NE555 біріктірілген таймер IC – электроникадағы нағыз серпіліс. Оны 1972 жылы Signetics қызметкері Ганс Р. Камензинд жасаған. Өнертабыс бүгінгі күнге дейін өзектілігін жоғалтқан жоқ. Құрылғы кейін қос (IN556N) және төрттік (IN558N) таймерлердің негізі болды.
Сөзсіз, инженер-электрониктің идеясы техникалық өнертабыстар тарихындағы өзінің көрнекті орнын иеленуге мүмкіндік берді. Сату көлемі бойынша бұл құрылғы пайда болғаннан бері кез келген құрылғыдан асып түсті. Оның екінші жылында 555 чипі ең көп сатып алынған бөлшек болды.
Көшбасшылық кейінгі барлық жылдарда сақталды. Қолданылуы жыл сайын артып келе жатқан 555 чипі өте жақсы сатылды. Мысалы, 2003 жылы 1 миллиардтан астам дана сатылды. Осы уақыт ішінде құрылғының конфигурациясы өзгерген жоқ. Ол 40 жылдан астам уақыт жұмыс істейді.
Құрылғының пайда болуы жасаушының өзі үшін күтпеген жағдай болды. Камензинд IP пайдалануда икемді ету мақсатын көздеді,бірақ ол соншалықты жан-жақты болады деп күткен жоқ. Бастапқыда ол таймер немесе импульстік генератор ретінде пайдаланылды. Қолданылуда жылдам өскен 555 чипі қазір балаларға арналған ойыншықтардан ғарыш кемелеріне дейін қолданылады.
Құрылғы берік, өйткені ол биполярлық технология негізінде жасалған және оны ғарышта пайдалану үшін ерекше ештеңе қажет емес. Тек сынақ жұмыстары ерекше қатаңдықпен орындалады. Сонымен, NE 555 тізбегін сынау кезінде бірқатар қосымшалар үшін жеке сынақ спецификациялары жасалады. Схемалар өндірісінде ешқандай айырмашылықтар жоқ, бірақ соңғы бақылау тәсілдері айтарлықтай ерекшеленеді.
Сұлбаның отандық электроникада пайда болуы
Кеңес әдебиетінде радиотехникаға қатысты инновация туралы алғаш рет 1975 жылы айтылған. Өнертабыс туралы мақала «Электроника» журналында жарияланған. Өткен ғасырдың 80-жылдарының соңында кеңестік электроника инженерлері жасаған аналогы 555 чипі отандық радиоэлектроникада KR1006VI1 деп аталды.
Өндірісте бұл бөлік «Electronics BM12» бейнемагнитофондарын құрастыруда пайдаланылды. Бірақ бұл жалғыз аналог емес еді, өйткені әлемдегі көптеген өндірушілер ұқсас құрылғыны жасады. Барлық құрылғыларда стандартты DIP8 пакеті және шағын өлшемді SOIC8 пакеті бар.
Сұлба сипаттамалары
Графикалық көрінісі төменде көрсетілген 555 чипі 20 транзисторды қамтиды. Құрылғының блок-схемасындакедергісі 5 кОм болатын 3 резистор бар. Осыдан құрылғының атауы "555".
Өнімнің негізгі сипаттамалары:
- қоректену кернеуі 4,5-18В;
- максималды шығыс тогы 200мА;
- қуат тұтыну 206 мА дейін.
Егер шығысқа қарасаңыз, бұл сандық құрылғы. Ол екі позицияда болуы мүмкін - төмен (0В) және жоғары (4,5-тен 15 В-қа дейін). Қуат көзіне байланысты индикатор 18 В жетуі мүмкін.
Құрылғы не үшін?
NE 555 чипі - кең ауқымды қолданбалы біртұтас құрылғы. Ол әртүрлі тізбектерді құрастыруда жиі пайдаланылады және бұл өнімді тек танымал етеді. Нәтижесінде тұтынушылық сұраныс артады. Мұндай атақ таймер бағасының төмендеуіне әкелді, бұл көптеген шеберлерді қуантады.
Таймердің ішкі құрылымы 555
Бұл құрылғыны не істейді? Құрылғының шығыстарының әрқайсысы 20 транзистордан, 2 диодтан және 15 резистордан тұратын тізбекке қосылған.
Қос үлгі пішімі
NE 555 (чип) 556 деп аталатын қос пішімде келетінін атап өткен жөн. Оның құрамында екі тегін IC бар.
555 таймерінде 8, ал 556-да 14 істік бар.
Құрылғы режимдері
555 чипінің үш жұмыс режимі бар:
- 555 чипінің біржақты режимі. Ол бір жақты бір жақты сияқты жұмыс істейді. Жұмыс кезіндетүймені басқан кезде триггер кірісіне жауап ретінде көрсетілген ұзындықтағы импульс шығарылады. Триггер қосылғанша шығыс төмен болып қалады. Осы жерден күту (моностабль) атауын да алды. Бұл жұмыс принципі құрылғы қосылғанға дейін жұмыс істемей тұрады. Режим таймерлерді, қосқыштарды, сенсорлық қосқыштарды, жиілікті бөлгіштерді және т.б. қосуды қамтамасыз етеді.
- Тұрақсыз режим - құрылғының дербес мүмкіндігі. Ол схеманың генератор режимінде тұруына мүмкіндік береді. Шығу кернеуі айнымалы: кейде төмен, кейде жоғары. Бұл схема құрылғыны үзік-үзік сипаттағы серпілістерге (құрылғыны қысқа мерзімді қосу және өшіру) орнату қажет болған кезде қолданылады. Режим жарықдиодты шамдарды, сағат логикасындағы функцияларды, т.б. қосу кезінде пайдаланылады.
- Қос тұрақты режим немесе Шмидт триггері. Ол конденсатор болмаған кезде триггер жүйесі бойынша жұмыс істейтіні және жоғары және төмен екі тұрақты күйге ие екендігі анық. Төмен триггер мәні жоғарыға өтеді. Төмен кернеу босатылған кезде жүйе төмен күйге ауысады. Бұл схема темір жол құрылысы саласында қолданылады.
Таймер шығыстары 555
Генератор чипі 555 сегіз түйреуіштен тұрады:
- 1 түйреуіш (жер). Ол қуат көзінің теріс жағына қосылған (тізбектің жалпы сымы).
- 2-шығыс (триггер). Ол біраз уақытқа жоғары кернеуді береді (бәрі резистор мен конденсатордың қуатына байланысты). Бұл конфигурация монотұрақты. Қорытынды 26 істікшесін басқарады. Егер екеуінде де кернеу төмен болса, шығыс жоғары болады. Әйтпесе, 6 түйреуіш жоғары және 2 түйреуіш төмен болса, таймер шығысы төмен болады.
- 3-пин (шығыс). 3 және 7 шығыстары фазада. Шамамен 2 В жоғары кернеуді және 0,5 В төмен кернеуді қолдану 200 мА дейін шығарады.
- 4-пин (қалпына келтіру). Бұл шығысқа берілетін кернеу 555 таймер режиміне қарамастан төмен. Кездейсоқ қалпына келтіруді болдырмау үшін бұл шығысты пайдалану кезінде оң жаққа қосу керек.
- 5-қорытынды (бақылау). Ол компаратор кернеуіне қолжетімділікті ашады. Бұл шығыс ресейлік электроникада қолданылмайды, бірақ ол қосылған кезде 555 құрылғысы үшін басқару опцияларының кең ауқымына қол жеткізуге болады.
- 6-қорытынды (тоқтату). Салыстырғыш 1-ге кіреді. Ол құрылғыны тоқтату үшін қолданылатын 2 істікшесіне қарама-қарсы. Бұл төмен кернеуге әкеледі. Бұл шығыс синус пен квадрат толқын импульстарын қабылдай алады.
- 7 түйреуіш (сан). Ол Т6 транзисторлық коллекторына қосылған, ал соңғысының эмитенті жерге тұйықталған. Транзистор ашық болса, конденсатор жабылмай тұрып зарядсызданады.
- Pin 8 (оң қуат жағы), ол 4,5 - 18 В.
Шығаруды пайдалану
3-шығыс (шығыс) екі күйде болуы мүмкін:
- Сандық шығысты цифрлық негізде басқа драйвердің кірісіне тікелей қосу. Сандық шығыс бірнеше қосымша құрамдастары бар басқа құрылғыларды басқара алады(қуат көзінің кернеуі 0 В).
- Екінші күйдегі кернеу көрсеткіші жоғары (қуат көзіндегі Vcc).
Машина мүмкіндіктері
- Шығыстағы кернеу төмендегенде, ток құрылғы арқылы бағытталып, оны қосады. Бұл ток Vcc-тен тартылып, құрылғы арқылы 0В-қа ағып жатқан кездегі төмен түсіру.
- Шығыс ұлғайған кезде құрылғы арқылы өтетін ток оның қосылуын қамтамасыз етеді. Бұл процесті ток көзі деп атауға болады. Бұл жағдайда электр энергиясы таймерден өндіріліп, құрылғы арқылы 0 В-қа өтеді.
Көбейту және азайту бірге жұмыс істей алады. Осылайша, құрылғы кезектесіп қосылады және өшіріледі. Бұл принцип жарықдиодты шамдардың, релелердің, қозғалтқыштардың, электромагниттердің жұмысына қолданылады. Бұл сипаттың кемшіліктеріне құрылғыны Шығысқа әртүрлі тәсілдермен қосу керектігі жатады, өйткені 3 шығысы тұтынушы ретінде де, 200 мА-ге дейінгі ток көзі ретінде де әрекет ете алады. Қолданылатын қуат көзі екі құрылғы мен 555 таймер үшін жеткілікті ток беруі керек.
LM555 чип
Microcircuit 555 деректер парағы (LM555) кең функционалдылыққа ие.
Ол айнымалы жұмыс циклі бар шаршы толқын генераторларында және PWM генераторларының күрделі конфигурацияларына жауап беру кідірісі бар релелерде қолданылады. 555 чипінің түйреуіш және ішкі құрылымы суретте көрсетілген.
Арматураның дәлдік деңгейі есептелген көрсеткіштің 1% құрайды,бұл оңтайлы. NE 555 деректер парағы чипі сияқты құрылғыға қоршаған ортаның температурасы әсер етпейді.
NE555 чипінің аналогтары
Ресейдегі аналогы KR1006VI1 деп аталатын микросхема 555 - біріктірілген құрылғы.
Жұмыс блоктарының арасында RS флип-флопты (DD1), компараторларды (DA1 және DA2), push-pull жүйесіне негізделген шығыс күшейту кезеңін және VT3 транзисторын толықтыруды ерекшелеу керек. Соңғысының мақсаты қондырғыны генератор ретінде пайдалану кезінде уақытты орнату конденсаторын қалпына келтіру болып табылады. R. кірістеріне логикалық бірлік (Jupit/2…Jupit) қолданылғанда триггер қалпына келтіріледі.
Триггер қалпына келтірілсе, құрылғы шығысында (3-пин) төмен кернеу индикаторы болады (транзистор VT2 ашық).
555 схемасының бірегейлігі
Құрылғының функционалдық схемасымен оның әдеттен тыс екенін түсіну өте қиын. Құрылғының өзіндік ерекшелігі оның арнайы триггерді басқаруы бар, атап айтқанда, басқару сигналдарын жасайды. Оларды құру DA1 және DA2 компараторларында (анықтамалық кернеу қолданылатын кірістердің біріне) орын алады. Триггер кірістерінде (салыстырмалы шығыстар) басқару сигналдарын генерациялау үшін жоғары вольтты сигналдарды алу керек.
Құрылғыны қалай іске қосу керек?
Таймерді іске қосу үшін 2 шығысы 0-ден 1/3 Юпитерге дейін қуатталуы керек. Бұл сигнал триггерге ықпал етеді және шығыс кезінде жоғары кернеу сигналы жасалады. Шектеуден жоғары сигнал тізбекте ешқандай өзгеріс тудырмайды, өйткені компаратордың анықтамалық кернеуі DA2 және Юпитердің 1/3 бөлігін құрайды.
Триггер ысыру кезінде таймерді тоқтатуға болады. Осы мақсатта 6 шығысындағы кернеу 2/3 Jupit-тен асуы керек (DA1 компараторы үшін эталондық кернеу 2/3 Jupit). Қалпына келтіру төмен кернеу сигналын орнатады және уақыт конденсаторын разрядтайды.
Құрылғы шығысына қосымша кедергі немесе қуат көзін қосу арқылы эталондық кернеуді реттеуге болады.
555 чипіндегі спидометр орамы
Соңғы уақытта көлік иелері арасында спидометрде көлікпен жүріп өткен жолды есептеу сәнге айналды.
Көптеген адамдар 555 микросхемадағы спидометрді айналдыру мүмкін бе деп ойлайды.
Бұл процедура аса қиын емес. Оны жасау үшін импульстік есептегіш ретінде жұмыс істей алатын 555 микросхема қолданылады. Сұлбаның жеке құрамдас бөліктері есептелген мәндерден 10-15% ауытқыған көрсеткіштермен қабылдануы мүмкін.
