Как работает микросхема таймер 555. Какие режимы работы поддерживает NE555. Как рассчитать время задержки и частоту генерации импульсов для 555 таймера. Какие схемы можно собрать на основе микросхемы 555. Где применяется таймер NE555 на практике.
Принцип работы и внутреннее устройство микросхемы таймера 555
Микросхема 555 является универсальным таймером, который может работать в нескольких режимах и широко применяется в электронике. Рассмотрим принцип ее работы и внутреннее устройство:
- Внутри микросхемы находятся два компаратора, RS-триггер, делитель напряжения и выходной каскад
- Делитель напряжения формирует опорные уровни 1/3 и 2/3 от напряжения питания
- Компараторы сравнивают входное напряжение с этими опорными уровнями
- RS-триггер управляется сигналами от компараторов и определяет состояние выхода
- Выходной каскад формирует выходной сигнал и может отдавать в нагрузку ток до 200 мА
Такая структура позволяет микросхеме 555 работать в различных режимах — одновибратора, мультивибратора, генератора и др. Рассмотрим основные режимы работы подробнее.
Основные режимы работы таймера 555
Режим одновибратора (ждущий мультивибратор)
В этом режиме микросхема 555 формирует одиночный импульс заданной длительности при поступлении запускающего сигнала. Длительность выходного импульса определяется внешней RC-цепочкой:
- T = 1.1 * R * C, где T — длительность импульса в секундах, R — сопротивление в Омах, C — емкость в Фарадах
- Запуск происходит при подаче отрицательного импульса на вход 2
- Конденсатор заряжается через резистор до уровня 2/3 питания
- При достижении этого уровня выход переключается в низкое состояние
Этот режим используется для формирования временных задержек, таймеров и т.п.
Режим автоколебаний (астабильный мультивибратор)
В этом режиме микросхема 555 работает как генератор прямоугольных импульсов. Частота и скважность определяются двумя резисторами и конденсатором:
- f = 1 / (0.693 * (R1 + 2R2) * C), где f — частота в Гц
- Скважность регулируется соотношением R1 и R2
- Конденсатор заряжается через R1 и R2, а разряжается через R2
Этот режим применяется для генерации тактовых сигналов, звуковых сигналов и др.
Практические схемы на основе таймера 555
Рассмотрим несколько полезных схем, которые можно собрать на микросхеме 555:
Таймер с регулируемой задержкой
Простая схема таймера с регулируемой задержкой отключения:
- Время задержки регулируется переменным резистором
- Диапазон задержки от нескольких секунд до нескольких минут
- Нагрузка подключается через реле к выходу микросхемы
Генератор звуковых сигналов
Схема генератора звуковых сигналов на основе 555:
- Частота регулируется переменным резистором
- Диапазон частот 500 Гц — 5 кГц
- К выходу подключается динамик через разделительный конденсатор
ШИМ-регулятор
Схема ШИМ-регулятора для управления яркостью светодиодов или скоростью двигателя:
- Частота ШИМ около 1 кГц
- Скважность регулируется в диапазоне 5-95%
- Выход подключается к полевому транзистору для управления нагрузкой
Области применения микросхемы таймера 555
Благодаря своей универсальности, микросхема 555 нашла применение во многих областях электроники:
- Формирование временных задержек и таймеров
- Генерация тактовых сигналов для цифровых устройств
- Модуляция сигналов (ШИМ, ЧМ)
- Преобразование напряжения в частоту
- Формирование звуковых сигналов
- Управление светодиодной индикацией
- Регулирование скорости двигателей
- Генерация сигналов специальной формы
Микросхема 555 до сих пор остается очень популярной среди разработчиков электроники благодаря простоте применения, низкой стоимости и широким функциональным возможностям.
Преимущества и недостатки таймера 555
Рассмотрим основные плюсы и минусы использования микросхемы 555:
Преимущества:
- Простота применения и минимум внешних компонентов
- Широкий диапазон напряжений питания (4.5 — 16 В)
- Высокая нагрузочная способность выхода (до 200 мА)
- Стабильность параметров в широком диапазоне температур
- Низкая стоимость
- Универсальность и множество режимов работы
Недостатки:
- Относительно большой ток потребления (до 10 мА)
- Невысокая точность временных интервалов (±1-3%)
- Ограниченный частотный диапазон (до 500 кГц)
- Чувствительность к помехам по цепям питания
Несмотря на недостатки, преимущества таймера 555 обеспечили ему популярность на протяжении уже более 40 лет.
Современные аналоги и альтернативы микросхеме 555
- КМОП-версии 555 (например, ICM7555) с меньшим энергопотреблением
- Прецизионные таймеры (например, LTC6993) с более высокой точностью
- Микроконтроллеры для более сложных задач таймирования
- Программируемые логические матрицы (CPLD, FPGA) для реализации множества таймеров
- Специализированные микросхемы для конкретных применений (ШИМ-контроллеры, генераторы и т.д.)
Тем не менее, классическая микросхема 555 остается востребованной благодаря простоте применения и низкой стоимости, особенно для простых схем и любительских проектов.
Заключение
Микросхема таймера 555 является одной из самых популярных и универсальных микросхем в электронике. Она позволяет легко реализовать множество полезных схем — от простых таймеров до генераторов и ШИМ-контроллеров. Несмотря на появление более современных альтернатив, 555 до сих пор широко применяется благодаря простоте использования, доступности и низкой стоимости. Понимание принципов работы этой микросхемы и умение ее применять — важный навык для любого радиолюбителя и разработчика электроники.
Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.
Часть первая. Теоретическая.
Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.
Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine).
На тот момент это была единственная «таймерная» микросхема доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.
За прошедшие 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455. Но при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих версий нет.
Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.
А вот список заморских производителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие обозначения:
Производитель
| Название микросхемы |
ECG Philips | ECG955M |
Exar | XR-555 |
Fairchild | NE555 |
Harris | HA555 |
Intersil | SE555/NE555 |
Lithic Systems | LC555 |
Maxim | ICM7555 |
Motorola | MC1455/MC1555 |
National | LM1455/LM555C |
NTE Silvania | NTE955M |
Raytheon | RM555/RC555 |
RCA | CA555/CA555C |
Sanyo | LC7555 |
Texas Instruments | SN52555/SN72555 |
Это означает, что выпускается две версии микросхемы — гражданская, для коммерческого применения и военная. Военная версия отличается большей точностью, широким диапазоном рабочих температур и выпускается в металлическом или керамическом корпусе. Ну и дороже, разумеется.Начнем с корпуса и выводов.
Микросхема выпускается в двух типах корпусов — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда, в металлическом корпусе она все же выпускалась — сейчас остались только DIP-корпуса. Но на случай, если вам вдруг достанется такое счастье, привожу оба рисунка корпуса. Назначения выводов одинаковые в обоих корпусах. Помимо стандартных, выпускается еще две разновидности микросхем — 556 и 558. 556 — это сдвоенная версия таймера, 558 — счетверенная.
Функциональная схема таймера показана на рисунке прямо над этим предложением.
Микросхема содержит около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода.
Состав и количество компонентов могут несущественно меняться в зависимости от производителя. Выходной ток может достигать 200 мА, потребляемый — на 3- 6 мА больше. Напряжение питания может изменяться от 4,5 до 18 вольт. При этом точность таймера практически не зависит от изменения напряжения питания и составляет 1% от расчетного. Дрейф составляет 0,1%/вольт, а температурный дрейф — 0,005%/С.
Теперь мы посмотрим на принципиальную схему таймера и перемоем ему кости, вернее ноги — какой вывод для чего нужен и что все это значит.
Итак, выводы:
1. Земля. Особо комментировать тут нечего — вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.
2. Запуск. Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, см. функциональную схему) и конденсатором С — это так называемый режим моностабильного мультивибратора.
Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.
3. Выход. Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий — высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс.
4. Сброс. При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и в Африке reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания — это TTL-совместимый вход.
Для предотвращения случайных сбросов этот вывод настоятельно рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости.
5. Контроль. Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей.
6.
Останов. Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние (Мяу! Тихой паники?!) низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные.
7. Разряд. Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.
8. Плюс питания. Как и в случае с выводом 1 особо ничего не скажешь. Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт. У военных версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт.
Едем дальше.
Большинство таймеров нуждаются во времязадающей цепочке, обычно состоящей из резистора и конденсатора. Таймер 555 не исключение. Давайте посмотрим на диаграмму работы микросхемы.
Итак, предположим, что мы подали питание на микросхему. Вход находится в состоянии высокого уровня, на выходе — низкий уровень, конденсатор С разряжен. Все спокойно, все спят. И тут БАХ — мы подаем серию прямоугольных импульсов на вход таймера. Что происходит?
Первый же импульс низкого уровня переключает выход таймера в состояние высокого уровня. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резистор R. Все то время пока конденсатор заряжается, выход таймера остается во включенном состоянии — на нем сохраняется высокий уровень напряжения.
Как только конденсатор зарядится до 2/3 напряжения питания, выход микросхемы выключается и на нем появляется низкий уровень. Транзистор T6 открывается и конденсатор С разряжается.
Однако есть два нюанса, которые показаны на графике пунктирными линиями.
Первый — если после окончания заряда конденсатора на входе сохраняется низкий уровень напряжения — в таком случае выход остается активным — на нем сохраняется высокий уровень до тех пор, пока на входе не появится высокий уровень. Второй — если мы активируем вход Сброс напряжением низкого уровня. В этом случае выход сразу же выключится, не смотря на то, что конденсатор все еще заряжается.
Так, лирическую часть закончили — перейдем к суровым цифрам и расчетам. Как же нам определить время, на которое будет включаться таймер и номиналы RC цепочки, необходимые для задания этого времени? Время, за которое конденсатор заряжается до 63,2% (2/3) напряжения питания называется временной константой, обозначим её буковкой t. Вычисляется это время потрясающей по своей сложности формулой.
Вот она: t = R*C, где R — сопротивление резистора в МегаОм-ах, С — емкость конденсатора в микроФарад-ах. Время получается в секундах.
К формуле мы еще вернемся, когда будем подробно рассматривать режимы работы таймера. А сейчас пока посмотрим на простенький тестер для этой микросхемы, который запросто скажет вам — работает ваш экземпляр таймера или нет.
Если после включения питания мигают оба светодиода — значит все хорошо и микросхема во вполне рабочем состоянии. Если же хотя бы один из диодов не горит или наоборот — горит постоянно, значит такую микросхемы можно спустить в унитаз с чистой совестью или вернуть назад продавцу, если вы её только что купили. Напряжение питания — 9 вольт. Например, от батареи «Крона».
Теперь рассмотрим режимы работы этой микросхемы.
Собственно говоря, режимов у нее две штуки. Первый — моностабильный мультивибратор. Моностабильный — потому что стабильное состояние у такого мультивибратора одно — выключен.
А во включенное состояние мы его переводим временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Как уже отмечалось выше, время, на которое мультивибратор переходит в активное состояние, определяется RC цепочкой. Эти свойства могут быть использованы в самых разнообразных схемах. Для запуска чего-либо на определенное время или наоборот — для формирования паузы на заданное время.
Второй режим — это генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которых определяются все той же RC цепочкой.
Начнем сначала, то есть с первого режима.
Схема включения микросхемы показана на рисунке. RC цепочка включена между плюсом и минусом питания. К соединению резистора и конденсатора подключен вывод 6 — Останов. Это вход компаратора №1. Сюда же подключен вывод 7 — Разряд. Входной импульс подается на вывод 2 — Запуск. Это вход компаратора №2. Совершенно простецкая схема — один резистор и один конденсатор — куда уж проще? Для повышения помехоустойчивости можно подключить вывод 5 на общий провод через конденсатор емкостью 10нФ.
Итак, в исходном состоянии, на выходе таймера низкий уровень — около нуля вольт, конденсатор разряжен и заряжаться не хочет, поскольку открыт транзистор Т6. Это состояние стабильное, оно может продолжаться неопределенно долгое время. При поступлении на вход импульса низкого уровня, срабатывает компаратор №2 и переключает внутренний триггер таймера. В результате на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор Т6 закрывается и начинает заряжаться конденсатор С через резистор R. Все то время, пока он заряжается, на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Таймер не реагирует ни на какие внешние раздражители, буде они поступают на вывод 2. То есть, после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не оказывают никакого действия на состояние таймера — это очень важно. Так, что там у нас происходит то? А, да — заряжается конденсатор. Когда он зарядится до напряжения 2/3Vпит, сработает компаратор №1 и в свою очередь переключит внутренний триггер.
В результате на выходе установится низкий уровень напряжения, и схема вернется в свое исходное, стабильное состояние. Транзистор Т6 откроется и разрядит конденсатор С.
Время, на которое таймер, так сказать «выходит из себя», может быть от одной миллисекунды до сотен секунд.
Считается оно так: T=1.1*R*C
Теоретически, пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной длительности, так и по максимальной. Однако, есть некоторые практические ограничения, которые обойти можно, но сначала стоит задуматься — нужно ли это делать и не проще ли выбрать другое схемное решение.
Так, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно ли меньше? В принципе — да. Но при этом, если еще уменьшить сопротивление резистора — схема начнет трескать слишком много электричества. Если уменьшить емкость С, то всякие паразитные емкости и помехи могут существенно повлиять на работу схемы.
С другой стороны, максимальное значение резистора примерно равно 15Мом.
Здесь ограничение накладывает ток, потребляемый входом Останов (около 120нА) и ток утечки конденсатора С. Таким образом, при слишком большом значении резистора таймер просто никогда не выключится, если сумма токов утечки конденсатора и тока входа превысит 120 нА.
Ну а что касается максимальной емкости конденсатора, то дело не столько в самой емкости, сколько в токе утечки. Понятно, что чем больше емкость, тем больше ток утечки и тем хуже будет точность таймера. Поэтому, если таймер будет использоваться для больших временных интервалов, то лучше пользоваться конденсаторами с малыми токами утечки — например, танталовыми.
Перейдем ко второму режиму.
В эту схему добавлен еще один резистор. Входы обоих компараторов соединены и подключены к соединению резистора R2 и конденсатора. Вывод 7 включен между резисторами. Конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.
Теперь посмотрим, что же произойдет, когда мы подадим питание на схему. В исходном состоянии конденсатор разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень напряжения, близкий к нулю.
Компаратор №2 переключает внутренний триггер и устанавливает на выходе таймера высокий уровень. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резисторы R1 и R2.
Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 в свою очередь переключает триггер и выключает выход таймер — напряжение на выходе становится близким к нулю. Транзистор Т6 открывается и конденсатор начинает разряжаться через резистор R2. Как только напряжение на конденсаторе опустится до 1/3 напряжения питания, компаратор №2 опять переключит триггер и на выходе микросхемы снова появится высокий уровень. Транзистор Т6 закроется и конденсатор снова начнет заряжаться…
Короче говоря, на выходе мы получаем последовательность прямоугольных импульсов. Частота импульсов, как вы вероятно уже догадались, зависит от величин C, R1 и R2. Определяется она по формуле:
Значения R1 и R2 подставляются в Омах, C — в фарадах, частота получается в Герцах.
Время между началом каждого следующего импульса называется периодом и обозначается буковкой t.
Оно складывается из длительности самого импульса — t1 и промежутком между импульсами — t2. t = t1+t2.
Частота и период — понятия обратные друг другу и зависимость между ними следующая:
f = 1/t.
t1 и t2 разумеется тоже можно и нужно посчитать. Вот так:
t1 = 0.693(R1+R2)C;
t2 = 0.693R2C;
Ну, с теоретической частью вроде бы покончили. В следующей части рассмотрим конкретные примеры включения таймера 555 в различных схемах и для самого разнообразного использования.
Калькулятор 555 таймера
Источник: www.radiokot.ru
мир электроники — Практическое применение таймера 555
Раздел Электронные устройства
материалы в категории
Этот материал заимствован из различных зарубежных журналов. Учитывая, что в каждой стране существует своя система индексации типономиналов микросхем, в приводимых здесь схемах будут встречаться различные их наименования: LM555, NE555.
По своей сути они одинаковы. Всем им соответствует отечественный вариант интегрального таймера КР1006ВИ1 — аналог полный (электрические параметры, конструктивное исполнение, нумерация выводов). Сведения об этой микросхеме были приведены здесь
МУЛЬТИВИБРАТОР С РЕГУЛИРОВКОЙ СКВАЖНОСТИ ИМПУЛЬСОВ
На рис. 1 приведена схема мультивибратора. Применение в данном устройстве микросхемы 555 позволило добиться регулирования скважности импульсов в широких пределах. Это достигнуто тем, что разделены цепи зарядки и разрядки конденсатора С1. При высоком уровне на выходе микросхемы (вывод 3) транзисторы VT1 и VT2 открыты. В это время конденсатор С1 заряжается через транзистор VT1, резистор RA и часть R’A переменного резистора RP1. При достижении на нем напряжения уровня 0,66 Uп мультивибратор переходит в состояние с низким уровнем сигнала на выходе.
Теперь конденсатор С1 разряжается через часть Rg переменного резистора RP1, резистор Rg и внутреннюю цепь разряда (вывод 7) микросхемы.
При уровне напряжения на нем 0,33 Uп мультивибратор переходит в первоначальное состояние с высоким уровнем на выходе. Таким образом, время зарядки (t1) и разрядки (t2) можно регулировать переменным резистором. Скважность импульсов определяется соотношением резисторов
Т/t1=(RA+RP1+RB)/(RA+R’A)
При указанных на схеме значениях сопротивлений скважность регулируется от 2 до 98 при неизменной частоте генерации. Транзисторы на схеме — 2N3906 и 2N3904
«Radio, Fernsehen, Flektronik», 1988, № 11
ЛИНЕЙНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ МУЛЬТИВИБРАТОРА
На рис. 2 приведен модернизированный вариант классической схемы генератора прямоугольных импульсов с интегральной микросхемой серии 555. В данном устройстве зарядка и разрядка времязадающего конденсатора С1 осуществляется через диодный мост VD1-VD4 и два источника тока на транзисторах VT3 и VT4, которые управляются работой транзистора VT2.
Частота генерации колебаний на выходе изменяется линейно переменным резистором R2.
При указанных на схеме значениях элементов можно получить двадцатикратное изменение частоты, при среднем положении R2 частота генерации — 1 кГц.
Вместо переменного резистора частоту колебаний можно регулировать подачей внешнего постоянного напряжения на базу транзистора VT2. Эмиттерный переход транзистора VT1 обеспечивает необходимую термостабилизацию работы устройства.
Если требования к линейности регулирования не очень жестки, устройство может быть выполнено с стократным изменением частоты.
«Радио, телевизия, електрончка», 1989, № 8
РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯРКОСТИ ЦИФРОВОГО ИНДИКАТОРА
Устройства с люминесцентными индикаторами (стационарные электронные часы, информационные табло и др.) удобны в пользовании только при большом контрасте светящихся сегментов. Например, в затемненном помещении достаточно и небольшого тока анода-сегмента для нормального его визуального наблюдения. Но при большой освещенности помещения и яркость свечения элементов индикатора должна быть значительно выше.
«Radio, Fernsehen, Flektronik», 1986, № 12
УСТРОЙСТВО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Устройство, схема которого показана на рис. 4, можно использовать для периодического подключения и отключения нагрузки в цепи переменного тока, например, световую рекламу, новогоднюю гирлянду, звуковой сигнализатор и др.
Включение нагрузки осуществлено через симметричный тиристор (симистор) VS1, который управляется через транзистор VT1 от генератора на микросхеме DD1. Частота генератора устанавливается выбором конденсатора С2 и резисторов Rl, R2 и определяет интервалы включения нагрузки. О состоянии включения нагрузки можно судить по работе светодиодного индикатора HL1, он же помогает осуществить контроль частоты генератора даже при отключенной нагрузке.
В конструкции возможно использовать трансформатор питания с мощностью до 5 Вт. Стабилизатор — 7805, диод VD5 — 1N4143, транзистор VT1 — 2N1711.
Использование устройства требует особого внимания, так как элементы нагрузки и их соединительных цепей находятся под фазовым напряжением питающей сети переменного тока. Поэтому требуется тщательное соблюдение мер безопасной работы, а само устройство следует разместить в пластмассовом корпусе.
«Haul Parleur», I988, № 12
ЗАМЕДЛЕННОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ В САЛОНЕ АВТОМОБИЛЯ
Устройство реле времени (рис. 5) осуществляет замедление на 10… 15с отключение освещения в салоне автомобиля после закрывания дверей. В течение этого времени водитель может спокойно оглядеть приборную доску и вставить ключ зажигания.
При закрытых дверях автомобиля контакты SA1 разомкнуты и лампа освещения EL1 не светится. Конденсаторы С1 и С2 заряжаются соответственно через цепи VD1R3 и VD1R4. Поддержание напряжения на конденсаторе С2 защищает таймер от ложных срабатываний из-за импульсных помех при запуске двигателя и при его работе. После зарядки конденсатора С1 на выводе 3 микросхемы напряжение близко к нулю и транзисторы VT1-VT3 закрыты.
При открывании дверей контакты SA1 замыкаются, лампа в салоне светится, конденсатор С1 разряжается через цепь VD2 R1. Диод VD1 — 1N4001.
Запуск таймера 555 положительным импульсом
Несмотря на то что этот таймер является универсальным прибором, его применение ограничивается тем, что он может запускаться только отрицательным входным импульсом. Однако, при внимательном рассмотрении функциональной блок-схемы таймера можно заметить, что вывод 5, соединенный с неинвертирующим входом компаратора 2 через резистор, можно принять за вход для положительного пускового импульса. Таким образом, вывод 5 может служить и в качестве входа управляющего напряжения, для чего он первоначально и предназначался разработчиками таймера 555, и в качестве входа положительного пускового импульса.
Поскольку пусковой импульс кончается к моменту, когда времязадающий конденсатор зарядится до уровня управляющего напряжения, входной пусковой импульс при подаче его на вывод 5 не оказывает влияния на управляющее напряжение.
Чувствительность схемы при подаче пускового импульса на вывод 5 определяется разностью напряжений между выводами 5 и 2. Регулировка чувствительности осуществляется путем присоединения вывода 2 к отводу делителя напряжения.
Как показано на схеме, ждущий мультивибратор, содержащий ИС таймера 555, запускается передним фронтом положительного входного импульса. Вывод 2 присоединен к середине делителя напряжения, включенного между шиной питания и землей. Кроме того, к выводу 2 присоединен шунтирующий конденсатор, чтобы обеспечить нечувствительность схемы к паразитным импульсам от близлежащих схем.
555 Калькулятор таймера | DigiKey Electronics
Используйте калькулятор таймера Digi-Key 555 для расчета длительности или частоты выходного сигнала для схемы таймера 555.
выходной сигнал, определяемый значениями сопротивления и емкости цепи.
Этот калькулятор схемы с 555 таймерами определяет выходные характеристики выходного сигнала прямоугольной формы из
555-схема таймера как для моностабильного режима (однократный режим), так и для нестабильного режима (режим автономной работы).
В моностабильном режиме, также называемом режимом One Shot, на выходе будет генерироваться одиночный короткий положительный импульс.
за одно входное событие, продолжительность которого будет определяться значениями сопротивления и емкости
цепи.
В нестабильном режиме, также называемом режимом Free Running, выходной сигнал таймера 555 будет непрерывным прямоугольным
выходной сигнал волны, частота и высокое и низкое время могут быть рассчитаны на основе сопротивления и
значения емкости цепи.
Сопутствующие инструменты
555 Таймер объяснил
ИС 555-таймер (интегральная схема) является одной из самых популярных и широко распространенных доступных ИС.
с использованием практически всего, от синхронизации часов, задержки сигнала, генерации импульсов и сигнала
колебательные приложения.
В моностабильном режиме микросхема таймера 555 образует цепь сопротивление-емкость с внешним
резистор и конденсатор. Когда входной сигнал подается на триггерный контакт, внутренняя работа
микросхема начинает заряжать конденсатор. Когда напряжение на конденсаторе равно 2/3
напряжения питания микросхемы конденсатор перестает заряжаться и выходной сигнал схемы возвращается
в низкое состояние готовности к следующему входному сигналу.
Продолжительность прямоугольной формы выходного сигнала можно сократить или увеличить, отрегулировав значение
резистор и конденсатор, изменяя скорость зарядки конденсатора.
В нестабильном режиме таймер 555 формирует непрерывный выходной сигнал прямоугольной формы с определенной
частоты с фиксированными потенциями выходного сигнала в высоком и низком состоянии с двумя резисторами и
один конденсатор.
Когда таймер 555 в нестабильном режиме включается впервые, конденсатор
начинает заряжаться напряжением, приводя к высокому уровню выходного сигнала. Пока конденсатор заряжается, пока
составляет 2/3 напряжения питания ИС. В этот момент конденсатор начинает разряжаться, приводя в движение
низкий уровень выходного сигнала. Когда напряжение на конденсаторе падает до 1/3 напряжения питания ИС,
снова начинает заряжаться, снова поднимая выходной сигнал на высокий уровень, и процесс повторяется снова.
Когда конденсатор заряжается и разряжается через микросхему таймера 555, он переключается между
два выходных состояния, High и Low. Сколько времени вы проводите в этих состояниях и как быстро цикл
повторений является функцией номиналов как резисторов, так и конденсаторов.
Примеры
Моностабильный
Длительность сигнала на выходе можно смоделировать как Время в
секунды (Т)
равна константе 1,1, умноженной на сопротивление R, измеренное в омах (Ом), умноженное на
значение емкости C измеряется в фарадах (F).
Итак, для цепи с сопротивлением 10 000 (10 кОм) Ом (Ом) и емкостью 1000 Ом. микрофарад (1000 мкФ), общая длина выходного сигнала будет следующей
Нестабильный Непрерывный выходной сигнал в нестабильном режиме позволяет определять как частоту в герцах, (Гц), сколько времени требуется для повторения сигнала и продолжительность времени, в течение которого сигнал находится в высоком и низкие состояния. Все три значения, определяющие выходной сигнал, можно найти, используя значения R1. и R2, измеренное в омах (Ом), и значение емкости C1, измеренное в фарадах (Ф).
Так, для цепи с резисторами 10 000 (10 кОм) и 15 000 (15 кОм) Ом (Ом) сопротивления и емкостью 10 мкФ (10 мкФ), выходной сигнал будет иметь следующий вид: характеристики Время High
Низкое время
Частота
Analog Devices Inc Связанные статьи
Analog Devices®6990 TimerBlox™
LTC6990 компании Analog Devices представляет собой прецизионный кремниевый генератор с программируемым диапазоном частот от 488 Гц до 2 МГц.
Узнать больше
TimerBlox — простые устройства синхронизации с ГУН, ШИМ, однократным импульсом, задержкой, POR и низкочастотными синхронизирующими устройствами
Основные технические характеристики и типичная схема применения для семейства таймеров TimerBlox.
Узнать больше
Работа с часами в программном обеспечении
Часы — стандартная концепция для разработчиков аппаратного обеспечения, но менее знакомая разработчикам программного обеспечения.
Узнать больше
NE555 как моностабильный — аппаратно-программный
Автор riccardoОпубликовано
NE555 — Моностабильная схема Что такое моностабильный?
И как это может быть связано с микросхемой таймера?
Как можно предположить из этого слова, это что-то способное надежно удерживать только одну вещь.
Для NE555 или вообще для устройства это должно быть само условие.
Но мы знаем название состояния на жаргоне: состояние .
Мы говорили об этой концепции, действительно вводящей поведение защелки S-R.
Ну… в двух словах, моностабильная конфигурация просто означает, что 555 может поддерживать стабильно только одно состояние между High и Low. А если быть точным, то полная инструкция: моностабильный мультивибратор .
Возможно, стоит сказать, что в этом случае выходное значение совпадает с состоянием ИС; но вообще говоря, эти два понятия надо брать отдельно.
Для наших целей мы просто считаем их взаимозаменяемыми.
В каком из двух состояний 555 поддерживает ?
Ответ связан с электрической схемой, для которой требуется 555 и минимум внешних компонентов для настройки некоторых параметров, связанных с функцией таймера.
На приведенном выше рисунке, сделанном в KiCAD, показан центральный блок, представляющий собой LM555N, КМОП-версию 555, здесь без контактов 1 и 8.
По описанию работы контактов можно перейти к подключению резисторов и конденсаторов, когда это необходимо.
Первым делом находим пины входа и выхода: здесь 2 (триггер) и 3 (выход).
Затем быстро: контакт 5 (управление напряжением) соединен с землей, но через конденсатор малой емкости (1 нФ), так что любое постоянное электрическое значение фильтруется/блокируется; Другими словами, контакт 5 не видит 0 В, но все еще 2/3 В пост. тока, просто немного более стабильный, чем без колпачка.
И, очевидно, Vcc идет на контакты 8 (питание) и на контакт 4 (сброс), так что IC нельзя сбросить.
Выводы 6 и 7 остаются, и туда мы добавляем внешнюю синхронизирующую цепь с — последовательно — первым постоянным резистором, подстроечным потенциометром — или переменным резистором — и конденсатором на конце, подключенным к земле.
Как вы, наверное, знаете, резисторы и конденсаторы имеют характеристики, сопротивление R и емкость C, которые при умножении дают значение времени.
