555. taimeris. 1. daļa. Kā darbojas NE555 taimeris un kā tas darbojas. Ķēdes dizains, pamatojoties uz NE555

Šis raksts ir par mikroshēmu, kas ir bijusi populāra vairāk nekā 30 gadus un kurā ir daudz klonu. Iepazīstieties ar NE555 taimeri (pazīstams arī kā LM555, LC555, SE555, HA555 un arī
daudzi citi, ir pat padomju analogs - KR1006VI1). Šādu šīs mikroshēmas popularitāti nodrošināja vienkāršība, lētums, plašs barošanas spriegumu diapazons (4,5-18V), augsta precizitāte un stabilitāte (temperatūras novirze 0,005% / o C, barošanas sprieguma novirze - mazāka par 0,1% / voltu), un Protams, vissvarīgākais ir pēc iespējas plašāks pielietojums.

Bet vispirms vispirms. Sāksim ar to, kā šī mikroshēma ir sakārtota.

Tātad taimera funkcionālā diagramma ir parādīta 1. attēlā.

Kājas:

1. GND- zemējums / kopējais vads.

2. sprūda- par sprūda iestatīšanu atbildīgā salīdzinājuma invertējošā ievade. Kad spriegums uz šīs kājas kļūst mazāks par 1/3 Vcc (tas ir, mazāks par spriegumu pie salīdzinājuma neinvertējošās ieejas), sprūda SET ieejai tiek piemērots loģisks 1. Ja nav atiestatīšanas. signāli atiestatīšanas ieejās, tad tiks iestatīts trigeris (pie tā izejas loģikas 0, jo izeja ir apgriezta).

3. Izvade- taimera izeja. Pie šīs tapas ir apgriezts signāls no sprūda izejas, tas ir, kad sprūda ir nospiesta (tā izeja ir nulle), izvades tapa ir augsta, kad sprūda ir atiestatīta, šī tapa ir zema.

4. atiestatīt- atiestatīt. Ja šī ieeja ir pazemināta, flip-flop tiek atiestatīts (tā izeja ir iestatīta uz 1 un taimera izeja ir zema).

5. kontrole— kontrole/vadība. Šī izeja ļauj mainīt salīdzinājuma slieksni, kas kontrolē sprūda atiestatīšanu. Ja kontakts 5 nav iespējots, tad šo slieksni nosaka iekšējais sprieguma dalītājs pāri rezistoriem un ir vienāds ar 2/3 Vcc. Vadības tapu var izmantot, piemēram, lai nodrošinātu strāvas vai sprieguma atgriezenisko saiti (par to es runāšu vēlāk).

6. Slieksnis- slieksnis. Kad spriegums pie šīs tapas kļūst augstāks par slieksni (kas, ja kontakts 5 netiek izmantots, kā jūs atceraties, ir 2/3 Vcc), sprūda tiek atiestatīta un taimera izeja tiek iestatīta uz zemu līmeni.

7. Izlāde- rangs. Šajā izejā 555. taimeris ir atvērts kolektora tranzistors. Kad sprūda ir atiestatīta, šis tranzistors ir atvērts un izeja 7 ir zema; kad sprūda ir iestatīta, tranzistors tiek aizvērts un izeja 7 atrodas Z stāvoklī. (Kāpēc šo kāju sauc par "izlādi", jūs drīz sapratīsit.)

8. Vcc- barošanas spriegums.

Tālāk apskatīsim, kāda ir šī taimera izmantošanas galvenā ideja. Lai to izdarītu, pievienojiet mūsu ķēdei pāris ārējos apdares elementus (sk. 2. attēlu). Pagaidām 4. un 5. kāju neizmantosim, tāpēc pieņemsim, ka 4. kājiņa ir pienaglota pie barošanas sprieguma ar naglu, bet 5. kājiņa tikai karājas gaisā (vienalga nekas nesanāks).

Tātad, sākumā ļaujiet mums sasniegt augstu līmeni otrajā posmā. Pēc ieslēgšanas mūsu sprūda tiek atiestatīta, sprūda izeja ir augsta, taimera izeja ir zema, 7. kājiņa arī ir zema (tranzistors mikruhi iekšpusē ir atvērts).

Lai sprūda pārslēgtos, otrajam posmam ir jāpiemēro līmenis zem 1/3 Vcc (tad salīdzinājums pārslēgsies un veidos augstu līmeni mūsu sprūda ieejā Set). Kamēr 2. posma līmenis saglabājas virs 1/3 Vcc, mūsu taimeris ir stabilā stāvoklī un pārslēgšanās nenotiek.

Nu, īsi uzliksim zemu līmeni 2. kājiņai (saīsinām to ar zemi, un tas arī viss) un paskatīsimies, kas notiks.

Tiklīdz 2. kājas līmenis nokrītas zem 1/3 Vcc, sāks darboties komparators, kas savienots ar sprūda iestatīšanas ieeju (S), kas attiecīgi izraisīs sprūda iestatīšanu.

Sprūda izvade pāries uz nulli (jo sprūda izeja ir apgriezta), un taimera izeja (3. posms) kļūs augsta. Turklāt 7. posma tranzistors tiks aizvērts, un 7. posms pāries Z stāvoklī.

Tajā pašā laikā kondensators Ct sāks uzlādēt caur rezistoru Rt (jo tas vairs nav aizvērts zemei ​​caur mikruha 7. kāju).

Tiklīdz 6. posma līmenis paaugstināsies virs 2/3 Vcc, darbosies mūsu sprūda R2 ieejai pievienotais salīdzinājums, kas atiestatīs sprūda un atgriezīs ķēdi sākotnējā stāvoklī.

Šeit mēs esam apsvēruši ķēdes darbību, ko sauc viens vibrators vai monostabils multivibrators, īsi sakot, ierīce, kas ģenerē vienu impulsu.

Kā mēs tagad varam uzzināt šī pulsa ilgumu? Ļoti vienkārši - pietiek ar to, lai aprēķinātu, cik ilgs laiks nepieciešams, lai kondensators Ct uzlādētu no 0 līdz 2/3 Vcc caur rezistoru Rt no pastāvīga sprieguma Vcc.

Pirmkārt, atrisināsim šo problēmu vispārīgā veidā. Ļaujiet mums izveidot kondensatoru, kas uzlādēts caur rezistoru R ar spriegumu Vp no sākotnējā līmeņa U 0.