Meneroka IC pemasa NE555: Ciri-ciri Utama, Prinsip Reka Bentuk, dan Aplikasi Dunia Sebenar

NE555 adalah pemasa litar bersepadu monolitik yang boleh menghasilkan pelbagai jenis isyarat masa.Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik di kawasan seperti jam elektronik, pengurusan kuasa, kalkulator dan paparan LED.Tujuan artikel ini adalah untuk memberikan maklumat terperinci NE555, termasuk latar belakang kelahirannya, reka bentuk, struktur dalaman, penerangan pin, mod operasi dan prinsip, serta aplikasi, untuk membantu anda menggunakan cip dengan lebih baik.

Katalog

Latar belakang kelahiran NE555

Dating kembali ke awal 1970 -an, cip pemasa IC NE555 direka oleh Hans Camenzind, seorang jurutera di Signetics Corporation (kini sebahagian daripada NXP Semiconductors, Inc.) di A.S., dan dikeluarkan pada tahun 1971.penyelesaian pemasa yang berpatutan dan berkuasa.Latar belakang penciptaannya terutamanya berkaitan dengan aspek berikut:

Reka bentuk Hans Camenzind: Hans Camenzind adalah seorang jurutera elektrik dari Switzerland yang mengkhususkan diri dalam membangunkan reka bentuk litar bersepadu yang inovatif.Falsafah reka bentuknya adalah untuk membuat cip yang serba boleh, mudah digunakan dan digunakan secara meluas.Berdasarkan falsafah ini, beliau berjaya merancang NE555 dan membawanya ke pasaran.

Pembangunan Teknologi Litar Bersepadu: 1960 -an dan 1970 -an adalah tempoh perkembangan pesat teknologi litar bersepadu.Dengan kemajuan teknologi dan peningkatan proses pembuatan, pereka cip mempunyai keupayaan untuk mengintegrasikan lebih banyak fungsi ke dalam cip tunggal, dengan itu menyediakan lebih banyak aplikasi dan penyelesaian.

Kemunculan permintaan: Dalam industri elektronik pada masa itu, pemasa memainkan peranan penting dalam semua jenis litar dan sistem.Walau bagaimanapun, penyelesaian pemasa awal umumnya mempunyai beberapa batasan, seperti kos yang tinggi, saiz besar atau batasan fungsi.Oleh itu, terdapat keperluan mendesak untuk cip pemasa yang berpatutan dan berkuasa di pasaran.

Pengenalan kepada NE555

NE555 adalah salah satu model dalam siri 555 siri ICS.Fungsi pin dan aplikasi siri IC ini serasi antara satu sama lain, tetapi kestabilan, prestasi penjimatan kuasa, dan kekerapan ayunan model cip yang berlainan disebabkan oleh perbezaan harga mungkin juga berbeza-beza.555 adalah IC masa yang digunakan secara meluas dan sangat biasa, hanya sebilangan kecil perintang dan kapasitor, boleh menghasilkan pelbagai isyarat nadi frekuensi yang diperlukan untuk litar digital.555 adalah peranan utama NE555 adalah menggunakan pemasa dalamannya untuk membentuk litar asas masa untuk memberikan denyutan masa untuk litar lain.Fungsi utama NE555 adalah menggunakan pemasa dalamannya untuk membentuk litar asas masa untuk memberikan pulsa masa untuk litar lain.Litar asas masa NE555 boleh didapati dalam dua pakej utama: satu adalah pakej 8-pin dalam talian dua kali, dan yang lain adalah pakej kecil SOP-8.

Alternatif dan kesamaan

• BL5372

• NA555

• KR3225Y

Reka bentuk pemasa NE555

Pemasa 555 direka oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1971 untuk Sigognitik.Sigognitik kemudiannya diperoleh oleh Philips.Cip 555 yang dihasilkan oleh pengeluar yang berbeza berbeza dalam pembinaan, dengan standard 555 cip yang mengintegrasikan 25 transistor, 2 diod, dan 15 perintang, yang diketuai melalui 8 pin (dalam pakej DIP-8.) Derivatif 555 termasuk 556(cip DIP-14 yang mengintegrasikan dua 555s) serta 558 dan 559.

NE555 mempunyai julat suhu operasi 0 ° C hingga 70 ° C, manakala gred tentera SE555 mampu beroperasi dalam suhu yang melampau dari -55 ° C hingga 125 ° C.Bentuk pembungkusan 555 termasuk pembungkusan logam kebolehpercayaan tinggi (diwakili oleh T) dan pembungkusan resin epoksi kos rendah (diwakili oleh V).Oleh itu, label lengkap 555 adalah NE555V, NE555T, SE555V dan SE555T, dan lain -lain. Walaupun terdapat kepercayaan umum bahawa nama cip 555 berasal dari tiga perintang 5kq di dalamnya, Hans Camenzind sendiri menafikan ini dan mendakwa bahawa dia memilihTiga nombor secara rawak.

Terdapat juga versi kuasa rendah 555, termasuk 7555 dan TLC555 menggunakan litar CMOS.Berbanding dengan standard 555, 7555 mempunyai penggunaan kuasa yang lebih rendah.Di samping itu, pengilang mendakwa bahawa pin kawalan 7555 tidak memerlukan kapasitor tanah seperti 555 cip lain, dan tidak perlu untuk menghilangkan kapasitor decoupling antara bekalan kuasa dan tanah.

Komposisi dalaman NE555

NE555 adalah litar bersepadu klasik.Struktur litar dalamannya termasuk tiga modul fungsi utama: komparator voltan dan tahap output, komparator dan flip-flop RS.Berikut ini akan memberikan analisis terperinci mengenai litar dalaman NE555:

Pembanding voltan

Terdapat komparator voltan di dalam NE555 untuk mengesan voltan bekalan kuasa.Output komparator voltan ini disambungkan ke flip-flop RS.

Tahap Output

Tahap output disambungkan ke flip-flop RS dan bertanggungjawab untuk mengawal keadaan pin output (iaitu pin 3).Senibina output NE555 adalah reka bentuk terbuka terbuka, yang bermaksud bahawa ia tidak dapat secara langsung memberikan isyarat peringkat tinggi, tetapi hanya dapat menarik pin output rendah.Oleh itu, apabila isyarat peringkat tinggi perlu dikeluarkan, biasanya perlu menggunakan perintang pull-up luaran untuk menarik pin output ke keadaan peringkat tinggi.

Komparator

Terdapat dua komparator di dalam NE555, iaitu komparator ambang dan komparator pencetus.Pembanding ambang disambungkan ke pin 6 (thr) dan komparator pencetus disambungkan ke pin 2 (trig).Kedua -dua komparator ini digunakan untuk mengesan perubahan voltan ambang dan voltan pencetus.

Pembanding ambang: Apabila voltan meningkat pada pin ambang (pin 6), komparator ini akan mengeluarkan isyarat tahap tinggi.Apabila voltan ambang melebihi voltan pencetus, output komparator akan berubah.

Pencetus Comparator: Apabila voltan jatuh pada pin pencetus (pin 2), komparator ini akan mengeluarkan isyarat tahap rendah.Apabila voltan pencetus lebih rendah daripada voltan ambang, output komparator akan berubah.

Pencetus RS

NE555 mengandungi flip-flop RS secara dalaman untuk menyimpan keadaan pin output (pin 3).Input flip-flop RS dikawal oleh output komparator ambang dan komparator pencetus.

R input: Ia disambungkan ke output komparator ambang dan mengawal penetapan semula flip-flop RS.

Input: Ia disambungkan kepada output komparator pencetus dan mengawal penetapan flop rs.

Mod operasi NE555

Pemasa NE555 boleh bekerja dalam tiga mod operasi:

Mod yang tidak stabil: Ia merujuk kepada keadaan yang stabil.Mod tidak stabil NE555 sering digunakan dalam lampu strob, penjana nada, penjana isyarat nadi, litar logik seperti jam dan litar lain.

Mod Bi-Stabil: Mod ini seperti pendakap basikal, yang boleh stabil di negeri yang diangkat serta dalam keadaan yang diturunkan, dan hanya akan berubah apabila ia tertakluk kepada daya luaran.Ia dipanggil Bistable kerana ia mempunyai dua negeri yang stabil.

Mod Monostable: Mod ini adalah seperti pintu yang dilengkapi dengan pintu lebih dekat, yang boleh stabil dalam keadaan tertutup dan hanya boleh mencapai keadaan terbuka apabila daya luaran digunakan.Sebaik sahaja daya luaran ditarik balik, pintu akan secara automatik kembali ke keadaan tertutup.Oleh kerana ia hanya mempunyai satu keadaan yang stabil, ia dipanggil monostable, dan mod monostable NE555 boleh digunakan untuk aplikasi seperti pemasa, suis flick, dan pengukuran kapasitans.

Prinsip kerja NE555

Apabila voltan bekalan kuasa VCC dihidupkan, litar mula berfungsi, dan kapasitor C mula mengecas dengan segera.Apabila voltan kapasitor C mencapai 2/3 VCC, output komparator dalaman akan berubah ke tahap tinggi, dan output keluar juga akan berubah dari tahap rendah ke tahap tinggi.Seterusnya, apabila voltan kapasitor C jatuh ke 1/3 VCC, output komparator dalaman akan menjadi tahap yang rendah, dan pada masa ini output keluar juga akan berubah dari tahap tinggi kembali ke tahap rendah.Selepas itu, kapasitor C mula mengecas semula, dan litar memasuki kitaran kerja baru.

Tempoh T (saat) ditentukan oleh nilai kapasitor luaran C dan dua perintang luaran R1 dan R2.Formula ialah: t = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × C.Kitaran tugas D menerangkan perkadaran masa tahap tinggi dalam kitaran gelombang persegi, dan formulanya ialah: D = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Oleh itu, dengan menyesuaikan nilai kapasitor C dan perintang R1 dan R2, kita boleh mengubah tempoh dan kitaran tugas gelombang gelombang persegi.

Singkatnya, prinsip kerja NE555 adalah berdasarkan pembinaan litar berurutan.Dengan menyesuaikan nilai kapasitor luaran dan perintang, kita dapat mengawal tempoh dan kitaran tugas untuk menghasilkan pelbagai bentuk gelombang nadi yang diperlukan.

Permohonan NE555

NE555 Inframerah Kawalan Jauh Masa Lampu-Sampel

Rumah moden biasanya dilengkapi dengan kawalan jauh inframerah, dan kami boleh menggunakan alat kawalan jauh yang sedia ada untuk mengawal lampu kelewatan masa kawalan jauh inframerah.Dalam ilustrasi, H mewakili kepala penerima inframerah bersepadu, manakala C1 adalah kapasitor penapis.Oleh kerana kawalan jauh memancarkan rentetan isyarat nadi digital, selepas penapis C1, ia akan mendapat nadi negatif, nadi ini boleh mencetuskan litar 555 monostable untuk mula bekerja.

Penggera mendidih air NE555

Penggera air terutamanya terdiri daripada tiga bahagian: litar kawalan suhu, litar ayunan frekuensi rendah dan litar ayunan frekuensi tinggi.Antaranya, RP, RT dan VT1 bersama -sama membentuk litar kawalan suhu.Litar ayunan frekuensi rendah terdiri daripada komponen IC1, R2, R3, C1 dan lain-lain, dan terminal reset dipaksa ④ pin dikawal oleh VT1.Pengayun frekuensi tinggi terdiri daripada IC2, R4, R5, C2 dan komponen lain, dan terminal semula terpaksa ④ kaki dikawal oleh IC1.Apabila suhu air mencapai suhu pratetap, nilai rintangan RT akan menjadi lebih kecil, menyebabkan VT1 dipotong.Pada masa ini, pin ④ IC1 menjadi tinggi, dan IC1 mula berayun dan output denyutan frekuensi rendah.Denyutan ini memodulasi pengayun frekuensi tinggi yang terdiri daripada IC2 supaya ia mula berfungsi dan memancarkan bunyi berdetik.

Suis pemasa sentuh NE555

IC1 adalah sekeping litar masa 555 yang dikonfigurasikan di sini sebagai litar monostible.Biasanya, kerana tidak ada voltan yang diinduksi di terminal P pad sentuhan, kapasitor C1 akan sepenuhnya dilepaskan melalui pin 7 dari 555, menyebabkan pin 3 untuk mengeluarkan tahap rendah dan ks relay berada dalam keadaan yang dikeluarkan, jadiCahaya tidak akan menyala.

Apabila kita perlu menghidupkan cahaya, sentuh plat logam P dengan tangan anda, voltan isyarat liar yang dihasilkan oleh induksi badan manusia akan ditambah ke terminal pencetus 555 hingga C2, menjadikan output 555 perubahan dari tahap rendah ke tahap ke tahap rendah ke tahap ke tahap rendah ke tahap ke tahap rendah ke tahap rendah ke tahap rendah ke tahap rendah keTahap Tinggi.Pada masa ini, relay KS akan diserap, dan lampu kemudian dinyalakan.Pada masa yang sama, pin 7 dari 555 dipotong secara dalaman, dan bekalan kuasa akan mengenakan C1 melalui R1, yang menandakan permulaan masa.Apabila voltan pada kapasitor C1 meningkat kepada 2/3 voltan bekalan, pin 7 dari 555 akan menjalankan, menunaikan C1, yang menyebabkan output pin 3 berubah dari tinggi ke rendah.Pada ketika ini, relay akan dikeluarkan, cahaya keluar, dan masa berakhir.Masa masa terutamanya ditentukan oleh nilai R1 dan C1, formula ialah: T1 = 1.1R1 * C1.Menurut nilai yang ditandakan dalam angka itu, masa masa adalah kira -kira 4 minit.Untuk D1, kita boleh memilih 1N4148 atau 1N4001 kedua -dua model ini.

Litar Lima Klasik NE555

Litar pemasa asas NE555

Ini adalah salah satu litar yang paling biasa, yang terdiri daripada komponen seperti cip NE555, perintang dan kapasitor.Dengan menyesuaikan nilai -nilai perintang dan kapasitor, pengguna boleh menetapkan masa masa yang berbeza.Litar ini sering digunakan untuk menjana isyarat masa milisaat, seperti isyarat nadi dan isyarat gelombang persegi.Litar ini dicirikan oleh struktur mudahnya, mudah dilaksanakan, dan boleh menghasilkan isyarat masa yang lebih tepat.

Litar pencetus monostible NE555

Ini adalah litar yang boleh menghasilkan isyarat nadi tunggal.Litar ini terutamanya terdiri daripada NE555 dan beberapa perintang dan kapasitor dan komponen lain.Dengan menyesuaikan nilai -nilai perintang dan kapasitor, pengguna boleh mengubah lebar dan kelewatan masa nadi.Litar ini biasanya digunakan untuk menjana isyarat denyut tunggal seperti isyarat pencetus dan isyarat penyegerakan.Litar ini dicirikan oleh keupayaannya untuk menghasilkan isyarat nadi tunggal, dan masa lebar dan kelewatan denyutan nadi boleh diselaraskan.

Litar Flip-Flop NE555 BISTABLE

Ini adalah litar yang menyedari fungsi flip-flop logik.Dengan menyesuaikan nilai-nilai perintang dan kapasitor, pengguna boleh mengubah masa flip-flop dan voltan ambang litar.Litar ini biasanya digunakan untuk melaksanakan aplikasi seperti logik flip-flop dan perbandingan voltan.Litar ini dicirikan oleh keupayaannya untuk melaksanakan fungsi flip-flop logik, dan masa flip-flop dan voltan ambang boleh diselaraskan, jadi ia sesuai untuk pelbagai senario aplikasi logik yang berbeza.

Litar penjana gelombang persegi NE555

Ini adalah litar yang menghasilkan isyarat gelombang persegi.Dengan menyesuaikan nilai perintang dan kapasitor, pengguna boleh mengubah kekerapan dan kitaran tugas gelombang persegi.Litar ini biasanya digunakan untuk menjana isyarat gelombang persegi seperti isyarat digital dan isyarat modulasi.Litar ini dicirikan oleh keupayaannya untuk menjana isyarat gelombang persegi, dan kitaran kekerapan dan tugas gelombang persegi boleh diselaraskan, jadi ia sesuai untuk pelbagai senario aplikasi digital dan modulasi.

Litar pengayun pelbagai harmonik NE555

Ini adalah litar yang menghasilkan isyarat gelombang segi empat tepat.Litar ini terutamanya terdiri daripada dua cip NE555 dan beberapa komponen seperti perintang dan kapasitor.Pengguna secara fleksibel boleh mengubah kitaran kekerapan dan tugas ayunan dengan menyesuaikan nilai -nilai perintang dan kapasitor ini.Akibatnya, litar ini boleh digunakan untuk menjana isyarat audio atau isyarat dimodulasi, sebagai contoh.Litar ini dicirikan oleh keupayaannya untuk menjana isyarat gelombang segi empat tepat dengan kekerapan dan kitaran tugas laras.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apakah fungsi NE555?

IC pemasa SE 555 berfungsi antara julat suhu -55 ° C hingga 125 ° C di SE dan IC NE 555 digunakan untuk di mana suhu berkisar dari 0 ° C hingga 70 ° C.Ia mempunyai pelbagai penggunaan dalam medan elektronik sebagai pemasa, kelewatan, generasi nadi, pengayun, dll.

2. Adakah NE555 dan IC 555 sama?

Ya, NE555 Timer IC dan 555 IC pemasa adalah sama.NE555 adalah nombor bahagian kepada IC pemasa.Umumnya, IC NE555 dipanggil oleh nama 555 pemasa IC.

3. Apakah prinsip kerja NE555?

Pemasa 555 boleh bertindak sebagai selak SR yang rendah aktif (walaupun tanpa output Q terbalik) dengan menyambungkan isyarat input reset ke pin reset dan menyambungkan isyarat input set ke pin TR.Oleh itu, menarik set tindakan yang rendah sebagai "set" dan peralihan output ke Negeri Tinggi (VCC).