NE555 integreeritud taimeriga IC on tõeline läbimurre elektroonikas. Selle lõi 1972. aastal Hans R. Camenzind of Signetics. Leiutis ei ole kaotanud oma tähtsust tänapäevani. Hiljem sai seade kahekordse (IN556N) ja neljakordse (IN558N) taimerite aluseks.
Kahtlemata võimaldas elektroonikainseneri vaimusünnitus tal hõivata oma silmapaistva niši tehniliste leiutiste ajaloos. Müügi poolest on see seade oma loomisest saadik ületanud kõiki teisi. Teisel eksisteerimisaastal sai 555 kiip enim ostetud osaks.
Juhtimine püsis kõigil järgnevatel aastatel. 555 kiip, mille kasutamine suurenes iga aastaga, müüs väga hästi. Näiteks 2003. aastal müüdi üle 1 miljardi eksemplari. Seadme enda konfiguratsioon ei ole selle aja jooksul muutunud. See on eksisteerinud üle 40 aasta.
Seadme välimus tuli loojale endalegi üllatusena. Kamenzind taotles eesmärki muuta IP kasutamine paindlikuks,aga et see nii mitmekülgne oleks, ei oodanud ta. Algselt kasutati seda taimerina või impulsigeneraatorina. Kiipi 555, mille kasutamine on kiiresti kasvanud, kasutatakse nüüd lastele mõeldud mänguasjadest kosmoselaevadeni.
Seade on vastupidav, kuna on ehitatud bipolaarse tehnoloogia baasil ning kosmoses kasutamiseks pole vaja midagi erilist. Ainult katsetööd tehakse erilise rangusega. Seega luuakse NE 555 vooluringi testimisel mitme rakenduse jaoks individuaalsed proovispetsifikatsioonid. Vooluahelate valmistamisel ei ole erinevusi, kuid lähenemisviisid lõplikule juhtimisele erinevad märkimisväärselt.
Skeemi välimus koduelektroonikas
Esmakordselt mainiti uuendusi raadiotehnikat käsitlevas nõukogude kirjanduses 1975. aastal. Leiutise kohta avaldati artikkel ajakirjas "Elektroonika". Kiip 555, mille analoogi lõid Nõukogude elektroonikainsenerid eelmise sajandi 80ndate lõpus, kandis kodumaises raadioelektroonikas nime KR1006VI1.
Tootmises kasutati seda osa videomakkide "Electronics BM12" koostamisel. Kuid see polnud ainus analoog, kuna paljud tootjad üle maailma lõid sarnase seadme. Kõikidel seadmetel on standardne DIP8 pakett ja ka väikese suurusega SOIC8 pakett.
Skeemi spetsifikatsioonid
Kiip 555, mille graafiline kujutis on näidatud allpool, sisaldab 20 transistorit. Seadme plokkskeemilon 3 takistit takistusega 5 kOhm. Sellest ka seadme nimi "555".
Toote peamised spetsifikatsioonid on järgmised:
- toitepinge 4,5-18V;
- maksimaalne väljundvool 200mA;
- energiatarve on kuni 206 mA.
Kui vaatate väljundit, siis on tegemist digitaalse seadmega. See võib olla kahes asendis - madal (0 V) ja kõrge (4,5 kuni 15 V). Sõltuv alt toiteallikast võib indikaator ulatuda 18 V-ni.
Mille jaoks seade on mõeldud?
NE 555 kiip – laia kasutusvalikuga ühtne seade. Seda kasutatakse sageli erinevate vooluahelate kokkupanemisel ja see muudab toote ainult populaarseks. Selle tulemusena kasvab tarbijate nõudlus. Selline kuulsus põhjustas taimeri hinna languse, mis rõõmustab paljusid meistreid.
Taimeri 555 sisemine struktuur
Mis paneb selle seadme funktsioneerima? Kõik seadme väljundid on ühendatud vooluringiga, mis sisaldab 20 transistorit, 2 dioodi ja 15 takistit.
Topeltmudeli formaat
Tuleb märkida, et NE 555 (kiip) on topeltvormingus nimega 556. See sisaldab kahte tasuta IC-d.
Taimeril 555 on 8 viiku ja 556-l on 14 viiku.
Seadmerežiimid
555 kiibil on kolm töörežiimi:
- 555 kiibi monostabiilne režiim. See töötab nagu ühesuunaline ühesuunaline režiim. Töötamise ajalnupu vajutamisel väljastatakse määratud pikkusega impulss vastusena päästiku sisendile. Väljund jääb madalaks, kuni päästik sisse lülitatakse. Siit sai see ka nime ootamine (monostable). See tööpõhimõte hoiab seadet jõude, kuni see sisse lülitatakse. Režiim hõlmab taimerite, lülitite, puutelülitite, sagedusjaoturite jne kaasamist.
- Ebastabiilne režiim on seadme eraldiseisev funktsioon. See võimaldab vooluahelal jääda generaatori režiimi. Väljundpinge on muutuv: mõnikord madal, mõnikord kõrge. See skeem on rakendatav, kui on vaja seadet seadistada vahelduvate tõmbluste jaoks (seadme lühiajalise sisse- ja väljalülitamisega). Režiimi kasutatakse LED-lampide, kella loogika funktsioonide jms sisselülitamisel.
- Bistabil režiim või Schmidti päästik. On selge, et see töötab kondensaatori puudumisel päästikusüsteemi järgi ja sellel on kaks stabiilset olekut, kõrge ja madal. Madal käivitusväärtus läheb kõrgeks. Kui madalpinge vabastatakse, tormab süsteem madalasse olekusse. See skeem on rakendatav raudtee-ehituse valdkonnas.
Taimeri väljundid 555
Generaatori kiip 555 sisaldab kaheksat kontakti:
- Pin 1 (maandus). See on ühendatud toiteallika negatiivse küljega (ahela ühine juhe).
- Väljund 2 (päästik). See annab mõnda aega kõrget pinget (kõik sõltub takisti ja kondensaatori võimsusest). See konfiguratsioon on monostabiilne. 2. järeldusjuhib tihvti 6. Kui mõlema pinge on madal, on väljund kõrge. Vastasel juhul, kui viik 6 on kõrge ja viik 2 madal, on taimeri väljund madal.
- Pin 3 (väljund). Väljundid 3 ja 7 on faasis. Ligikaudu 2 V kõrge ja 0,5 V madalpinge rakendamine tekitab kuni 200 mA.
- Pin 4 (lähtestamine). Selle väljundi toitepinge on madal, hoolimata taimeri režiimist 555. Juhusliku lähtestamise vältimiseks tuleks see väljund ühendada kasutamisel positiivse poolega.
- Järeldus 5 (kontroll). See avab juurdepääsu võrdluspingele. Seda väljundit ei kasutata Venemaa elektroonikas, kuid kui see on ühendatud, saate 555 seadme jaoks saavutada laias valikus juhtimisvõimalusi.
- Järeldus 6 (peatus). Sisaldub komparaatoris 1. See on vastupidine kontaktile 2, mida kasutatakse seadme peatamiseks. Selle tulemuseks on madal pinge. See väljund suudab vastu võtta siinus- ja ruutlaineimpulsse.
- Pin 7 (number). See on ühendatud transistori kollektoriga T6 ja viimase emitter on maandatud. Kui transistor on avatud, tühjeneb kondensaator enne sulgemist.
- Pink 8 (positiivne toitepool), mis on 4,5–18 V.
Väljundi kasutamine
Väljund 3 (väljund) võib olla kahes olekus:
- Digitaalse väljundi ühendamine otse teise draiveri sisendiga digitaalsel alusel. Digitaalne väljund suudab juhtida teisi seadmeid mõne lisakomponendiga(toitepinge on 0 V).
- Pinge näit teises olekus on kõrge (Vcc toiteallika juures).
Masina võimalused
- Kui väljundis pinge langeb, suunatakse vool läbi seadme ja ühendab selle. See on rippmenüü, kuna vool võetakse Vcc-st ja voolab läbi seadme 0 V-ni.
- Kui Väljund suureneb, tagab seadet läbiv vool selle kaasamise. Seda protsessi võib nimetada vooluallikaks. Sel juhul toodetakse elektrit taimerist ja see läheb seadme kaudu pingeni 0 V.
Suurendamine ja vähendamine võivad toimida koos. Nii lülitub seade vaheldumisi sisse ja välja. See põhimõte on rakendatav LED-lampide, releede, mootorite ja elektromagnetide töös. Selle omaduse puuduste hulka kuulub asjaolu, et seade tuleb väljundiga ühendada erineval viisil, kuna väljund 3 võib toimida nii tarbijana kui ka vooluallikana kuni 200 mA. Kasutatav toiteallikas peab andma piisava voolu mõlema seadme ja 555 taimeri jaoks.
LM555 kiip
Microcircuit 555 andmelehel (LM555) on lai funktsionaalsus.
Seda kasutatakse muutuva töötsükliga nelinurksetest lainegeneraatoritest ja reageerimisviivitusega releedest kuni PWM-generaatorite keerukate konfiguratsioonideni. Kiibi 555 pinout ja sisemine struktuur on näidatud joonisel.
Armatuuri täpsusaste on 1% arvutatud indikaatorist,mis on optimaalne. Ümbritseva temperatuuri tingimused ei mõjuta seadet, näiteks andmelehekiipi NE 555.
NE555 kiibi analoogid
Mikroskeem 555, mille analoog Venemaal kandis nime KR1006VI1, on integreeritud seade.
Tööplokkidest tuleks esile tõsta RS-flip-flop (DD1), komparaatorid (DA1 ja DA2), push-pull süsteemil põhinev väljundvõimendusaste, mis täiendab transistori VT3. Viimase eesmärk on lähtestada ajaseadistuskondensaator seadme kasutamisel generaatorina. Päästik lähtestatakse, kui sisenditele R rakendatakse loogilist ühikut (Jupit/2…Jupit).
Kui päästik lähtestatakse, on seadme väljundis (kontakt 3) madalpinge indikaator (transistor VT2 on avatud).
Skeemi ainulaadsus 555
Seadme funktsionaalse skeemi järgi on väga raske aru saada, mis on selle ebatavalisus. Seadme originaalsus seisneb selles, et sellel on spetsiaalne päästiku juhtimine, nimelt genereerib see juhtsignaale. Nende loomine toimub komparaatoritel DA1 ja DA2 (ühele sisendile, millele rakendatakse võrdluspinge). Juhtsignaalide genereerimiseks päästiku sisendites (võrdlusväljundites) tuleks hankida kõrgepingesignaalid.
Kuidas seadet käivitada?
Taimeri käivitamiseks peab väljund 2 olema pingestatud vahemikus 0 kuni 1/3 Jupiteri. See signaal aitab kaasa päästikule ja väljundis genereeritakse kõrgepinge signaal. Piirmäära ületav signaal ei põhjusta vooluringis mingeid muutusi, kuna võrdluspinge võrdluspinge on DA2 ja 1/3 Jupiterist.
Saate taimeri peatada, kui päästik lähtestatakse. Selleks peab väljundi 6 pinge ületama 2/3 Jupit (võrdlusseadme DA1 võrdluspinge on 2/3 Jupit). Lähtestamine seab madalpinge signaali ja tühjendab ajastuskondensaatori.
Saate reguleerida võrdluspinget, ühendades seadme väljundiga täiendava takistuse või toiteallika.
Spidomeetri mähis 555 kiibil
Viimasel ajal on autoomanike seas moes auto läbitud läbisõit spidomeetrile kerida.
Paljud inimesed mõtlevad, kas spidomeetri kerimine 555 mikroskeemile on teostatav?
See protseduur ei ole eriti keeruline. Selle valmistamiseks kasutatakse 555 mikrolülitust, mis võib toimida impulsside loendurina. Skeemi üksikuid komponente saab võtta näitajatega, mis erinevad arvutatud väärtustest 10-15%.
