NE555 Introduktion, intern struktur, driftsläge, applikationer

NE555 är en monolitisk integrerad kretstimer som kan producera olika typer av tidssignaler.Det används i stor utsträckning i elektroniska klockor, krafthantering, kalkylatorer, LED -skärmar och andra elektroniska enheter över olika fält.Den här artikeln syftar till att ge detaljerad information om NE555, inklusive dess bakgrund, design, interna struktur, stiftbeskrivningar, operativa lägen och principer och applikationer, för att hjälpa dig att bättre använda detta chip.

NE555 är en av modellerna i 555 Timer IC -serien.Stiftfunktionerna och tillämpningarna i denna serie är ömsesidigt kompatibla, men olika chipmodeller kan variera med avseende på pris, stabilitet, kraftbesparande prestanda och svängningsfrekvens.

555 -timern IC är en allestädes närvarande multifunktionell komponent i timingkretsar, vilket endast kräver ett minimalt antal motstånd och kondensatorer för att generera de olika pulssignalerna som är viktiga för digitala elektroniska produkter.Den primära användningen av NE555 ligger i dess förmåga att bilda en tidsbasskrets med en intern timer och därigenom tillhandahålla exakta tidpulser för andra kretsar.

Den har två huvudförpackningstyper: DIP (Dual In-Line-paketet) med en 8-stiftskonfiguration som kan sättas in direkt och det mer kompakta SOP-8-paketet, lämpligt för rymdkänsliga applikationer.

Alternativ och motsvarande alternativ:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

555 Timer IC designades av Hans R. Camenzind 1971 för signetik (senare förvärvad av Philips), med 25 transistorer, 2 dioder och 15 motstånd, alla tillgängliga genom ett 8-stifts DIP-8-paket.Denna grundläggande design skapade olika derivat, inklusive 556 (med två 555 timers i ett DIP-14-paket) samt modeller 558 och 559.

NE555 arbetar inom ett temperaturintervall från 0 ° C till 70 ° C, som betjänar den allmänna marknaden, medan dess militära klass motsvarighet, SE555, är utformad för att motstå extrema temperaturer från -55 ° C till 125 ° C.Förpackningsalternativen för 555-timer IC återspeglar dess mångsidighets- och applikationsintervall, och erbjuder hög tillförlitlighetsmetall (indikeras av suffixet T) och lågkostnadsepoxihölje (V) höljen, därmed de omfattande etiketterna NE555V, NE555T, SE555V och SE555T.Namnkonventionen av "555" tros vanligtvis härstammar från dess interna 5KΩ -motstånd, även om Camenzind själv motbevisade detta och klargjorde att valet av "555" -namnet var godtyckligt.

I strävan efter energieffektivitet innehåller 555-serien lågeffektmodeller som 7555 och CMOS-baserade TLC555, som har lägre energiförbrukning jämfört med standardmodellerna.Som påstås av tillverkarna kräver inte 7555 -modellen en förbikopplingskondensator mellan kontrollstiftet och marken eller en frikopplingskondensator mellan strömförsörjningen och marken för att eliminera brus, siktar på en designframställning som minskar komplexiteten och förbättrar prestandan.

NE555 är en klassisk integrerad krets.Dess inre kretsstruktur består av tre viktiga operativa enheter: en spännings komparator med ett utgångssteg, olika komparatorer och en RS-flip-flop.Nedan följer en detaljerad analys av NE555: s interna krets:

1. Spännings komparator: NE555 inkluderar en spännings komparator internt, som används för att kontrollera matningsspänningen och sömlöst koppla ut sin utgång till RS-flip-flop för att säkerställa korrekt spänningsövervakning.

2. Utgångssteg: Ansluten till RS-flip-flop, utgångssteget hanterar främst tillståndet för utgångsstiftet (stift 3).NE555: s utgångsarkitektur är en öppen dräneringsdesign, oförmögen att självständigt överföra högnivåsignaler och kräver ett externt pull-up-motstånd för att föra utgångsstiftet till ett högt tillstånd när en högnivå signal behövs.

3. Comparators: I NE555 sticker två komparatorer ut: tröskel komparator och trigger komparator, associerad med stift 6 (Thr) respektive 2 (trig).

(1) När spänningen på tröskelstiftet (stift 6) ökar, höjer tröskelkomponatorn sin utgång till en högnivå signal.Om tröskelspänningen överskrider triggerspänningen ändras komparatorens utgång i enlighet därmed.

(2) När spänningen på triggerstiftet (stift 2) minskar, minskar triggerkomponatorn sin utgång till en lågnivå signal.Utgångsändringar inträffar när triggerspänningen sjunker under tröskelspänningen.

4. RS-flip-flop: NE555 inkluderar en RS-flip-flop internt, som används för att lagra tillståndet för utgångsstiftet (stift 3).Ingångarna från RS-flip-flopen styrs av utgångarna från tröskelkomponatorn och Trigger-komparatorn.

(1) R-ingången kommer från tröskel komparatorens utgång och övervakar RS-flip-flops återställningsmekanism.

(2) S-ingången kommer från utgången från Trigger Comparator och hanterar installationen av RS-flip-flop.

Analysöversikten av NE555: s interna krets belyser sin komplexa design, vilket gör att den kan utföra sin roll som en mångsidig tidslösning.

NE555 -timern är en mångsidig komponent i elektronisk design, som arbetar i tre huvudlägen, var och en skräddarsydd efter specifika kretsfunktioner:

1. Astable -läge: Denna konfiguration kännetecknas av dess inneboende instabilitet och svänger på obestämd tid utan att ange ett stabilt tillstånd.Det används allmänt i applikationer som kräver repetitiva signaler, såsom blinkare, ljudgeneratorer, pulsgeneratorer och tidskretsar, för att underlätta kontinuerlig utgångssvängning.

2. Bistable -läge: Återspeglar stabiliteten hos en cykelkickstand, oavsett om det är höjt eller sänkt, upprätthåller detta läge stabilitet i två olika tillstånd, endast övergångar med extern intervention.Känd som bistable på grund av dess två stabila förhållanden, gör det möjligt för NE555 att fungera som en växelbrytare och svara på externa ingångar för att ändra sitt tillstånd.

3. Monostable Mode: I likhet med en dörr utrustad med en närmare förblir den säkert stängd tills det är tvångsöppnat.I detta läge stabiliseras NE555 i ett enda tillstånd, aktiverat endast av en extern trigger och återgår automatiskt till sitt ursprungliga tillstånd efter att avtryckaren har tagits bort.Denna monostabla operation är lämplig för applikationer som kräver en enda tidsutgångssignal, såsom timers, beröringsomkopplare och kapacitansmätare.

När strömförsörjningsspänningen VCC initieras börjar kretsen fungera, vilket uppmanar kondensatorn C att börja ladda omedelbart.När spänningen över kondensatorn C når två tredjedelar av VCC, blir den inre komparatorens utgång högt och växlar utgången från låg till hög.Därefter utlöser en minskning av kondensatorspänningen till en tredjedel av VCC den interna komparatorn för att återgå till sin utgång till låg, vilket gör att OUT-utgången växlar tillbaka från högt till lågt.Därefter återupptar kondensator C laddning och driver kretsen i en ny operationscykel.

Periodtiden T (i sekunder) bestäms av värdena på den externa kondensatorn C och två externa motstånd R1 och R2, med formeln: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. DUSKLESDET D, representerar formeln: T = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C.Andelen av kvadratvågens varaktighet på hög nivå under hela cykeln beräknas som: D = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Genom att finjustera värdena på kondensatorn C och motstånd R1 och R2 kan därför period och pliktcykel för den fyrkantiga vågvågformen modifieras.

I grund och botten kretsar driftsprincipen för NE555 kring konstruktionen av en tidskrets.Genom att justera värdena på externa kondensatorer och motstånd kan period- och pliktcykeln kontrolleras, vilket underlättar genereringen av de önskade pulsvågformerna.

1. NE555 Infraröd kontrollfördröjningsljus:

Moderna hushåll är vanligtvis utrustade med infraröda fjärrkontroller, och vi kan använda dessa befintliga fjärrkontroller för att kontrollera infraröd fjärrstyrda fördröjningsljus.I denna installation representerar "H" den integrerade infraröda mottagaren och "C1" fungerar som en filtreringskondensator.Signalen från fjärrkontrollen, efter att ha filtrerats av C1, genererar en negativ puls, vilket utlöser den monostabla kretsen för NE555 för att aktivera.

2. NE555 kokande vattenlarm:

Detta larmsystem utformar genialt en temperaturkontrollkrets, en lågfrekvent oscillator och en högfrekvent oscillator.Temperaturkontroll uppnås genom att kombinera RP, RT och VT1.Den lågfrekventa svängningen involverar IC1, R2, R3 och C1, där VT1 påverkar dess återställningsstift (stift 4).Samtidigt moduleras den högfrekventa oscillatorn som består av IC1, R4, R5 och C2 av IC1.När den förinställda temperaturen uppnås minskar RT: s motstånd, vilket får VT1 att upphöra med funktionen.Följaktligen oscillerar IC1, och avger lågfrekventa pulser som modulerar högfrekventa oscillator i IC2 och därigenom producerar ett ljudalarm.

3. NE555 Touch-aktiverad timingomkopplare:

Konfigurationen ovan är en monostable krets, där IC1 (NE555 -timer) under normala förhållanden ser kondensator C1 fullt ut ur NE555: s stift 7, vilket resulterar i en låg utgång vid stift 3, vilket håller reläet (KS) och ansluten lampa av.En enkel beröring på metallplattan "P" kan aktivera lampan, med hjälp av den stray signalspänningen från människokroppen som överförs till NE555 -triggerstiftet genom C2, vända utgången till hög.Denna operation aktiverar reläet (KS) och tänds.Samtidigt startar timern som R1 laddar C1, med tidpunkten för T1 = 1.1R1*C1, ungefär motsvarande fyra minuter, baserat på de medföljande komponentvärdena.Diodalternativen för D1 inkluderar modeller 1N4148 eller 1N4001.

1. Grundläggande NE555 timerkrets

Denna grundläggande men ändå allmänt använda krets, bestående av NE555-chipet tillsammans med motstånd och kondensatorer, genererar bekvämt millisekund-nivå timing-signaler, såsom pulser och fyrkantiga vågor.Dess kännetecken ligger i sin enkelhet och precision, vilket enkelt skapar exakta tidssignaler.

2. NE555 Monostable Circuit

Denna konfiguration är kapabel att generera en enda pulssignal och byggs runt NE555 tillsammans med olika motstånd och kondensatorer.Genom att ändra dessa komponenter kan pulsbredd och fördröjningstid justeras, vilket gör det till ett idealiskt val för att skapa trigger- och synkroniseringssignaler.Kretsen kännetecknas av dess förmåga att producera en enda pulssignal, med justerbar pulsbredd och fördröjningstid.

3. NE555 Bistable Circuit

Denna krets implementerar en logisk flip-flop-funktion, vilket möjliggör modifiering av trigger-timing och tröskelspänning genom justering av motstånd och kondensatorer, vanligtvis används för logikflip-flops och spänningsjämförelse.

4. NE555 Square Wave Generator Circuit

Utformad för att producera fyrkantiga vågsignaler och justera motstånd och kondensatorer inom denna krets ändrar dess frekvens- och driftscykel.Huvudsakligen används för att generera digitala och moduleringssignaler, dess förmåga att anpassa fyrkantig vågfrekvens och arbetscykel gör den lämplig för många digitala och moduleringsuppgifter.

5. NE555 Astable Multivibrator Circuit

Genom att bestå av två NE555 -chips och ytterligare motstånd och kondensatorer genererar denna krets justerbara rektangulära vågsignaler.Frekvens- och arbetscykeln kan finjusteras, vilket gör den lämplig för att producera ljud- eller moduleringssignaler.Kretsen kännetecknas av dess förmåga att ge rektangulära vågor med anpassningsbar frekvens och arbetscykel.

1. Vad är funktionen för NE555?

SE 555 -timern IC fungerar inom ett temperaturintervall från -55 ° C till 125 ° C, medan IC NE 555 används inom ett temperaturområde från 0 ° C till 70 ° C.Det har ett brett utbud av applikationer inom elektronikområdet, såsom timers, förseningar, pulsgenerering, oscillatorer, etc.

2. Är NE555 och IC 555 samma?

Ja, NE555 -timern IC och 555 Timer IC är desamma.NE555 är artikelnumret för timern IC.I allmänhet kallas NE555 IC som 555 timer IC.

3. Vad är driftsprincipen för NE555?

Genom att ansluta återställningsingångssignalen till återställningsstiftet och den inställda ingångssignalen till TR-stiftet kan 555-timern fungera som en låg nivå effektiv SR-spärr (även om utan en omvänd Q-utgång).Därför kan tillfälligt dra set lågt fungera som en "uppsättning" och växla utgången till ett högt tillstånd (VCC).