIBRATORS
Tas nozīmē, ka abi izejas stāvokļi ir stabili. Ar katru pārtraukumu izeja mainās un paliek tur. Piemēram, produkcija tiek uzskatīta par augstu tagad ar pārtraukumu, tā kļūst maza un paliek zema. Ar nākamo pārtraukumu tas iet augstu.
Svarīgi 555 taimera IC raksturlielumi
NE555 IC ir 8 kontaktu ierīce. Taimera svarīgās elektriskās īpašības ir tādas, ka to nedrīkst darbināt virs 15 V, tas nozīmē, ka avota spriegums nevar būt lielāks par 15 V. Otrkārt, mēs nevaram izvilkt no mikroshēmas vairāk par 100 mA. Ja neievērosiet tos, IC būtu sadedzināts un sabojāts.
Darba skaidrojums
Taimeris pamatā sastāv no diviem galvenajiem celtniecības blokiem, un tie ir:
1. Salīdzinātāji (divi) vai divi op-amp
2. Viens SR flip-flop (iestatiet atiestatīšanas flip-flop)
Kā parādīts iepriekšējā attēlā, taimeris satur tikai divus svarīgus komponentus, tie ir salīdzināms un flip-flop. Ļauj saprast, kas ir salīdzinātāji un flip flops.
Salīdzinātāji: salīdzinātājs ir vienkārši ierīce, kas salīdzina spriegumus ieejas spailēs (invertējošie (- VE) un neinvertējošie (+ VE) spailes). Tātad atkarībā no pozitīvā un negatīvā termināļa atšķirības ieejas portā tiek noteikta salīdzinātāja izeja.
Piemēram, ņemiet vērā, ka pozitīva ieejas spailes spriegums ir + 5V un negatīvā ieejas spailes spriegums ir + 3V. Atšķirība ir 5-3 = + 2v. Tā kā starpība ir pozitīva, mēs iegūstam pozitīvu maksimālo spriegumu pie salīdzinātāja izejas.
Citam piemēram, ja pozitīvais spailes spriegums ir + 3V un negatīvā ieejas spailes spriegums ir + 5V. Atšķirība ir + 3- + 5 = -2 V, jo starpības ieejas spriegums ir negatīvs. Salīdzinātāja izeja būs negatīvs maksimālais spriegums.
Ja, piemēram, pozitīvās ieejas spaili uzskatiet par INPUT un negatīvo ieejas spaili par ATSAUCI, kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā. Tātad sprieguma starpība starp INPUT un REFERNCE ir pozitīva, mēs iegūstam pozitīvu rezultātu no salīdzinājuma. Ja starpība ir negatīva, tad salīdzinājuma izejā mēs iegūsim negatīvu vai pamatotu.
Flip-Flop: Flip-flop ir atmiņas šūna, tajā var saglabāt vienu datu bitu. Attēlā mēs varam redzēt SR flip-flop patiesības tabulu.
Flip-flop ir četri stāvokļi divām ieejām; tomēr šajā gadījumā mums ir jāsaprot tikai divi flip-flop stāvokļi.
| S | R | J | Q '(Q josla) |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
Kā parādīts tabulā, iestatītajām un atiestatītajām ieejām mēs iegūstam attiecīgās izejas. Ja iestatītajā tapā ir impulss un atiestatīšanas laikā zems līmenis, tad flip-flop saglabā vienu vērtību un rada augstu loģiku Q terminālā. Šis stāvoklis turpinās, līdz atiestatīšanas tapa saņem impulsu, kamēr iestatītajai tapai ir zema loģika. Tas atiestata flip-flop, lai izeja Q būtu zema, un šis stāvoklis turpinās, līdz flip-flop ir atkal iestatīts.
Tādā veidā flip-flop glabā vienu datu bitu. Šeit vēl viena lieta ir Q un Q josla vienmēr ir pretēja.
Taimerī salīdzinātājs un flip-flop tiek apvienoti.
Apsveriet, ka taimeris tiek piegādāts ar 9 V sprieguma dalītāja dēļ, ko rezistoru tīkls veido taimera iekšpusē, kā parādīts bloka diagrammā; pie salīdzināšanas tapām būs spriegums. Tātad sprieguma dalītāja tīkla dēļ mums būs + 6V pie salīdzinātāja negatīvā spailes. Un + 3V otrā salīdzinātāja pozitīvajā spailē.
Vēl viena lieta ir salīdzinātājs: viena izeja ir savienota, lai atiestatītu flip-flop tapu, tāpēc salīdzinošā viena izeja ir augsta no zemas, tad flip-flop tiks atiestatīta. No otras puses, otrā salīdzinājuma izeja ir savienota ar flip-flop iestatīto tapu, tādēļ, ja otrā salīdzinājuma izeja ir augsta no zemas, flip-flop komplekti tiek saglabāti un tiek glabāti ONE.
Tagad, ja mēs uzmanīgi novērojam, ja spriegums ir mazāks par + 3 V pie sprūda tapas (otrā salīdzinātāja negatīvā ieeja), salīdzinātāja izeja ir zema no augsta, kā tika apspriests iepriekš. Šis impulss nosaka flip-flop, un tas saglabā vienu vērtību.
Tagad, ja mēs izmantojam spriegumu, kas lielāks par + 6V pie sliekšņa tapas (pirmā salīdzinājuma pozitīvais ievads), salīdzinātāja izeja iet no zemas uz augstu. Šis impulss atiestata flip-flop un flip-flip veikala nulli.
Vēl viena lieta notiek, atlaižot flip-flop, kad tas atiestata izlādes tapu savieno ar zemi, kad Q1 tiek ieslēgts. Q1 tranzistors ieslēdzas, jo Qbar ir augsts atiestatīšanas laikā un ir savienots ar Q1 bāzi.
Pārsteidzošā konfigurācijā šeit pieslēgtais kondensators šajā laikā izlādējas, tāpēc taimera izeja šajā laikā būs maza. Pārsteidzošā konfigurācijā kondensatora uzlādes laiks sprūda tapas spriegums būs mazāks par + 3V, tāpēc flip-flop būs glabājiet vienu, un produkcija būs augsta.
Pārsteidzošā konfigurācijā, kā parādīts attēlā, Izejas signāla frekvence ir atkarīga no RA, RB rezistoriem un kondensatora C. Vienādojums ir norādīts kā
Frekvence (F) = 1 / (Laika periods) = 1,44 / ((RA + RB * 2) * C).
Šeit RA, RB ir pretestības vērtības un C ir kapacitātes vērtība. Ievietojot pretestības un kapacitātes vērtības iepriekš vienādojumā, mēs iegūstam izejas kvadrātveida viļņu biežumu.
Augsta līmeņa loģikas laiks tiek norādīts kā TH = 0,693 * (RA + RB) * C
Zema līmeņa loģikas laiks tiek norādīts kā TL = 0,693 * RB * C
Izejas kvadrātveida viļņa darba attiecība ir norādīta šādi: darba cikls = (RA + RB) / (RA + 2 * RB).
555 taimera tapu shēma un apraksti
Kā parādīts attēlā, 555 taimera IC ir astoņi tapas, proti, 1. Zeme.
2. trigeris.
3. Izeja.
4. Atiestatīt.
5. Vadība
6. Slieksnis.
7. Izlāde
8. Jauda vai Vcc
1. tapa. Zeme. Šim tapam nav īpašas funkcijas. Tas ir savienots ar zemi, kā parasti. Lai taimeris darbotos, šai tapai jābūt un tai jābūt savienotai ar zemi.
8. kontakts . Strāvas padeve vai VCC: arī šai tapai nav īpašu funkciju. Tas ir savienots ar pozitīvo spriegumu. Lai taimeris darbotos, šim tapam jābūt savienotam ar pozitīvo spriegumu diapazonā no + 3,6v līdz + 15v.
4. tapa. Atiestatīšana: kā jau iepriekš minēts, taimera mikroshēmā ir flip-flop. Flip-flop izeja tieši kontrolē mikroshēmas izvadi pie pin3.
Atiestatīšanas tapa ir tieši savienota ar flip-flop MR (Master Reset). Novērojot, mēs varam novērot nelielu apli pie flip-flop MR. Šis burbulis attēlo MR (Master Reset) tapas aktīvo LOW trigeri. Tas nozīmē, ka flip-flop, lai atiestatītu MR tapas spriegumu, ir jānokļūst no HIGH uz LOW. Ar šo pazemināšanas loģiku flip-flop tiek gandrīz nenovilkts līdz LOW. Tātad izeja ir ZEMA, neatkarīgi no jebkuras tapas.
Šī tapa ir pievienota VCC, lai flip-flop apstātos no smagas atiestatīšanas.
3. tapa. OUTPUT: Arī šai tapai nav īpašu funkciju. Šī tapa ir iegūta no PUSH-PULL konfigurācijas, ko veido tranzistori.
Push pull konfigurācija ir parādīta attēlā. Divu tranzistoru pamatnes ir savienotas ar flip-flop izeju. Tātad, kad flip-flop izejā parādās augsta loģika, NPN tranzistors ieslēdzas un izejā parādās + V1. Kad loģika parādījās flip-flop izejā ir ZEMA, PNP tranzistors tiek ieslēgts un izeja tiek novilkta līdz zemei vai –V1 parādās izvadē.
Tādējādi, kā push-pull konfigurācija tiek izmantota, lai iegūtu kvadrātveida vilni izejā, izmantojot vadības loģiku no flip-flop. Šīs konfigurācijas galvenais mērķis ir atgūt slodzi no flip-flop. Nu, flip-flop acīmredzami nevar piegādāt 100mA pie izejas.
Nu līdz šim mēs apspriedām tapas, kas nekādā gadījumā nemaina produkcijas stāvokli. Atlikušās četras tapas ir īpašas, jo tās nosaka taimera mikroshēmas izejas stāvokli, mēs tagad apspriedīsim katru no tiem.
5. kontakts. Vadības tapa : vadības tapa ir savienota ar pirmā salīdzinātāja negatīvo ievades kontaktu.
Apsveriet gadījumu spriegums starp VCC un GROUND ir 9v. Sakarā ar sprieguma dalītāju mikroshēmā, kā novērots 8. lappuses 3. attēlā, spriegums pie vadības tapas būs VCC * 2/3 (ja VCC = 9, tapas spriegums = 9 * 2/3 = 6V).
Šīs tapas funkcija lietotājam tieši kontrolēt pirmo salīdzinātāju. Kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā, salīdzinājuma pirmā izeja tiek padota uz flip-flop atiestatīšanu. Šajā tapā mēs varam ievietot citu spriegumu, teiksim, ja mēs to savienojam ar + 8v. Tagad notiek tas, ka THRESHOLD tapas spriegumam jāsasniedz + 8V, lai atiestatītu flip-flop un vilktu izvadi uz leju.
Normālā gadījumā V-izeja samazināsies, kad kondensators uzlādēsies līdz 2 / 3VCC (+ 6V 9V barošanai). Tagad, kad mēs uzstādījām citu spriegumu pie vadības tapas (salīdzinātājs viens negatīvs vai atiestatīts salīdzinātājs).
Kondensatoram vajadzētu uzlādēt, līdz tā spriegums sasniedz vadības kontakta spriegumu. Šīs spēka kondensatora uzlādes dēļ signāla ieslēgšanās un izslēgšanas laiks mainās. Tātad iznākumam ir atšķirīgs plīsuma devas pagrieziens.
Parasti šo tapu velk uz leju ar kondensatoru. Lai izvairītos no nevēlama trokšņa traucējuma darbam.
2. tapa. TRIGGER: Trigera tapa tiek vilkta no otrā salīdzinātāja negatīvās ievades. Divu salīdzināmo izeju savieno ar flip-flop SET tapu. Ar divu izejas augsto salīdzinājumu taimera izejā iegūstam augstu spriegumu. Tātad mēs varam teikt, ka sprūda tapa kontrolē taimera izvadi.
Tagad šeit ir jāpievērš uzmanība tam, ka zemspriegums pie sprūda tapas izejas spriegumu piespiež augstu, jo tas ir otrās salīdzinātāja invertēšanas ieejā. Spriegumam pie sprūda tapas jābūt zemākam par VCC * 1/3 (ja tiek pieņemts, ka VCC 9v, VCC * (1/3) = 9 * (1/3) = 3V). Tātad spriegumam pie sprūda tapas ir jābūt zemākam par 3V (9v barošanai), lai taimera izeja būtu augsta.
Ja šī tapa ir pievienota zemei, izeja vienmēr būs augsta.
6. tapa. THRESHOLD: sliekšņa tapas spriegums nosaka, kad taimeris jāatlaiž flip-flop. Sliekšņa tapa tiek ņemta no 1. salīdzinātāja pozitīvā ieguldījuma.
Šeit sprieguma starpība starp THRESOLD tapu un CONTROL tapu nosaka 2. salīdzinājuma izeju un tātad atiestatīšanas loģiku. Ja sprieguma starpība ir pozitīva, flip-flop tiek atiestatīts un izeja samazinās. Ja starpība ir negatīva, izvadi nosaka SET tapas loģika.
Ja vadības tapa ir atvērta. Tad spriegums, kas vienāds vai lielāks par VCC * (2/3) (ti, 6 V 9 V strāvas avotam), atiestatīs flip-flop. Tātad izeja ir zema.
Tātad mēs varam secināt, ka THRESHOLD tapas spriegums nosaka, kad izejai vajadzētu pazemināties, kad vadības tapa ir atvērta.
7. tapa. IZLĀDĒŠANA: Šī tapa ir izvilkta no atvērtā tranzistora kolektora. Tā kā tranzistors (uz kura tika ņemts izlādes tapa, Q1) pamatu savienoja ar Qbar. Ikreiz, kad ouput iet uz leju vai flip-flop tiek atiestatīts, izplūdes tapu velk uz zemes. Tā kā Qbar būs augsts, kad Q būs zems, tāpēc tranzistors Q1 ieslēdzas, jo tranzistora bāze ieguva jaudu.
Šī tapa parasti izlādē kondensatoru ASTABLE konfigurācijā, tāpēc nosaukums IZLĀDĒT.