Fișă de date rusești pentru microcircuitul ne555, diagrama circuitului

Imediat este demn de remarcat atunci când se descrie microcircuitul NE 555, că acesta este produs atât în logica TTL standard, cât și în CMOS, astfel încât poate funcționa într-o gamă largă de tensiuni și poate fi utilizat în multe tipuri de dispozitive ca generator de ceas sau temporizator universal. Cipul poate genera impulsuri simple sau repetitive, ceea ce depinde de circuitele circuitului și de alegerea unui anumit mod de funcționare.

Tabla de conținut:

Prima variantă de circuit integrat a fost dezvoltată în 1971 de compania Signetics, renumită pe atunci. Prin caracteristicile și capacitățile sale funcționale, acesta este solicitat pe scară largă, ceea ce este evidențiat de aplicarea sa activă în dispozitivele de control al vitezei motorului și în regulatoarele de putere cu tiristoare.

De asemenea, poate fi utilizat pentru proiectarea unui generator de impulsuri unificat cu secvență de impulsuri cu frecvență de ieșire reglabilă. Pentru o descriere detaliată a caracteristicilor cipului, consultați fișa tehnică ne 555. Acesta specifică nu numai caracteristicile principale, ci oferă și diagrame de funcționare. Și în această descriere a ne 555 vom oferi informații generale, suficiente pentru dezvoltarea de dispozitive electronice cu propriile mâini.

Context al creării de circuite integrate

În anii ’70, compania Signetics a căzut sub influența crizei și a trebuit să reducă numărul personalului său cu cel puțin 50%, care includea dezvoltatorul circuitului prezentat. De aceea, acesta a fost creat literalmente pe genunchi în condiții de garaj, iar NE 566 dezvoltat de el a fost luat ca bază. Platforma viitorului CI era deja compusă din blocurile funcționale de bază necesare pentru funcționarea sa:

• cheie analogică pe un tranzistor bipolar suficient de puternic;
• divizor de tensiune de intrare și shaper;
• declanșator;
• comparator.

Există pe ne 555 scheme de includere de diferite tipuri pentru funcționarea cipului a fost suficient să aibă un lanț RC extern, care a fost o întârziere în timp. Și un divizor de tensiune intern, proporțional cu care a fost formată amplitudinea semnalului de ieșire. După ceva timp și efectuarea unor mici modificări, în special, înlocuirea generatorului de curent stabil încorporat pentru a încărca condensatorul intern pe rezistor, a intrat în producție.

În ceea ce privește structura temporizatorului, acesta conținea:

• 23 tranzistoare;
• 16 rezistoare;
• 2 diode.

Analogii ale cipului

Cronometrul universal a dobândit curând analogi funcționali, care erau microcircuite sovietice din seria KR:

• 1006VI1;
• 1008VI1;
• 1087VI2;
• 1087VI3.

De asemenea, microcircuitul analog ne555 are, de exemplu, KR10006VI1, atunci merită luat în considerare faptul că intrarea de resetare R în raport cu setarea are prioritate. Din anumite motive, acest punct este trecut cu vederea în descrierea tehnică a MC, ceea ce este un fapt important atunci când construiți circuite electronice. În alte circuite integrate, pinii sunt prioritizați până la inversarea lui S față de R.

Toate analogii temporizatoarelor prezentate mai sus sunt construite pe o logică TTL standard. Dacă doriți să proiectați dispozitive pe ne555 cu performanțe mai economice, este mai bine să utilizați MC din seria CMOS. Astfel de dispozitive sunt:

• ICM 7555 IPA ;
• GLC 555;
• KR1441VI1.

Caracteristici ale microcircuitului

Schema funcțională a microcircuitului prezentat este destul de simplă și constă din următoarele blocuri

• divizor de tensiune, care compară semnalul de la intrare cu două niveluri de referință;
• 2 comparatoare de înaltă precizie pentru semnalele de nivel înalt și scăzut;
• un declanșator cu intrări RS încorporate și resetare suplimentară, un tranzistor bipolar sau cu efect de câmp cu putere medie de ieșire, în funcție de tehnologie.

De asemenea, hardware-ul în proiectarea cipului oferă un amplificator de putere care crește capacitatea de încărcare a dispozitivului și calitatea muncii sale.

Microcircuitul este universal, indiferent de modul în care îl priviți, din toate părțile. De exemplu, versiunea de bază a NE 555 este proiectată pentru tensiuni de alimentare cuprinse între 4,5 și 16,5 V, ceea ce simplifică procesul de proiectare a multor circuite, deoarece nu este necesar să se adere la o anumită valoare de alimentare.

Dar dacă este necesar să alimentați generatorul de impulsuri de la un nivel redus de aproximativ 2-3 V, este mai bine să utilizați circuite pe logică CMOS. Nu numai că pot funcționa liber la tensiuni scăzute, dar au și o rezistență mai mare la zgomot și la instabilitatea sursei de alimentare.

De asemenea, sunt disponibile modificări ale dispozitivelor cu un prag mai ridicat al tensiunii de alimentare, care poate ajunge la 18 V. Aceste MC pot fi utilizate în dispozitive și generatoare de impulsuri.

Conform informațiilor furnizate de Western pe ne555 datasheet, consumul de curent al dispozitivului depinde de magnitudinea impulsului de intrare. Dacă se află la nivelul nominal de aproximativ 5V, valoarea curentului nu este mai mare de 6mA. Dar dacă tensiunea crește la 15V, curentul crește, de asemenea, la 15mA. De obicei, dispozitivele sunt proiectate cu propriile mâini pe valoarea medie a curentului, care lasă aproximativ 10mA, ceea ce indică o tensiune de alimentare între 9 și 12V. Dar aceasta este o caracteristică a logicii TTL.

Microcircuitele proiectate pe baza tranzistoarelor CMOS, consumă chiar mai puțin — 100-200 μA, ceea ce le face și mai economice. Dar valoarea maximă a consumului de curent nu depășește 100 mA. Dacă îl aveți consumând mai mult decât această valoare, înseamnă că dispozitivul este defect și trebuie înlocuit.

Unele probleme și particularități ale lucrului cu cipul

Cazul cu 8 pini este o idee bună, dar acest factor de formă provoacă unele dificultăți atunci când lucrați cu temporizatorul. Și anume, îi lipsește posibilitatea de comparare independentă a semnalelor de prag superior și inferior, care este destul de des necesară în dispozitivele de conversie, de exemplu, același ADC. Pentru a realiza o astfel de posibilitate, radioamatorii recurg la utilizarea unei alte serii de dispozitive, de exemplu, NE 521 sau instalează elemente 3I-NE pe intrare, dacă este oportun.

În cazul dispozitivelor bipolare există un dezavantaj precum curentul de impuls la pornire și oprire, a cărui valoare poate ajunge la 400 mA, care poate provoca defectarea tranzistorului de ieșire sau a altor elemente ale circuitului în care a fost lipit. Cauza unui astfel de fenomen este curentul de trecere al etajului de ieșire, apărut din cauza acelorași impulsuri înalte pe sursa de alimentare.

Pentru a elimina problema, se recomandă utilizarea unui condensator special de blocare conectat la intrările 5 și comună (minus sursa de alimentare) cu o capacitate de aproximativ 0,01-0,1 µF. Datorită încărcării căptușelilor sale, tensiunea internă din MC care vine la etajul de ieșire este netezită, ceea ce elimină posibilitatea unei defecțiuni. De asemenea, protejează divizorul intern de interferențele externe, care pot provoca declanșări false.

De asemenea, la fel ca în cazul multor alte cipuri cu logică TTL, se recomandă derivarea NE 555 cu un condensator de atenuare de 1 µF cu căptușeală ceramică.

Desemnarea și atribuirea pinilor microcircuitului

NE 555 în versiunea de bază are o carcasă DIP cu 8 pini, dar sunt produse și alte modificări care sunt analogi. Prin urmare, nu merită să vă concentrați exclusiv pe această descriere atunci când construiți dispozitive cu propriile mâini pe baza sa. Pentru fiecare cip trebuie să vă uitați la propria sa fișă tehnică.

Denumirea schematică a dispozitivului este afișată ca o inscripție „G 1 / GN”. În cărțile de referință străine, această inscripție poate fi decodificată ca un generator de impulsuri unice și serii de impulsuri. În ceea ce privește dispunerea pinilor și scopul lor, toate circuitele integrate de tip simplu sunt standardizate și pot fi interschimbate fără nicio modificare.

Tabelul de mai jos prezintă dispunerea pinilor unui pachet standard de CI:

Moduri de funcționare și aplicații ale circuitelor integrate

Cea mai simplă implementare de circuit utilizată în diverse dispozitive digitale este vibratorul simplu. Pe exemplul acestui circuit puteți vedea, de asemenea, o includere tipică folosind un condensator de stingere și shunt. Este în această versiune că acest cip este cel mai des utilizat. Și funcționează după cum urmează:

Atunci când un semnal de nivel scăzut ajunge la intrarea MC numărul 2, cronometrul începe să funcționeze în modul de numărare a timpului. În acest caz, ieșirea dispozitivului este setată la nivel înalt pentru întreaga durată a intervalului de timp . Acest timp poate fi setat independent prin selectarea componentelor externe necesare, care sunt o rezistență și un condensator conectat la sursa de alimentare plus și pinul numărul 6.

Întârzierea este determinată conform formulei standard cu constanta de corecție: t = 1,1 RC. La sfârșitul numărătorii (descărcarea condensatorului) temporizatorul revine la starea inițială. Iar semnalul de ieșire este inversat. Deci, până la următoarea sosire a impulsului de intrare de nivel scăzut.

În acest caz, dacă există un nivel scăzut la intrare, ieșirea este ridicată. Și când se aplică un impuls la intrarea de resetare a declanșatorului, temporizatorul își oprește numărătoarea și nivelul semnalului la ieșire se schimbă în sens invers.

Modul oscilator independent

Pentru a porni cipul în modul multivibrator, există un circuit prezentat în figura de mai jos. Aici este la fel de simplu ca în varianta anterioară, dar există unele particularități de calcul al elementului și caracteristicile secvenței semnalului de ieșire. Pentru a seta o anumită frecvență de schimbare a semnalului de ieșire și trecerea ulterioară la starea de echilibru opusă, va fi necesar să se combine pinii 2 și 6 și să se stabilească o altă rezistență în diviziune, reducând curentul de încărcare a condensatorului, dar în același timp legând semnalul de intrare la intrarea de setare a declanșatorului. Și pentru a calcula parametrii elementului care urmează să fie utilizat, va fi necesar să se utilizeze următoarele formule simple de calcul:

• Interval de timp în starea activă: t 1= ln 2(R 1+ R 2) C =0,693(R 1+ R 2) C.
• Durata menținerii semnalului de ieșire la nivel scăzut: t 2=0,693 R 2 C.
• Timpul total sau perioada trenului de impulsuri: T =0,693(R 1+2 R 2) C.

Pentru a calcula generatorul de impulsuri pe cip ne 555 cu o frecvență de 3,4 Hz, va fi necesar să se utilizeze în circuit condensatorul cu o capacitate de 47 μF, rezistența R1 = 5 kOhm și rezistența R2 = 2 kOhm.

Modificarea lățimii impulsului de ieșire

Este adesea necesar să se utilizeze un cip 555 cu capacitatea de a seta rata semnalului de ieșire. De exemplu, pentru a o face mai mare de 2, este necesar să se formeze un circuit suplimentar între pinii 7 și 6 prin conectarea unei diode la aceștia. În acest caz, conductorul anodic este în contact cu pinul 7 al MC. Această includere a unei componente suplimentare shunta rezistența R 2, oferind un circuit de încărcare a condensatorului prin R 1. Apoi, la calcularea duratei de ieșire ridicată, semnalul de ieșire va fi derivat din formula fără R 2.

În ciclul invers, curentul de descărcare va trece prin R 2 și R 1 nu mai este implicat în proces. Și este determinată de formula de mai sus fără modificări.