på 2024-03-29 584

NE555 Introduktion, intern struktur, driftstilstand, applikationer

NE555 er en monolitisk integreret kredsløbstimer, der er i stand til at fremstille forskellige typer timingssignaler.Det bruges i vid udstrækning i elektroniske ure, strømstyring, regnemaskiner, LED -skærme og andre elektroniske enheder på tværs af forskellige felter.Denne artikel sigter mod at give detaljerede oplysninger om NE555, herunder dens baggrund, design, interne struktur, pin -beskrivelser, operationelle tilstande og principper og applikationer, for at hjælpe dig med bedre at bruge denne chip.

Katalog

Introduktion til NE555

De NE555 er en af ​​modellerne i 555 Timer IC -serien.Pin-funktionerne og applikationer af denne serie er gensidigt kompatible, men forskellige chipmodeller kan variere med hensyn til pris, stabilitet, strømbesparende ydelse og svingningsfrekvens.

555 -timeren IC er en allestedsnærværende multifunktionel komponent i timingkredsløb, hvilket kun kræver et minimalt antal modstande og kondensatorer for at generere de forskellige pulssignaler, der er essentielle for digitale elektroniske produkter.Den primære anvendelse af NE555 ligger i dens evne til at danne et tidsbaseret kredsløb med en intern timer og derved give præcise timingimpulser til andre kredsløb.

Det har to hovedemballagetyper: DIP (dobbelt in-line-pakke) med en 8-polet konfiguration, der kan indsættes direkte, og den mere kompakte SOP-8-pakke, der er egnet til rumfølsomme applikationer.

Alternativer og tilsvarende indstillinger:

• BL5372

• NA555

• KR3225Y

Design af NE555 -timeren

555-timeren IC blev designet af Hans R. Campenzind i 1971 til signetik (senere erhvervet af Philips) med 25 transistorer, 2 dioder og 15 modstande, alle tilgængelige via en 8-polet DIP-8-pakke.Dette grundlæggende design skabte forskellige derivater, inklusive 556 (med to 555 timere i en DIP-14-pakke) såvel som modeller 558 og 559.

NE555 fungerer inden for et temperaturområde fra 0 ° C til 70 ° C, der betjener det generelle marked, mens dets militærkvalitets modstykke, SE555, er designet til at modstå ekstreme temperaturer fra -55 ° C til 125 ° C.Emballagemulighederne for 555-timeren IC afspejler dets alsidighed og applikationsområde, der tilbyder høj pålidelighedsmetal (angivet med suffikset T) og lavprisende epoxyharpiks (V) foringsrør, således de omfattende mærker NE555V, NE555T, SE555V og SE555T.Navnekonventionen af ​​"555" antages ofte at stamme fra dens interne 5 kΩ -modstande, skønt Camenzind selv tilbageviste dette, idet han præciserede, at valget af "555" -navnet var vilkårligt.

I forfølgelsen af ​​energieffektivitet inkluderer 555-serien lav effekt modeller som 7555 og CMOS-baserede TLC555, der kan prale af lavere energiforbrug sammenlignet med standardmodellerne.Som det hævdes af producenterne, kræver 7555 -modellen ikke en bypass -kondensator mellem kontrolstiften og jorden eller en afkoblingskondensator mellem strømforsyningen og jorden for at eliminere støj, der sigter mod en designfremgang, der reducerer kompleksiteten og forbedrer ydeevnen.

Intern sammensætning af NE555

NE555 er et klassisk integreret kredsløb.Dens interne kredsløbsstruktur består af tre nøgleoperationelle enheder: en spændingskomparator med et outputstrin, forskellige komparatorer og en RS-flip-flop.Nedenfor er en detaljeret analyse af NE555s interne kredsløb:

Spændingskomparator: NE555 inkluderer en spændingskomparator internt, der bruges til at kontrollere forsyningsspændingen og problemfrit forbinder dens output til RS-flip-flop for at sikre nøjagtig spændingsovervågning.

Outputstadium: Forbundet til RS-flip-flop administrerer outputstadiet primært tilstanden af ​​outputstiften (pin 3).NE555s outputarkitektur er et åbent dræn-design, der ikke er i stand til uafhængigt at overføre signaler på højt niveau og kræve en ekstern pull-up-modstand for at bringe outputstiften til en høj tilstand, når der er behov for et signal på højt niveau.

Comparators: I NE555 skiller to komparatorer sig ud: tærskelkomparatoren og udløserkomparatoren, der er forbundet med henholdsvis stifter 6 (Thr) og 2 (trig).

Når spændingen på tærskelstiften (pin 6) øges, hæver tærskelkomparatoren sit output til et signal på højt niveau.Hvis tærskelspændingen overstiger triggerspændingen, ændres komparatorens output i overensstemmelse hermed.

Når spændingen på triggerstiften (pin 2) falder, reducerer trigger-komparatoren sit output til et signal på lavt niveau.Outputændringer forekommer, når triggerspændingen falder under tærskelspændingen.

RS-flip-flop: NE555 inkluderer en RS-flip-flop internt, der bruges til at opbevare tilstanden af ​​outputstiften (pin 3).Inputene fra RS-flip-flop styres af output fra tærskelkomparatoren og trigger-komparatoren.

R-input kommer fra tærskelkomparatorens output og fører tilsyn med RS-flip-flop's nulstillingsmekanisme.

S-input kommer fra udgangen fra trigger-komparatoren og styrer opsætningen af ​​RS-flip-flop.

Analysens oversigt over NE555s interne kredsløb fremhæver sit komplekse design, hvilket gør det muligt for det at udføre sin rolle som en alsidig timing -løsning.

Operationelle tilstande for NE555

NE555 -timeren er en alsidig komponent i elektronisk design, der fungerer i tre hovedtilstande, hver skræddersyet til specifikke kredsløbsfunktioner:

Astable Mode: Denne konfiguration er kendetegnet ved dens iboende ustabilitet, der svinger på ubestemt tid uden at gå ind i en stabil tilstand.Det er vidt brugt i applikationer, der kræver gentagne signaler, såsom flashere, lydgeneratorer, pulsgeneratorer og timingkredsløb for at lette kontinuerlig outputoscillation.

Bistabel tilstand: Reflekterer stabiliteten af ​​en cykelkickstand, hvad enten det er hævet eller sænket, opretholder denne tilstand stabilitet i to forskellige tilstande, og kun skifter med ekstern indgriben.Kendt som Bistable på grund af sine to stabile betingelser giver det NE555 mulighed for at fungere som en vippekontakt, hvilket svarer på eksterne input for at ændre sin tilstand.

Monostabel tilstand: I lighed med en dør udstyret med en tættere, forbliver den sikkert lukket, indtil med magt åbnes.I denne tilstand stabiliseres NE555 i en enkelt tilstand, aktiveret kun af en ekstern trigger og vender automatisk tilbage til sin oprindelige tilstand, efter at udløseren er fjernet.Denne monostable operation er velegnet til applikationer, der kræver et enkelt timingudgangssignal, såsom timere, berøringsafbrydere og kapacitansmålere.

Driftsprincippet for NE555

Når strømforsyningsspændingen VCC initieres, begynder kredsløbet at fungere, hvilket får kondensatoren C til at starte med det samme.Når spændingen på tværs af kondensator C når to tredjedele af VCC, drejes den interne komparatorens output høj, hvilket skifter output fra lav til høj.Derefter udløser et fald i kondensatorspænding til en tredjedel af VCC den interne komparator til at vende sit output tilbage til lav, hvilket får out-output til at skifte tilbage fra højt til lavt.Derefter genoptager kondensatoren C opladning, hvilket fremdriver kredsløbet til en ny driftscyklus.

Perioden Tid T (på få sekunder) bestemmes af værdierne for den eksterne kondensator C og to eksterne modstande R1 og R2, med formlen: T = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C.Andelen af ​​kvadratbølgens varighed på højt niveau over hele cyklussen beregnes som: D = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Derfor ved at finjustere værdierne af kondensator C og modstande R1 og R2 kan perioden og driftscyklussen for den firkantede bølgebølgeform ændres.

Grundlæggende drejer NE555 driftsprincippet om opførelsen af ​​et timingkredsløb.Ved at justere værdierne for eksterne kondensatorer og modstande kan perioden og driftscyklussen kontrolleres, hvilket letter genereringen af ​​de ønskede pulsbølgeformer.

Anvendelser af NE555

NE555 Infrarød kontrolforsinkelseslys:

Moderne husstande er ofte udstyret med infrarøde fjernbetjeninger, og vi kan bruge disse eksisterende fjernbetjeninger til at kontrollere infrarød fjernstyrede forsinkelseslys.I denne opsætning repræsenterer "H" den integrerede infrarøde modtager, og "C1" fungerer som en filtreringskondensator.Signalet fra fjernbetjeningen genererer, efter at de er blevet filtreret af C1, en negativ puls, der udløser det monostable kredsløb i NE555 til at aktivere.

NE555 Kogende vandalarm:

Dette alarmsystem designer genialt et temperaturstyringskredsløb, en lavfrekvent oscillator og en højfrekvent oscillator.Temperaturkontrol opnås ved at kombinere RP, RT og VT1.Den lavfrekvente svingning involverer IC1, R2, R3 og C1, hvor VT1 påvirker dens nulstillingsnål (pin 4).Samtidig er den højfrekvente oscillator sammensat af IC1, R4, R5 og C2 moduleret af IC1.Når den forudindstillede temperatur er nået, falder RT's modstand, hvilket får VT1 til at ophøre med at fungere.Følgelig svinger IC1, der udsender lavfrekvente impulser, der modulerer højfrekvente oscillatoren i IC2, hvilket producerer en sund alarm.

NE555 Touch-aktiveret timing switch:

Konfigurationen ovenfor er et monostabelt kredsløb, hvor IC1 (NE555 -timer) under normale betingelser ser kondensator C1 fuldt udladet gennem NE555s pin 7, hvilket resulterer i et lavt output ved pin 3, hvilket holder relæet (KS) og tilsluttet lampe fra.Et simpelt berøring på metalpladen "P" kan aktivere lampen ved at bruge den omstrejfende signalspænding fra den menneskelige krop, der overføres til Ne555 -triggerstiften gennem C2, og vipper output til høj.Denne operation aktiverer relæet (KS) og lyser op.På samme tid starter timeren som R1 oplades C1 med timingvarigheden indstillet af T1 = 1,1R1*C1, omtrent svarende til fire minutter, baseret på de medfølgende komponentværdier.Diodeindstillingerne for D1 inkluderer modeller 1N4148 eller 1N4001.

Fem klassiske kredsløb af NE555

Grundlæggende NE555 -timerkredsløb

Dette basale, men alligevel vidt anvendte kredsløb, der består af NE555-chippen sammen med modstande og kondensatorer, genererer bekvemt timing-signaler på millisekund, såsom pulser og firkantede bølger.Dets kendetegn ligger i sin enkelhed og præcision, hvilket let skaber nøjagtige timingsignaler.

NE555 monostable kredsløb

I stand til at generere et enkelt pulssignal er denne konfiguration bygget omkring NE555 sammen med forskellige modstande og kondensatorer.Ved at ændre disse komponenter kan pulsbredde og forsinkelsestid justeres, hvilket gør det til et ideelt valg til at skabe trigger- og synkroniseringssignaler.Kredsløbet er kendetegnet ved dets evne til at fremstille et enkelt pulssignal med justerbar pulsbredde og forsinkelsestid.

NE555 Bistable Circuit

Dette kredsløb implementerer en logisk flip-flop-funktion, der tillader ændring af trigger-timing og tærskelspænding gennem justering af modstande og kondensatorer, der ofte bruges til logiske flip-flops og spændingssammenligning.

NE555 Square Wave Generator Circuit

Designet til at producere firkantede bølgesignaler ved at justere modstandere og kondensatorer inden for dette kredsløb ændrer sin frekvens og driftscyklus.Hovedsageligt brugt til generering af digitale og modulationssignaler, dens evne til at tilpasse firkantbølgefrekvens og driftscyklus gør det velegnet til adskillige digitale og modulationsopgaver.

NE555 Astable Multivibrator Circuit

Sammensat af to NE555 -chips og yderligere modstande og kondensatorer genererer dette kredsløb justerbare rektangulære bølgesignaler.Hyppigheds- og driftscyklussen kan finjusteres, hvilket gør den velegnet til produktion af lyd- eller modulationssignaler.Kredsløbet er kendetegnet ved dets evne til at give rektangulære bølger tilpasselig frekvens og driftscyklus.

Ofte stillede spørgsmål [FAQ]

1. Hvad er funktionen af ​​NE555?

SE 555 -timeren IC fungerer inden for et temperaturområde fra -55 ° C til 125 ° C, mens IC NE 555 anvendes inden for et temperaturområde fra 0 ° C til 70 ° C.Det har en bred vifte af applikationer inden for elektronikfeltet, såsom timere, forsinkelser, pulsgenerering, oscillatorer osv.

2. er NE555 og IC 555 det samme?

Ja, NE555 -timeren IC og 555 -timeren IC er de samme.NE555 er delnummeret for timeren IC.Generelt omtales NE555 IC som 555 -timeren IC.

3. Hvad er driftsprincippet for NE555?

Ved at tilslutte nulstillingsindgangssignalet til nulstillingsnålen og det indstillede indgangssignal til TR-stiften, kan 555-timeren fungere som en effektiv SR-lås på lavt niveau (skønt uden en omvendt Q-output).Derfor kan det øjeblikkeligt at trække sæt lavt fungere som et "sæt" og skifte output til en høj tilstand (VCC).