Paggalugad sa NE555 Timer IC: Mga pangunahing tampok, Mga Prinsipyo ng Disenyo, at Mga Aplikasyon sa Real-World

NE555 ay isang monolitikong integrated circuit timer na maaaring makabuo ng iba't ibang uri ng mga signal ng tiyempo.Malawakang ginagamit ito sa iba't ibang mga elektronikong aparato sa mga lugar tulad ng mga elektronikong orasan, pamamahala ng kuryente, mga calculator at mga pagpapakita ng LED.Ang layunin ng artikulong ito ay upang magbigay ng detalyadong impormasyon ng NE555, kabilang ang background ng kapanganakan, disenyo, panloob na istraktura, paglalarawan ng pin, mga mode ng operating at prinsipyo, pati na rin ang mga aplikasyon, upang matulungan kang mas mahusay na magamit ang chip.

Catalog

Ang background ng kapanganakan ng NE555

Dating noong unang bahagi ng 1970s, ang NE555 IC Timer Chip ay dinisenyo ni Hans Camenzind, isang engineer sa Signetics Corporation (na bahagi ngayon ng NXP Semiconductors, Inc.) sa U.S., at pinakawalan noong 1971. Ang NE555 ay orihinal na idinisenyo upang magbigayIsang abot -kayang at malakas na solusyon sa timer.Ang background ng paglikha nito ay pangunahing nauugnay sa mga sumusunod na aspeto:

Ang disenyo ni Hans Camenzind: Si Hans Camenzind ay isang de -koryenteng inhinyero mula sa Switzerland na dalubhasa sa pagbuo ng mga makabagong disenyo ng circuit.Ang kanyang pilosopiya ng disenyo ay upang lumikha ng isang chip na maraming nalalaman, madaling gamitin at malawak na naaangkop.Batay sa pilosopiya na ito, matagumpay niyang dinisenyo ang NE555 at dinala ito sa merkado.

Pag -unlad ng Integrated Circuit Technology: Ang 1960 at 1970s ay isang panahon ng mabilis na pag -unlad ng pinagsamang teknolohiya ng circuit.Sa pagsulong ng teknolohiya at pagpapabuti ng proseso ng pagmamanupaktura, ang mga taga -disenyo ng chip ay may kakayahang pagsamahin ang higit pang mga pag -andar sa isang solong chip, kaya nagbibigay ng higit pang mga aplikasyon at solusyon.

Ang paglitaw ng demand: Sa industriya ng electronics sa oras na ito, ang mga timer ay may mahalagang papel sa lahat ng uri ng mga circuit at system.Gayunpaman, ang mga maagang solusyon sa timer sa pangkalahatan ay may ilang mga limitasyon, tulad ng mataas na gastos, malaking sukat o mga limitasyon sa pag -andar.Samakatuwid, mayroong isang kagyat na pangangailangan para sa isang abot -kayang at malakas na timer chip sa merkado.

Panimula sa NE555

Ang NE555 ay isa sa mga modelo sa 555 serye ng mga tiyempo na IC.Ang mga pag-andar ng PIN at mga aplikasyon ng seryeng ito ng mga IC ay katugma sa bawat isa, ngunit ang katatagan, pagganap ng pag-save ng kuryente, at dalas ng pag-oscillation ng iba't ibang mga modelo ng CHIP dahil sa mga pagkakaiba sa presyo ay maaari ring magkakaiba.Ang 555 ay isang malawak na ginagamit at napaka -karaniwang tiyempo na IC, tanging ang isang maliit na bilang ng mga resistors at capacitor, ay maaaring makagawa ng iba't ibang mga iba't ibang mga signal ng dalas na kinakailangan para sa mga digital circuit.Ang 555 ay ang pangunahing papel ng NE555 ay ang paggamit ng panloob na timer upang makabuo ng isang circuit base circuit upang magbigay ng mga pulses ng tiyempo para sa iba pang mga circuit.Ang pangunahing pag -andar ng NE555 ay upang magamit ang panloob na timer upang makabuo ng isang circuit base circuit upang magbigay ng mga pulses ng tiyempo para sa iba pang mga circuit.Ang NE555 Time Base Circuit ay magagamit sa dalawang pangunahing mga pakete: ang isa ay isang dip double in-line 8-pin package, at ang iba pa ay isang maliit na SOP-8 na pakete.

Mga kahalili at katumbas

At BL5372

• NA555

• KR3225Y

Disenyo ng NE555 Timer

Ang 555 timer ay dinisenyo ni Hans R. Camenzind noong 1971 para sa Sigognitik.Ang Signitik ay kasunod na nakuha ni Philips.Ang 555 chips na ginawa ng iba't ibang mga tagagawa ay nag-iiba sa konstruksyon, kasama ang karaniwang 555 chip na nagsasama ng 25 transistors, 2 diode, at 15 resistors, na pinangunahan sa pamamagitan ng 8 pin (sa isang dip-8 package.) Ang mga derivatives ng 555 ay kasama ang 556(Isang DIP-14 chip na nagsasama ng dalawang 555s) pati na rin ang 558 at 559.

Ang NE555 ay may saklaw ng temperatura ng operating na 0 ° C hanggang 70 ° C, habang ang militar na grade SE555 ay may kakayahang gumana sa matinding temperatura mula -55 ° C hanggang 125 ° C.Ang mga form ng packaging ng 555 ay may kasamang high-reliability metal packaging (na kinakatawan ng T) at mababang gastos na epoxy resin packaging (na kinakatawan ng V).Samakatuwid, ang kumpletong mga label ng 555 ay NE555V, NE555T, SE555V at SE555T, atbp Kahit na mayroong isang karaniwang paniniwala na ang pangalan ng 555 chip ay nagmula sa tatlong 5KQ resistors sa loob nito, si Hans Camenzind mismo ay tinanggihan ito at inaangkin na pinili niyaAng tatlong mga numero nang random.

Mayroon ding mga mababang-lakas na bersyon ng 555, kabilang ang 7555 at ang TLC555 gamit ang mga circuit ng CMOS.Kung ikukumpara sa karaniwang 555, ang 7555 ay may mas mababang pagkonsumo ng kuryente.Bilang karagdagan, inaangkin ng tagagawa na ang 7555 control pin ay hindi nangangailangan ng isang ground capacitor tulad ng iba pang 555 chips, at hindi na kailangan para sa glitch-eliminating decoupling capacitor sa pagitan ng power supply at ground.

Panloob na komposisyon ng NE555

Ang NE555 ay isang klasikong integrated circuit.Ang panloob na istraktura ng circuit nito ay may kasamang tatlong pangunahing mga module ng functional: boltahe ng paghahambing at yugto ng output, paghahambing at RS flip-flop.Ang sumusunod ay magbibigay ng isang detalyadong pagsusuri ng panloob na circuit ng NE555:

Voltage Comparator

Mayroong isang comparator ng boltahe sa loob ng NE555 para sa pagtuklas ng boltahe ng supply ng kuryente.Ang output ng comparator ng boltahe na ito ay konektado sa RS flip-flop.

Yugto ng output

Ang yugto ng output ay konektado sa RS flip-flop at may pananagutan sa pagkontrol sa estado ng output pin (i.e. pin 3).Ang arkitektura ng output ng NE555 ay isang disenyo ng open-drain, na nangangahulugang hindi ito direktang magbigay ng isang mataas na antas ng signal, ngunit maaari lamang hilahin ang output pin na mababa.Samakatuwid, kapag ang isang mataas na antas ng signal ay kailangang maging output, karaniwang kinakailangan na gumamit ng isang panlabas na pull-up risistor upang hilahin ang output pin sa isang estado na may mataas na antas.

Comparator

Mayroong dalawang mga paghahambing sa loob ng NE555, lalo na ang threshold comparator at trigger comparator.Ang threshold comparator ay konektado sa pin 6 (THR) at ang trigger comparator ay konektado sa pin 2 (trig).Ang dalawang paghahambing na ito ay ginagamit upang makita ang mga pagbabago sa boltahe ng threshold at boltahe ng pag -trigger.

Threshold Comparator: Kapag tumataas ang boltahe sa threshold pin (pin 6), ang paghahambing na ito ay magbabawas ng isang mataas na antas ng signal.Kapag ang boltahe ng threshold ay lumampas sa boltahe ng pag -trigger, magbabago ang output ng comparator.

Trigger Comparator: Kapag bumaba ang boltahe sa trigger pin (pin 2), ang paghahambing na ito ay magbabawas ng isang mababang antas ng signal.Kapag ang boltahe ng trigger ay mas mababa kaysa sa boltahe ng threshold, magbabago ang output ng comparator.

RS trigger

Ang NE555 ay naglalaman ng isang RS flip-flop sa loob upang maiimbak ang estado ng output pin (pin 3).Ang input ng RS flip-flop ay kinokontrol ng mga output ng threshold comparator at ang trigger comparator.

R input: Ito ay konektado sa output ng threshold comparator at kinokontrol ang pag-reset ng RS flip-flop.

Input: Ito ay konektado sa output ng trigger comparator at kinokontrol ang setting ng RS flip-flop.

Mga mode ng pagpapatakbo ng NE555

Ang NE555 timer ay maaaring gumana sa tatlong mga mode ng operasyon:

Hindi matatag na mode: Tumutukoy ito sa walang matatag na estado.Ang hindi matatag na mode ng NE555 ay madalas na ginagamit sa mga ilaw ng strobe, mga generator ng tono, mga generator ng signal ng pulso, mga lohika circuit tulad ng mga orasan at iba pang mga circuit.

Bi-stabil mode: Ang mode na ito ay tulad ng isang bisikleta bracket, na maaaring ma-stabilize sa itinaas na estado pati na rin sa ibinaba na estado, at magbabago lamang kapag sumailalim ito sa panlabas na puwersa.Ito ay tinatawag na Bistable dahil mayroon itong dalawang nagpapatatag na estado.

Monostable mode: Ang mode na ito ay tulad ng isang pinto na nilagyan ng isang mas malapit na pinto, na maaaring ma -stabilize sa saradong estado at maaari lamang maabot ang bukas na estado kapag ang isang panlabas na puwersa ay inilalapat.Kapag ang panlabas na puwersa ay naatras, ang pintuan ay awtomatikong babalik sa saradong estado.Dahil mayroon lamang isang matatag na estado, tinatawag itong monostable, at ang mode na monostable mode ng NE555 ay maaaring magamit para sa mga aplikasyon tulad ng mga timer, switch ng flick, at mga pagsukat ng kapasidad.

Prinsipyo ng Paggawa ng NE555

Kapag naka -on ang power supply voltage VCC, nagsisimula nang gumana ang circuit, at ang capacitor C ay nagsisimulang singilin kaagad.Kapag ang boltahe ng kapasitor C ay umabot sa 2/3 ng VCC, ang output ng panloob na paghahambing ay magbabago sa mataas na antas, at ang output out ay magbabago din mula sa mababang antas hanggang sa mataas na antas.Kasunod nito, kapag ang boltahe ng kapasitor C ay bumaba sa 1/3 ng VCC, ang output ng panloob na paghahambing ay magiging mababang antas, at sa oras na ito ang output out ay magbabago din mula sa mataas na antas pabalik hanggang sa mababang antas.Pagkatapos nito, ang kapasitor C ay nagsisimulang singilin muli, at ang circuit ay pumapasok sa isang bagong siklo ng pagtatrabaho.

Ang panahon ng T (segundo) ay natutukoy ng mga halaga ng panlabas na kapasitor C at ang dalawang panlabas na resistors R1 at R2.Ang pormula ay: t = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × C.Inilalarawan ng duty cycle D ang proporsyon ng mataas na antas ng oras sa parisukat na pag -ikot ng alon, at ang pormula nito ay: D = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Samakatuwid, sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga halaga ng kapasitor C at mga resistors R1 at R2, maaari nating baguhin ang panahon at pag -ikot ng tungkulin ng alon ng alon ng parisukat.

Sa madaling sabi, ang nagtatrabaho na prinsipyo ng NE555 ay batay sa pagtatayo ng isang sunud -sunod na circuit.Sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga halaga ng mga panlabas na capacitor at resistors, maaari nating kontrolin ang panahon at cycle ng tungkulin upang makabuo ng iba't ibang mga kinakailangang alon ng pulso.

Application ng NE555

NE555 infrared remote control time-diser light

Ang mga modernong bahay ay karaniwang nilagyan ng mga infrared remote control, at maaari nating magamit ang mga umiiral na remotes upang makontrol ang isang infrared remote control oras na pagkaantala ng lampara.Sa ilustrasyon, ang H ay kumakatawan sa pinagsamang ulo ng tatanggap ng infrared, habang ang C1 ay ang kapasitor ng filter.Habang ang remote control ay naglalabas ng isang string ng mga digital na signal ng pulso, pagkatapos ng C1 filter, makakakuha ito ng negatibong pulso, ang pulso na ito ay maaaring mag -trigger ng 555 monostable circuit upang magsimulang magtrabaho.

NE555 Water Boil Alarm

Ang alarma ng tubig ay pangunahing binubuo ng tatlong bahagi: temperatura control circuit, mababang dalas ng oscillation circuit at mataas na dalas ng oscillation circuit.Kabilang sa mga ito, ang RP, RT at VT1 ay magkasama ay bumubuo ng isang circuit control circuit.Ang mababang-dalas na oscillation circuit ay binubuo ng IC1, R2, R3, C1 at iba pang mga sangkap, at ang sapilitang pag-reset ng terminal ④ pin ay kinokontrol ng VT1.Ang high-frequency oscillator ay binubuo ng IC2, R4, R5, C2 at iba pang mga sangkap, at ang sapilitang pag-reset ng terminal ④ paa ay kinokontrol ng IC1.Kapag ang temperatura ng tubig ay umabot sa preset na temperatura, ang halaga ng paglaban ng RT ay magiging mas maliit, na nagiging sanhi ng pagputol ng VT1.Sa oras na ito, ang pin ④ ng IC1 ay nagiging mataas, at ang IC1 ay nagsisimula upang mag -oscillate at mag -output ng mababang dalas na pulso.Ang mga pulses na ito ay nagbabago sa high-frequency oscillator na binubuo ng IC2 upang magsimula itong gumana at naglalabas ng isang tunog ng tunog.

NE555 Touch Timer Switch

Ang IC1 ay isang piraso ng 555 timing circuit na na -configure dito bilang isang monostable circuit.Karaniwan, dahil walang sapilitan na boltahe sa P terminal ng touch pad, ang kapasitor C1 ay ganap na maipalabas sa pamamagitan ng pin 7 ng 555, na nagiging sanhi ng pin 3 na mag -output ng isang mababang antas at relay KS na nasa pinakawalan na estado, kaya angHindi darating ang ilaw.

Kapag kailangan nating i -on ang ilaw, hawakan lamang ang metal plate P gamit ang iyong kamay, ang boltahe ng signal ng ligaw na nabuo ng induction ng katawan ng tao ay idadagdag sa terminal ng pag -trigger ng 555 sa pamamagitan ng C2, na ginagawa ang output ng 555 na pagbabago mula sa mababang antas hanggang samataas na antas.Sa oras na ito, ang relay KS ay masisipsip, at ang lampara ay pagkatapos ay naiilawan.Kasabay nito, ang pin 7 ng 555 ay panloob na pinutol, at ang power supply ay singilin ang C1 sa pamamagitan ng R1, na minarkahan ang simula ng tiyempo.Kapag ang boltahe sa kapasitor C1 ay tumataas sa 2/3 ng boltahe ng supply, ang pin 7 sa 555 ay magsasagawa, na naglalabas ng C1, na nagiging sanhi ng output ng pin 3 na magbago mula sa mataas hanggang mababa.Sa puntong ito, ang relay ay ilalabas, ang ilaw ay lumabas, at natapos ang tiyempo.Ang oras ng oras ay pangunahing tinutukoy ng halaga ng R1 at C1, ang pormula ay: T1 = 1.1R1 * C1.Ayon sa mga halagang minarkahan sa figure, ang oras ng tiyempo ay halos 4 minuto.Para sa D1, maaari tayong pumili ng 1N4148 o 1N4001 ang dalawang modelong ito.

Limang klasikong circuit ng NE555

NE555 Basic Timer Circuit

Ito ay isa sa mga pinaka -karaniwang circuit, na binubuo ng mga sangkap tulad ng NE555 chip, resistors at capacitor.Sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga halaga ng mga resistors at capacitor, ang gumagamit ay maaaring magtakda ng iba't ibang mga oras ng tiyempo.Ang circuit na ito ay madalas na ginagamit upang makabuo ng mga signal ng tiyempo sa antas ng millisecond, tulad ng mga signal ng pulso at mga signal ng alon ng parisukat.Ang circuit ay nailalarawan sa pamamagitan ng simpleng istraktura nito, madaling ipatupad, at maaaring makagawa ng mas tumpak na mga signal ng tiyempo.

NE555 Monostable Trigger Circuit

Ito ay isang circuit na maaaring makabuo ng isang solong signal ng pulso.Ang circuit ay pangunahing binubuo ng NE555 at ilang mga resistors at capacitor at iba pang mga sangkap.Sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga halaga ng mga resistors at capacitor, maaaring baguhin ng gumagamit ang lapad at maantala ang oras ng pulso.Ang circuit na ito ay karaniwang ginagamit upang makabuo ng mga signal ng solong-pulse tulad ng mga signal ng pag-trigger at mga signal ng pag-synchronize.Ang circuit ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang makabuo ng isang solong signal ng pulso, at ang lapad at pagkaantala ng oras ng pulso ay maaaring nababagay.

NE555 Bistable Flip-Flop Circuit

Ito ay isang circuit na napagtanto ang pag-andar ng logic flip-flop.Sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga halaga ng mga resistors at capacitor, maaaring baguhin ng gumagamit ang oras ng flip-flop at boltahe ng threshold ng circuit.Ang circuit na ito ay karaniwang ginagamit upang maipatupad ang mga application tulad ng logic flip-flops at mga paghahambing sa boltahe.Ang circuit ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang ipatupad ang logic flip-flop function, at ang oras ng flip-flop at boltahe ng threshold ay maaaring nababagay, kaya angkop ito para sa iba't ibang iba't ibang mga senaryo ng application ng lohika.

NE555 Square Wave Generator Circuit

Ito ay isang circuit na bumubuo ng isang parisukat na signal ng alon.Sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga halaga ng risistor at kapasitor, maaaring baguhin ng gumagamit ang dalas at tungkulin ng tungkulin ng parisukat na alon.Ang circuit na ito ay karaniwang ginagamit upang makabuo ng mga signal ng alon ng square tulad ng mga digital signal at modulated signal.Ang circuit ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang makabuo ng mga signal ng alon ng square, at ang dalas at tungkulin ng pag -ikot ng parisukat na alon ay maaaring nababagay, kaya angkop ito para sa iba't ibang mga senaryo ng aplikasyon ng digital at modulation.

NE555 Multi-Harmonic Oscillator Circuit

Ito ay isang circuit na bumubuo ng mga hugis -parihaba na signal ng alon.Ang circuit ay pangunahing binubuo ng dalawang NE555 chips at ilang mga sangkap tulad ng mga resistors at capacitor.Ang gumagamit ay maaaring mabago ang pagbabago ng dalas at pag -ikot ng tungkulin ng pag -oscillation sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga halaga ng mga resistors at capacitor na ito.Bilang isang resulta, ang circuit na ito ay maaaring magamit upang makabuo ng mga audio signal o modulated signal, halimbawa.Ang circuit ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang makabuo ng mga hugis -parihaba na signal ng alon na may adjustable frequency at duty cycle.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Ano ang pagpapaandar ng NE555?

Ang SE 555 timer IC ay gumagana sa pagitan ng saklaw ng temperatura ng -55 ° C hanggang 125 ° C sa SE at ang IC NE 555 ay ginagamit para sa kung saan ang temperatura ay saklaw mula 0 ° C hanggang 70 ° C.Mayroon itong malawak na hanay ng mga paggamit sa elektronikong larangan bilang isang timer, pagkaantala, henerasyon ng pulso, oscillator, atbp.

2. Pareho ba ang NE555 at IC 555?

Oo, pareho ang NE555 Timer IC at 555 Timer IC.Ang NE555 ay ang numero ng bahagi sa Timer IC.Karaniwan, ang NE555 IC ay tinawag ng pangalang 555 timer ic.

3. Ano ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng NE555?

Ang isang 555 timer ay maaaring kumilos bilang isang aktibong-mababang SR latch (kahit na walang isang baligtad na Q output) sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang reset input signal sa pag-reset ng pin at pagkonekta ng isang set ng signal ng pag-input sa TR pin.Kaya, ang paghila ng set sandali ng mababang kilos bilang isang "set" at paglilipat ng output sa mataas na estado (VCC).