Vi har sett at Multivibrators og CMOS-Oscillatorer kan enkelt bygget opp av diskrete komponenter for å produsere avslapping oscillatorer for å generere grunnleggende firkantbølge utgang bølgeformer. Men det er også dedikert IC er spesielt laget for å nøyaktig produsere den nødvendige utgangsbølgeform med tillegg av bare et par ekstra timing komponenter.,

En slik enhet som har eksistert siden de tidlige dager av IC-tallet og har selv blitt noe av en industri «standard» er den 555 Timer Oscillator som er mer vanlig kalt «555 Timer».

Den grunnleggende 555 timer får sitt navn fra det faktum at det er tre internt koblet 5kΩ motstander som den bruker til å generere de to comparators referanse spenning., Den 555 timer IC er en svært billig, populære og nyttige presisjon timing enhet som kan fungere enten som et enkelt tidsur for å generere enkelt pulser eller lang tid forsinkelser, eller som en avslapning oscillator å produsere en streng av stabilisert seg bølgeformer av varierende intermittens fra 50 til 100%.,

555 timer chip er ekstremt robust og stabil 8-pinners enhet som kan brukes enten som en svært nøyaktig Monostable, Bistabilt eller Astable Multivibrator til å produsere et stort utvalg av programmer, for eksempel one-shot eller forsinkelse tidtakere, puls generasjon, LEDET og lampe blinky lights, alarmer og tone generasjon, logikk klokker, frequency division, strømforsyninger og omformere etc, faktisk noen krets som krever noen form for tiden kontroll som listen er endeløs.,

Den eneste 555 Timer chip i sin grunnleggende form er en Bipolar 8-pin mini Dual in-line-Pakke (DIP) enhet som består av rundt 25 transistorer, 2 dioder og om 16 motstander arrangert for å danne to comparators, en flip-flop og en høy strøm utgangstrinn som vist nedenfor. Samt 555 Timer det er også tilgjengelig NE556 Timer Oscillator som kombinerer TO individuelle 555 er i en eneste 14-pin-DIP-pakke og lavt strømforbruk CMOS-versjoner av enkelt 555 timer som 7555 og LMC555 som bruker MOSFET transistorer i stedet.,

En forenklet «blokk-diagram» som representerer den interne kretsen av 555 timer er gitt nedenfor med en kort forklaring av hver enkelt koble pins å bidra til å gi en klarere forståelse av hvordan det fungerer.

555 Timer Blokk-Diagram

  • • Pin-1. – Bakken, bakken pin forbinder 555 timer til den negative (0v) forsyning jernbane.
  • • Pinne 2. – Trigger Den negative innspill til comparator Nr 1., En negativ puls på denne pin-koden «setter» den interne Flip-flop når spenningen synker under 1/3Vcc forårsaker utgang til å bytte fra en «LAV» til «HØY» – tilstand.
  • • Pinne 3. – Utgang, utgang pin kan kjøre et TTL-kretsen og er i stand til å anskaffe eller å synke opp til 200mA av gjeldende på en utgangsspenning som tilsvarer ca Vcc – 1.5 V så små høyttalere, Led eller motorer kan kobles direkte til utgang.
  • • Pinne 4. – Reset, Denne pin-koden er brukt til å «nullstille» den interne Flip-flop kontrollere tilstanden til utgang, pinne 3., Dette er en aktiv-lav inngang og er vanligvis koblet til en logikk «1» – nivå når det ikke er brukt for å forhindre uønskede innstilling av utgang.
  • • Pinne 5. – Kontroll Spenning, Denne pin-koden kontrollerer timing av 555 av tvingende 2/3Vcc nivå av spenningsdeler nettverk. Ved å bruke en spenning til denne pin-koden bredden av utgangssignalet kan varieres uavhengig av RC timing nettverk. Når de ikke brukte den er koblet til jord via en kondensator 10nF til å eliminere støy.
  • • Pinne 6. – Terskel, positive innspill til comparator Nr 2., Denne pin-koden er brukt for å tilbakestille Flip-flop når spenningen brukes til det overstiger 2/3Vcc forårsaker utgang til å bytte fra «HØY» til «LAV» – tilstand. Denne pin-koden kobles direkte til RC timing krets.
  • • Pinne 7. – Utslipp, utslipp pin-koden er koblet direkte til de Samler av en intern NPN transistor som er brukt til å «utslipp» timingen kondensator til bakken når utgang på pinne 3 brytere «LAV».
  • • Pin-8. – Forsyning +Vcc, Dette er strømforsyningen pin-kode, og for generelle formål TTL 555 timer er mellom 4,5 V og 15V.,

555 Timer navnet kommer fra det faktum at det er tre 5kΩ motstander, som er koblet sammen internt produsere en spenningsdeler nettverk mellom spenning på pin 8 og jord på pinne 1. Spenningen over denne serien resistiv nettverket har den negative inverterende inngangen av komparator to på 2/3Vcc og positive ikke-inverterende inngangen til comparator en på 1/3Vcc.,

De to comparators produsere en utgangsspenning avhengig av spenning forskjell på deres innganger som er bestemt av lading og utlading virkningen av den eksternt tilkoblet RC-nettverk. Resultatene fra både comparators er koblet til to innganger på flip-flop, som i sin tur produserer enten et «HIGH» eller «LAVT» nivå utgang på Q basert på statene i sin innganger. Utgang fra flip-flop brukes til å styre en høy strøm utgang bytte scenen for å drive tilkoblingseffekt å produsere enten et «HIGH» eller «LAVT» spenningsnivå på utgang pin-kode.,

Den mest vanlige bruken av 555 timer oscillator som er en enkel astable oscillator ved å koble to motstander og en kondensator på tvers av sine terminaler for å generere en fast puls trene med en tidsperiode bestemt av tid konstant av RC-nettverk. Men 555 timer oscillator chip kan også være koblet i en rekke forskjellige måter å produsere Monostable eller Bistabilt multivibrators så vel som den mer vanlige Astable Multivibrator.,

Monostable 555 Timer

drift og utgang av 555 timer monostable er nøyaktig den samme som for transistorised man ser vi på tidligere i Monostable Multivibrators opplæringen. Forskjellen denne gangen er at de to transistorer har blitt erstattet av 555 timer enheten. Vurdere 555 timer monostable krets nedenfor.,

Monostable 555 Timer

Når en negativ ( 0V ) puls er brukt til trigger inngang (pinne 2) av Monostable konfigurert 555 Timer oscillator, den interne comparator, (comparator No1) oppdager denne inngangen og «setter» state of the flip-flop, endre output fra en «LAV» tilstand til en «HØY» – tilstand. Denne handlingen i sin tur viser «OFF» utslipp transistor som er koblet til pinne 7, og dermed fjerne kortslutning over eksterne timing kondensator, C1.,

Denne handlingen kan timing kondensator for å begynne å lade opp gjennom motstanden, R1 til spenningen over kondensatoren når terskelen (pin-6) med en spenning på 2/3Vcc satt opp av den interne spenningsdeler nettverk. På dette punktet comparators utgang går «HØY» og «tilbakestiller» flip-flop tilbake til sin opprinnelige tilstand, som i sin tur slår «PÅ» transistor og utslipp kondensator til bakken gjennom pinne 7. Dette fører til at produksjonen for å endre status tilbake til den opprinnelige stabil «LAV» verdi venter på en annen trigger puls for å starte tidtakingen prosessen om igjen., Deretter som før, Monostable Multivibrator har bare «EN» stabil tilstand.

Monostable 555 Timer krets utløser på en negativ-kommer puls brukes til pinne 2 og dette trigger puls må være mye kortere enn den utgang puls bredde slik at du har tid for timing kondensator til å lade og deretter tømmes fullstendig. Når aktivert, 555 Monostable vil forbli i denne «HØY» ustabil utgang tilstand til den tidsperioden som er satt opp av R1 x C1 nettverk har gått. Mengden av tid som output-spenningen forblir «HØY» eller på en logikk «1» – nivå, er gitt ved følgende tidspunkt konstant ligningen.,

Hvor t er i sekunder, R er i Ω og P i Farads.

555 Timer Eksempel No1

En Monostable 555 Timer er nødvendig for å produsere en tidsforsinkelse i en krets. Hvis en 10uF timing kondensator er brukt, beregne verdien av den motstand som kreves for å produsere et minimum utgang tid av 500ms.

500ms er det samme som å si 0.,5s så ved å omorganisere formelen ovenfor, får vi beregnet verdi for motstanden, R som:

Den beregnede verdien for timing motstanden kreves for å produsere den nødvendige tid konstant av 500ms er derfor 45.5 KΩ. Men motstanden verdien av 45.5 KΩ eksisterer ikke som en standard verdi motstand, så vi trenger å velge den nærmeste foretrukket verdi motstand av 47kΩ som er tilgjengelig i alle de standard datoperiodene av toleranse fra E12 (10%) til E96 (1%), noe som gir oss en ny beregnet forsinkelse av 517ms.,

Hvis denne gangen forskjellen 17ms (500 – 517ms) er uakseptabelt i stedet for én enkelt timing motstand, to forskjellige verdi motstand kan være koblet sammen i serie for å justere puls bredde til den eksakte ønsket verdi, eller en annen timing kondensator verdien som er valgt.

– Vi vet nå at tiden forsinkelse eller utgang pulsbredde på en monostable 555 timer bestemmes av tiden konstant tilkoblet, RC-nettverk., Hvis lang tid forsinkelser er nødvendige i 10 sekunder, det er ikke alltid lurt å bruke høy verdi timing kondensatorer som de kan være fysisk store, dyre og har stor verdi toleranser, e.g, ±20%.

En alternativ løsning er å bruke en liten verdi timing kondensator og en mye større verdi for motstanden opp til ca 20MΩ er å produsere den krever tid., Også ved å bruke en lavere verdi timing kondensator og annen motstand verdier knyttet til det gjennom et multi-posisjon dreiebryter, kan vi produsere et Monostable 555 timer oscillator krets som kan produsere forskjellige puls bredde på hver bryter rotasjon som valgbare Monostable 555 timer kretsen som er vist nedenfor.

En Valgbar 555 Timer

Vi kan manuelt beregne verdier av R og C for de enkelte komponentene som er nødvendige som vi gjorde i eksemplet ovenfor., Imidlertid, valg av komponenter som trengs for å oppnå ønsket tid krever oss til å regne med enten kilohm s (KΩ), Megaohm s (m ω), microfarad s (µF) eller picafarad s (pF) og det er veldig lett å ende opp med en tid som er ute med en faktor på ti eller hundre.

Vi kan gjøre livet litt enklere ved hjelp av en type diagram som kalles en «Nomograph» som vil hjelpe oss å finne monostable multivibrators forventet frekvens utgang for forskjellige kombinasjoner eller verdier av både R og C., For eksempel,

Monostable Nomograph

Så ved å velge passende verdier av P og R i områder av 0.001 uF å 100uF og 1kΩ å 10MΩ henholdsvis, kan vi lese forventet output frekvens direkte fra nomograph grafen og dermed eliminere eventuelle feil i beregningene. I praksis verdien av timing motstand for en monostable 555 timer bør ikke være mindre enn 1kΩ eller større enn 20MΩ.,

Bistabilt 555 Timer

, Så vel som ett skudd 555 Monostable konfigurasjon ovenfor, kan vi også produsere en Bistabilt (to stabile stater) enheten med drift og utgang av 555 Bistabilt være lik den transistorised man ser vi på tidligere i Bistabilt Multivibrators opplæringen.

555 Bistabilt er en av de enkleste kretser kan vi lage ved hjelp av 555 timer oscillator chip. Dette bistabilt konfigurasjon som ikke bruker noen RC timing nettverk til å produsere en utgangsbølgeform så ingen ligninger er nødvendig for å beregne tid til kretsen., Vurdere Bistabilt 555 Timer krets nedenfor.

Bistabilt 555 Timer (flip-flop)

slå av utgangsbølgeform er oppnådd ved å kontrollere utløse og tilbakestille innganger av 555 timer som er holdt «HØY» av de to pull-up motstander, R1 og R2. Ved å ta trigger inngang (pinne 2) «LAV», sett bryteren i posisjon, endringer output stat til «HØY» staten og ved å ta reset-inngang (pinne 4) «LAV», reset-bryteren i posisjon, endringer output i den «LAVE» – tilstand.,

Dette 555 timer krets vil forbli i enten staten på ubestemt tid, og er derfor bistabilt. Deretter Bistabilt 555 timer er stabil i begge stater, «HØY» og «LAV». Terskelen inngang (pin 6) er koblet til bakken for å sikre at det ikke kan tilbakestille bistabilt krets som det ville gjort i en vanlig timing programmet.

555 Timer Utgang

– Vi kunne ikke fullføre denne 555 Timer opplæringen uten å diskutere noe om bytte og drive evner av 555 timer eller faktisk dual 556 Timer IC.,

output (pinne 3) av standard 555 timer eller 556 timer, har muligheten til å enten «Vask» eller «Kilde» legg i gjeldende opp til et maksimum på 200 ma, som er tilstrekkelig til å stasjonen direkte utgang transdusere som releer, glødelamper, LED-motorer, eller høyttalere etc, med hjelp av serien motstander eller diode beskyttelse.,

Denne evnen av 555 timer både «Vask» (absorbere) og «Source» (forsyning) gjeldende betyr at output-enheten kan kobles mellom utgang av 555 timer og tilførsel å synke legg nåværende eller mellom utgang og bakken kilde legg gjeldende. Eksempelvis.

Synker og Innkjøpet av 555 Timer Utgang

I den første kretsen ovenfor, LED-er som er koblet mellom positiv tilførsel jernbane ( +Vcc ) og utgang pin-3., Dette betyr at den nåværende «Vask» (absorbere) eller strømme inn i 555 timer utgang og LED vil være «PÅ» når produksjonen er «LAV».

Den andre kretsen ovenfor viser at LED-er som er koblet mellom utgang pin-kode 3 og bakken ( 0v ). Dette betyr at den nåværende «Kilde» (tilbud) eller strømme ut av 555 timer utgang og LED vil være «PÅ» når produksjonen er «HØY».,

muligheten av 555 timer både vask og kilde dens utgang last gjeldende betyr at både LED-er kan kobles til utgang på samme tid, men bare én vil bli slått «PÅ», avhengig av om produksjonen er staten som «HØY» eller «LAV». Kretsen til venstre viser et eksempel på dette. de to LED-er vil være alternativt slått «PÅ» og «AV» – avhengig av produksjonen. Motstand, R brukes til å begrense LED strøm til under 20 ma.,

Vi sa tidligere at maksimal utgangsstrøm enten synke eller kilde legg gjeldende via pin-kode 3 er om 200mA ved maksimal spenning, og denne verdien er mer enn nok til å kjøre bil eller bytte annen logikk IC-tallet, LED eller små lamper, etc. Men hva hvis vi ønsket å bytte eller kontroll høyere effekt enheter, for eksempel motorer, electromagnets, releer eller høyttalere. Så vi trenger å bruke en Transistor til å forsterke 555 timer utgang for å gi en tilstrekkelig høy nok kraft til å drive lasten.,

555 Timer Transistor Driver

The transistor i de to eksemplene ovenfor, kan bli erstattet med en Power MOSFET-enheten eller Darlington transistor hvis laststrøm er høy. Når du bruker en induktiv belastning, for eksempel en motor, stafett eller elektromagnet, det er tilrådelig å koble en freewheeling (eller svinghjulet) diode direkte over lasten terminaler til å absorbere noe tilbake emf spenning som genereres av induktiv enheten når den endrer status.

så langt har vi se på ved hjelp av 555 Timer for å generere monostable og bistabilt utgang pulser., I neste tutorial om Bølgeform Generasjon vil vi se på koble 555 i en astable multivibrator konfigurasjon. Når den brukes i astable modus både frekvens og driftssyklus på utgangsbølgeform kan være nøyaktig kontrollert for å produsere en svært allsidig bølgeform generator.

– >