NE555 интеграцияланган таймер IC электроникадагы чыныгы ачылыш болуп саналат. Ал 1972-жылы Signetics компаниясынан Ханс Р. Камензинд тарабынан түзүлгөн. Ойлоп табуу бүгүнкү күнгө чейин актуалдуулугун жогото элек. Кийинчерээк аппарат кош (IN556N) жана төрттүк (IN558N) таймерлердин негизи болуп калды.
Инженер-электрониктин акылы шексиз, ага техникалык ойлоп табуулардын тарыхында өзүнүн көрүнүктүү ордун ээлөөгө мүмкүндүк берген. Сатуу жагынан бул аппарат пайда болгондон бери эч кимден озуп кетти. Экинчи жылында 555 чип эң көп сатылып алынган бөлүк болуп калды.
Лидерлик кийинки бардык жылдарда сакталды. Жыл сайын колдонулушу көбөйгөн 555 чип абдан жакшы сатылды. Мисалы, 2003-жылы 1 миллиарддан ашык нускасы сатылган. Бул убакыттын ичинде бирдиктин конфигурациясы өзгөргөн жок. Ал 40 жылдан ашык убакыттан бери иштейт.
Аппараттын пайда болушу жаратуучунун өзү үчүн күтүүсүз болду. Камензинд ИМди колдонууда ийкемдүү кылуу максатын көздөгөн,бирок мынчалык ар тараптуу болот деп ал күткөн эмес. Башында ал таймер же импульс генератору катары колдонулган. Колдонуу тездик менен өскөн 555 чип азыр балдар үчүн оюнчуктардан космостук кемелерге чейин колдонулат.
Аппарат бышык, анткени ал биполярдык технологиянын негизинде курулган жана аны космосто колдонуу үчүн өзгөчө эч нерсе талап кылынбайт. Сыноо иштери гана өзгөчө кылдаттык менен жүргүзүлөт. Ошентип, NE 555 схемасын сынап жатканда, бир катар колдонмолор үчүн жеке сыноо спецификациялары түзүлөт. Схемалардын өндүрүшүндө эч кандай айырмачылыктар жок, бирок акыркы башкарууга болгон мамиле кескин түрдө айырмаланат.
Ата мекендик электроникадагы схеманын көрүнүшү
Советтик адабиятта радиотехника боюнча инновациялар жөнүндө биринчи жолу 1975-жылы айтылган. Ойлоп табуу тууралуу макала "Электроника" журналына жарыяланган. Чип 555, анын аналогу өткөн кылымдын 80-жылдарынын аягында советтик электроника инженерлери тарабынан түзүлгөн, ата мекендик радиоэлектроникада KR1006VI1 деп аталып калган.
Өндүрүштө бул бөлүк «Электроника BM12» видеомагнитофондорун чогултууда колдонулган. Бирок бул жалгыз аналогу болгон жок, анткени дүйнө жүзү боюнча көптөгөн өндүрүүчүлөр окшош аппаратты жараткан. Бардык бирдиктерде стандарттуу DIP8 таңгагы, ошондой эле кичинекей өлчөмдөгү SOIC8 таңгагы бар.
Схема спецификациялары
555 чипинин графикалык көрүнүшү төмөндө көрсөтүлгөн, 20 транзисторду камтыйт. Аппараттын блок-схемасы боюнчакаршылыгы 5 кОм болгон 3 резистор бар. Демек, аппараттын аты "555".
Өнүмдүн негизги мүнөздөмөлөрү:
- берүү чыңалуусу 4,5-18V;
- максималдуу чыгуу ток 200mA;
- энергияны керектөө 206 мАга чейин.
Эгер сиз чыгарууну карасаңыз, анда бул санарип түзмөк. Ал эки абалда болушу мүмкүн - төмөн (0V) жана жогорку (4,5 15 V). Электр кубатына жараша индикатор 18 В жетиши мүмкүн.
Түзмөк эмне үчүн?
NE 555 чип - колдонмолордун кеңири спектри менен бирдиктүү түзүлүш. Ал көп учурда ар кандай схемаларды чогултуу үчүн колдонулат, жана бул бир гана продукт популярдуу кылат. Натыйжада керектөөчүлөрдүн суроо-талабы жогорулайт. Мындай атак таймердин баасынын төмөндөшүнө алып келди, бул көптөгөн чеберлерди кубандырат.
Таймердин ички түзүмү 555
Бул түзмөктүн иштешин эмне кылат? Агрегаттын ар бир чыгуусу 20 транзисторду, 2 диодду жана 15 резисторду камтыган схемага туташты.
Кош моделдин форматы
Белгилей кетсек, NE 555 (чип) 556 деп аталган кош форматта келет. Ал эки акысыз IC камтыйт.
555 таймеринде 8, ал эми 556да 14 пин бар.
Түзмөк режимдери
555 чипинин үч иштөө режими бар:
- 555 чипинин моностивдүү режими. Ал бир тараптуу бир тараптуу сыяктуу иштейт. Операция учурундабаскыч басылганда триггер киргизүүгө жооп катары көрсөтүлгөн узундуктагы импульс чыгарылат. Триггер иштетилгенге чейин чыгаруу төмөн бойдон калууда. Бул жерден күтүүчү (моностбол) деген аталышты да алган. Иштин бул принциби аппаратты күйгүзүлгөнгө чейин бош кармап турат. Режим таймерлерди, өчүргүчтөрдү, сенсордук өчүргүчтөрдү, жыштык бөлгүчтөрдү ж.б. камтууну камсыз кылат.
- Туруксуз режим түзмөктүн өз алдынча өзгөчөлүгү. Бул схема генератор режиминде калууга мүмкүндүк берет. Чыгуу чыңалуу өзгөрүлмө: кээде төмөн, кээде жогору. Бул схема үзгүлтүктүү мүнөздөгү (агрегатты кыска мөөнөттүү күйгүзүү жана өчүрүү менен) шайманды орнотуу зарыл болгондо колдонулат. Режим LED лампаларын, саат логикасындагы функцияларды ж.б. күйгүзгөндө колдонулат.
- Бистелүүчү режим же Шмидт триггери. Ал конденсатор жок болгон учурда триггер системасына ылайык иштей турганы жана эки туруктуу абалга ээ, жогорку жана төмөн экени түшүнүктүү. Төмөнкү триггердин мааниси жогоруга барат. Төмөн чыңалуу бошотулганда, система төмөнкү абалга шашат. Бул схема темир жол куруу тармагында колдонулат.
Таймердин чыгышы 555
Генератор чип 555 сегиз пинди камтыйт:
- 1-пин (жер). Ал кубат булагынын терс тарабына туташтырылган (схемадагы жалпы зым).
- Чыгуу 2 (триггер). Ал бир аз убакытка жогорку чыңалуу менен камсыз кылат (баары резистордун жана конденсатордун кубаттуулугунан көз каранды). Бул конфигурация моностабилдүү. Корутунду 2пин 6 көзөмөлдөйт. Эгер экөөндө тең чыңалуу төмөн болсо, анда чыгаруу жогору болот. Болбосо, 6-пин бийик жана 2-пин төмөн болсо, таймердин көрсөткүчү төмөн болот.
- 3 пин (чыгаруу). 3 жана 7 чыгаруулар фазада. Болжол менен 2 В жогорку чыңалуу жана 0,5 В төмөн чыңалуу колдонулса, 200 мА чейин өндүрүлөт.
- Pin 4 (кайра коюу). 555 таймер режимине карабастан, бул чыгууга чыңалуу аз. Кокусунан баштапкы абалга келтирилбөө үчүн, бул чыгарууну колдонууда оң тарапка туташтыруу керек.
- Корутунду 5 (контролдоо). Бул компаратор чыңалуу мүмкүнчүлүгүн ачат. Бул чыгаруу орус электроникасында колдонулбайт, бирок ал туташтырылганда, 555 түзмөгүн башкаруунун кеңири спектрин камсыздай аласыз.
- Корутунду 6 (токтоо). 1-салыштыргычка киргизилген. Бул аппаратты токтотуу үчүн колдонулуучу 2-пинге карама-каршы келет. Бул төмөн чыңалууга алып келет. Бул чыгаруу синус жана квадрат толкун импульстарын кабыл алат.
- Pin 7 (сан). Ал транзистордук коллектор T6 менен туташтырылган, ал эми акыркысынын эмитенти жерге туташтырылган. Транзистор ачык болгондо, конденсатор жабыла электе разряддалат.
- Pin 8 (оң кубат жагы), ал 4,5 – 18 В.
Чыгууларды колдонуу
Чыгуу 3 (Чыгуу) эки абалда болушу мүмкүн:
- Санарип чыгууну санариптик негизде башка драйвердин киргизүүсүнө түздөн-түз туташтыруу. Санарип чыгаруу бир нече кошумча компоненттери менен башка түзмөктөрдү башкара алат(энергиянын чыңалуусу 0 В).
- Экинчи абалдагы чыңалуу жогору (кубат менен камсыздоодо Vcc).
Машинанын мүмкүнчүлүктөрү
- Чыгыштагы чыңалуу төмөндөгөндө, ток аппарат аркылуу багытталып, аны туташтырат. Бул агым Vccден тартылып, блок аркылуу 0V ге чейин агып жаткандыктан, төмөндөө.
- Чыгуу көбөйгөндө, түзмөк аркылуу өткөн ток анын кошулушун камсыздайт. Бул процессти токтун булагы деп атоого болот. Бул учурда электр энергиясы таймерден өндүрүлүп, аппарат аркылуу 0 В чейин өтөт.
Көбөйтүү жана азайтуу бирге иштеши мүмкүн. Ошентип, аппарат кезектешип күйгүзүлөт жана өчүрүлөт. Бул принцип светодиоддук лампалардын, релелердин, моторлордун, электромагниттердин иштешине тиешелүү. Бул касиеттин кемчиликтери, 3-чыгарма керектөөчү катары да, 200 мАга чейин ток булагы катары да иштеши мүмкүн болгондуктан, түзмөктү Outputко ар кандай жолдор менен туташтыруу керек экендигин камтыйт. Колдонулган кубат булагы эки түзмөккө жана 555 таймерине тең жетиштүү ток менен камсыз болушу керек.
LM555 чип
Microcircuit 555 Datasheet (LM555) кеңири функцияга ээ.
Ал өзгөрүлмө иштөө цикли бар чарчы толкун генераторлорунан жана PWM генераторлорунун татаал конфигурацияларына жооп берүү кечигүүлөрү бар релелерден колдонулат. Чип 555 пин оюгу жана ички түзүлүшү сүрөттө көрсөтүлгөн.
Аспаптын тактык деңгээли эсептелген көрсөткүчтүн 1% түзөт,кайсынысы оптималдуу. NE 555 маалымат жадыбалы чип сыяктуу бирдикке айлана-чөйрөнүн температурасынын шарттары таасир этпейт.
NE555 чипинин аналогдору
Микросхема 555, анын аналогу Россияда KR1006VI1 деп аталган, интегралдык түзүлүш.
Жумушчу блоктордун ичинен биз RS флип-флопту (DD1), компараторлорду (DA1 жана DA2), push-pull системасынын негизинде чыгарууну күчөтүү стадиясын жана VT3 транзисторун толуктап баса белгилешибиз керек. Акыркысынын максаты агрегатты генератор катары колдонууда убакытты белгилөөчү конденсаторду баштапкы абалга келтирүү. R. кириштерине логикалык бирдик (Jupit/2…Jupit) колдонулганда триггер баштапкы абалга келтирилет.
Эгер триггер баштапкы абалга келтирилсе, аппараттын чыгышында (3-пин) төмөнкү чыңалуу индикатору болот (транзистор VT2 ачык).
555 схемасынын уникалдуулугу
Аппараттын функционалдык схемасы менен анын өзгөчөлүгү эмнеде экенин түшүнүү абдан кыйын. Аппараттын оригиналдуулугу анын атайын триггер башкаруусу бар экендигинде, тактап айтканда, башкаруу сигналдарын жаратат. Аларды түзүү DA1 жана DA2 компараторлорунда ишке ашат (эсептик чыңалуу колдонулган кирүүлөрдүн бирине). Триггердин кириштеринде (салыштыргычтын чыгышында) башкаруу сигналдарын түзүү үчүн жогорку чыңалуудагы сигналдар алынышы керек.
Түзмөктү кантип иштетүү керек?
Таймерди иштетүү үчүн 2-чыгарууну 0дөн 1/3 Юпитерге чейин кубаттоо керек. Бул сигнал триггерге салым кошот жана чыкканда жогорку чыңалуу сигналы пайда болот. Чектен жогору болгон сигнал чынжырда эч кандай өзгөрүүгө алып келбейт, анткени компаратор үчүн эталондук чыңалуу DA2 жана Юпитердин 1/3 бөлүгүн түзөт.
Триггер кайра коюлганда таймерди токтотсоңуз болот. Бул үчүн 6-чыгармадагы чыңалуу 2/3 Jupitтен ашуусу керек (DA1 компаратору үчүн эталондук чыңалуу 2/3 Jupit). Баштапкы абалга келтирүү төмөнкү чыңалуу сигналын коюп, убакыт конденсаторун зарядсыздандырат.
Түзмөктүн чыгышына кошумча каршылык же кубат булагын туташтыруу менен эталондук чыңалууну тууралай аласыз.
555 чипинде спидометр оролгону
Жакында унаа ээлеринин арасында спидометрде унаа басып өткөн километрди эсептөө модага айланды.
Көп адамдар 555 микросхемасындагы спидометрди ороп коюу мүмкүнбү деп ойлонуп жатышат?
Бул процедура өзгөчө оор эмес. Аны өндүрүү үчүн импульсту эсептегич катары иштей турган 555 микросхема колдонулат. Схеманын айрым компоненттери эсептелген маанилерден 10-15% четтеген көрсөткүчтөр менен алынышы мүмкүн.
