NE555 Zamanlayıcı IC'sini Keşfetme: Temel Özellikler, Tasarım İlkeleri ve Gerçek Dünya Uygulamaları
NE555 çeşitli zamanlama sinyalleri oluşturabilen monolitik bir entegre devre zamanlayıcısıdır.Elektronik saatler, güç yönetimi, hesap makineleri ve LED ekranlar gibi çeşitli elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu makalenin amacı, çipi daha iyi kullanmanıza yardımcı olmak için doğum arka planı, tasarımı, iç yapısı, pin açıklaması, çalışma modları ve prensibi ve uygulamalar da dahil olmak üzere NE555 hakkında ayrıntılı bilgi sağlamaktır.Katalog
NE555'in doğum arka planı
1970'lerin başlarına kadar uzanan NE555 IC zamanlayıcı çipi, ABD'de Signetics Corporation'da (şimdi NXP Semiconductors, Inc.'in bir parçası) bir mühendis olan Hans Camenzind tarafından tasarlandı ve 1971'de piyasaya sürüldü. NE555 başlangıçta sağlanacak şekilde tasarlandı.Uygun fiyatlı ve güçlü bir zamanlayıcı çözümü.Yaratılışının arka planı esas olarak aşağıdaki yönlerle ilgilidir:
Hans Camenzind'in Tasarımı: Hans Camenzind, İsviçre'den yenilikçi entegre devre tasarımları geliştirme konusunda uzmanlaşmış bir elektrik mühendisiydi.Tasarım felsefesi, çok yönlü, kullanımı kolay ve yaygın olarak uygulanabilir bir çip oluşturmaktır.Bu felsefeye dayanarak, NE555'i başarıyla tasarladı ve pazara getirdi.
Entegre devre teknolojisinin geliştirilmesi: 1960'lar ve 1970'ler entegre devre teknolojisinin hızlı bir şekilde geliştirilmesi dönemiydi.Teknolojinin ilerlemesi ve üretim sürecinin iyileştirilmesiyle, yonga tasarımcıları daha fazla işlevi tek bir çipe entegre etme, böylece daha fazla uygulama ve çözüm sunma yeteneğine sahipti.
Talebin ortaya çıkışı: O zamanlar elektronik endüstrisinde, zamanlayıcılar her türlü devre ve sistemde hayati bir rol oynadı.Bununla birlikte, erken zamanlayıcı çözümlerinin genellikle yüksek maliyet, büyük boy veya fonksiyonel sınırlamalar gibi bazı sınırlamaları vardı.Bu nedenle, piyasada uygun fiyatlı ve güçlü bir zamanlayıcı çipine acil bir ihtiyaç vardır.
NE555'e Giriş
NE555, 555 Serisi Zamanlama IC'lerindeki modellerden biridir.Bu IC serilerinin pim fonksiyonları ve uygulamaları birbiriyle uyumludur, ancak fiyat farklılıkları nedeniyle çipin farklı modellerinin stabilitesi, güç tasarrufu performansı ve salınım frekansı da değişebilir.555, yaygın olarak kullanılan ve son derece yaygın bir zamanlama IC'dir, sadece az sayıda direnç ve kapasitör, dijital devreler için gerekli çeşitli frekans darbesi sinyalleri üretebilir.555, NE555'in ana rolü, dahili zamanlayıcısını diğer devreler için zamanlama darbeleri sağlamak için bir zaman tabanı devresi oluşturmak için kullanmaktır.NE555'in ana işlevi, dahili zamanlayıcıyı diğer devreler için zamanlama darbeleri sağlamak için bir zaman tabanı devresi oluşturmak üzere kullanmaktır.NE555 zaman taban devresi iki ana pakette mevcuttur: biri DIP Çift Sıralı 8 pimli paket, diğeri SOP-8 küçük pakettir.
Alternatifler ve eşdeğerler
• BL5372
• NA555
• KR3225Y
NE555 zamanlayıcısının tasarımı
555 zamanlayıcı 1971 yılında Sigognitik için Hans R. Camenzind tarafından tasarlandı.Sigognitik daha sonra Philips tarafından satın alındı.Farklı üreticiler tarafından üretilen 555 yongalar yapıda değişir, standart 555 çip, 8 pim (DIP-8 paketinde) türevlerinden kaynaklanan 25 transistör, 2 diyot ve 15 direnç entegre eder. 555'in türevleri 556'yı içerir.(iki 555'i entegre eden bir DIP-14 çipi) ve 558 ve 559.
NE555, 0 ° C ila 70 ° C çalışma sıcaklığı aralığına sahipken, askeri sınıf SE555, -55 ° C ila 125 ° C arasındaki aşırı sıcaklıklarda çalışabilir.555 ambalaj formları arasında yüksek güvenilirlikli metal ambalaj (T ile temsil edilmektedir) ve düşük maliyetli epoksi reçine ambalajı (V ile temsil edilir) içerir.Bu nedenle, 555'in tam etiketleri NE555V, NE5555V ve SE555T, vb .'dir.Üç sayı rastgele.
CMOS devreleri kullanan 7555 ve TLC555 de dahil olmak üzere 555'in düşük güçlü sürümleri de vardır.Standart 555 ile karşılaştırıldığında, 7555 daha düşük güç tüketimine sahiptir.Buna ek olarak, üretici 7555 kontrol piminin diğer 555 yongalar gibi bir toprak kapasitör gerektirmediğini ve güç kaynağı ve toprak arasında aksaklık eliminasyon ayırma kapasitörlerine gerek olmadığını iddia ediyor.
NE555'in iç bileşimi
NE555 klasik bir entegre devre.Dahili devre yapısı üç ana fonksiyonel modül içerir: voltaj karşılaştırıcı ve çıkış aşaması, karşılaştırıcı ve RS flip-flop.Aşağıdakiler, NE555'in iç devresinin ayrıntılı bir analizini sağlayacaktır:
Voltaj karşılaştırıcı
Güç kaynağı voltajını tespit etmek için NE555 içinde bir voltaj karşılaştırıcı vardır.Bu voltaj karşılaştırıcının çıkışı RS flip-flopuna bağlanır.
Çıkış aşaması
Çıkış aşaması RS flip-flop'a bağlanır ve çıkış piminin durumunu kontrol etmekten sorumludur (yani pim 3).NE555'in çıkış mimarisi açık drenaj tasarımdır, yani doğrudan yüksek seviyeli bir sinyal sağlayamayacağı, ancak sadece çıkış pimini düşük çekebileceği anlamına gelir.Bu nedenle, üst düzey bir sinyalin çıktı olması gerektiğinde, genellikle çıkış pimini üst düzey bir duruma çekmek için harici bir çekme direnci kullanmak gerekir.
Karşılaştırıcı
NE555 içinde eşik karşılaştırıcı ve tetikleyici karşılaştırıcı olmak üzere iki karşılaştırıcı vardır.Eşik karşılaştırıcı pim 6'ya (thr) bağlanır ve tetik karşılaştırıcı pim 2'ye (trig) bağlanır.Bu iki karşılaştırıcı, eşik voltajındaki değişiklikleri tespit etmek ve tetikleyici voltajı tespit etmek için kullanılır.
Eşik Karşılaştırıcı: Voltaj eşik piminde (pim 6) yükseldiğinde, bu karşılaştırıcı yüksek seviyeli bir sinyal çıkarır.Eşik voltajı tetik voltajını aştığında, karşılaştırıcının çıkışı değişecektir.
Tetikleyici Karşılaştırıcı: Voltaj tetik pimine (pim 2) düştüğünde, bu karşılaştırıcı düşük seviyeli bir sinyal çıkarır.Tetik voltajı eşik voltajından daha düşük olduğunda, karşılaştırıcının çıkışı değişecektir.
RS Tetikleyici
NE555, çıkış piminin durumunu (pim 3) depolamak için dahili olarak bir RS flip-flop içerir.RS flip-flopunun girişi, eşik karşılaştırıcı ve tetikleyici karşılaştırıcı çıkışları tarafından kontrol edilir.
R girişi: Eşik karşılaştırıcısının çıkışına bağlanır ve RS flip-flopunun sıfırlamasını kontrol eder.
Giriş: Tetikleyici karşılaştırıcının çıkışına bağlanır ve RS flip-flopunun ayarını kontrol eder.
NE555'in çalışma modları
NE555 zamanlayıcı üç çalışma modunda çalışabilir:
Kararsız Mod: Kararlı bir durum anlamına gelmez.NE555'in kararsız modu genellikle flaş ışıkları, ton jeneratörleri, nabız sinyal jeneratörleri, saatler ve diğer devreler gibi mantık devrelerinde kullanılır.
Bi-Stable Mod: Bu mod, kaldırılmış durumda ve indirilmiş durumda stabilize edilebilen ve sadece dış kuvvete tabi tutulduğunda değişecek bir bisiklet braketi gibidir.Bistable denir çünkü iki stabilize durumu vardır.
Monostable Mod: Bu mod, kapalı durumda stabilize edilebilen ve yalnızca harici bir kuvvet uygulandığında açık duruma ulaşabilen bir kapı daha yakın bir kapı gibidir.Dış kuvvet geri çekildikten sonra, kapı otomatik olarak kapalı duruma dönecektir.Sadece bir kararlı duruma sahip olduğundan, Monostable denir ve NE555'in monostable modu zamanlayıcılar, fisk anahtarları ve kapasitans ölçümleri gibi uygulamalar için kullanılabilir.
NE555'in çalışma prensibi
Güç kaynağı voltajı VCC açıldığında, devre çalışmaya başlar ve kapasitör C hemen şarj olmaya başlar.C kapasitör voltajı VCC'nin 2/3'üne ulaştığında, dahili karşılaştırıcının çıkışı yüksek seviyeye geçecek ve çıkış da düşük seviyeden yüksek seviyeye değişecektir.Daha sonra, kapasitör C voltajı VCC'nin 1/3'üne düştüğünde, dahili karşılaştırıcının çıkışı düşük seviyeye sahip olacak ve şu anda çıkış da yüksek seviyeden düşük seviyeye değişecektir.Bundan sonra, kapasitör C yeniden şarj etmeye başlar ve devre yeni bir çalışma döngüsüne girer.
T dönemi (saniye) harici kapasitör C ve iki harici direnç R1 ve R2'nin değerleri ile belirlenir.Formül: t = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × C.Duty döngüsü D, kare dalga döngüsünde yüksek seviye sürenin oranını tanımlar ve formülü: d = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Bu nedenle, kapasitör C ve R1 ve R2 dirençlerinin değerlerini ayarlayarak, kare dalga formunun dönemini ve görev döngüsünü değiştirebiliriz.
Kısacası, NE555'in çalışma prensibi sıralı bir devrenin yapımına dayanmaktadır.Harici kapasitörlerin ve dirençlerin değerlerini ayarlayarak, gerekli nabız dalga formlarını üretmek için periyot ve görev döngüsünü kontrol edebiliriz.
NE555 uygulaması
NE555 Kızılötesi Uzaktan Kumanda Zaman Gecli Işık
Modern evler genellikle kızılötesi uzaktan kumandalarla donatılmıştır ve bu mevcut uzaktan kumandaları bir kızılötesi uzaktan kumanda zaman gecikmesi lambasını kontrol etmek için kullanabiliriz.Resimde, H entegre kızılötesi alıcı kafasını temsil ederken, C1 filtre kapasitörüdür.Uzaktan kumanda bir dizi dijital nabız sinyali yaydıkça, C1 filtresinden sonra negatif bir darbe alacak, bu darbe çalışmaya başlamak için 555 monostable devresini tetikleyebilir.
NE555 Su Kaynatma Alarmı
Su alarmı esas olarak üç kısımdan oluşur: sıcaklık kontrol devresi, düşük frekanslı salınım devresi ve yüksek frekanslı salınım devresi.Bunlar arasında RP, RT ve VT1 birlikte bir sıcaklık kontrol devresi oluşturur.Düşük frekanslı salınım devresi IC1, R2, R3, C1 ve diğer bileşenlerden oluşur ve zorla sıfırlama terminali ④ pin VT1 tarafından kontrol edilir.Yüksek frekanslı osilatör IC2, R4, R5, C2 ve diğer bileşenlerden oluşur ve zorla sıfırlama terminali ④ Ayağı IC1 tarafından kontrol edilir.Su sıcaklığı önceden ayarlanmış sıcaklığa ulaştığında, RT'nin direnç değeri küçülür ve VT1'in kesilmesine neden olur.Şu anda, IC1'in pin ④ yükselir ve IC1, düşük frekanslı darbeleri salmaya ve çıkarmaya başlar.Bu darbeler, IC2'den oluşan yüksek frekanslı osilatörü modüle eder, böylece çalışmaya başlar ve bir gıdıklama sesi yayar.
NE555 Dokunma Zamanlayıcı Anahtarı
IC1, burada tek bir devre olarak yapılandırılan 555 zamanlama devresinin bir parçasıdır.Normalde, dokunmatik yastığın P terminalinde indüklenmiş bir voltaj olmadığından, kapasitör C1 555'in pim 7 ile tamamen boşaltılacak ve pim 3'ün düşük bir seviyeye çıkmasına ve KS'nin serbest bırakılmasına neden olacak, bu nedenleIşık gelmeyecek.
Işığı açmamız gerektiğinde, metal plakasına P'ye elinizle dokunun, insan vücudu indüksiyonunun ürettiği başıboş sinyal voltajı, 555 ila C2 tetik terminaline eklenecek ve bu da 555 değişiminin düşük seviyeden çıkışını düşük seviyeye getirecektir.yüksek seviye.Şu anda, KS rölesi emilecek ve daha sonra lamba aydınlatılacak.Aynı zamanda, 555'in pimi 7 dahili olarak kesilir ve güç kaynağı C1'den R1'e kadar şarj olur, bu da zamanlamanın başlangıcını işaret eder.C1 kapasitörü üzerindeki voltaj, besleme voltajının 2/3'üne yükseldiğinde, 555'in pimi 7 hareket eder, bu da pim 3 çıkışının yüksekten düşükten değişmesine neden olur.Bu noktada, röle serbest bırakılacak, ışık sönecek ve zamanlama bitecek.Zamanlama süresi esas olarak R1 ve C1 değeri ile belirlenir, formül: t1 = 1.1r1 * c1.Şekilde işaretlenen değerlere göre, zamanlama süresi yaklaşık 4 dakikadır.D1 için 1N4148 veya 1N4001'i bu iki model seçebiliriz.
NE555'in beş klasik devresi
NE555 Temel Zamanlayıcı Devresi
Bu, NE555 çipi, dirençler ve kapasitörler gibi bileşenlerden oluşan en yaygın devrelerden biridir.Dirençlerin ve kapasitörlerin değerlerini ayarlayarak, kullanıcı farklı zamanlama süreleri ayarlayabilir.Bu devre genellikle nabız sinyalleri ve kare dalga sinyalleri gibi milisaniye düzeyinde zamanlama sinyalleri üretmek için kullanılır.Devre basit yapısı ile karakterize edilir, uygulanması kolaydır ve daha doğru zamanlama sinyalleri üretebilir.
NE555 Monostable Tetik Devresi
Bu, tek bir darbe sinyali oluşturabilen bir devre.Devre esas olarak NE555 ve birkaç direnç ve kapasitör ve diğer bileşenlerden oluşur.Dirençlerin ve kapasitörlerin değerlerini ayarlayarak, kullanıcı darbenin genişliğini ve gecikme süresini değiştirebilir.Bu devre, tetik sinyalleri ve senkronizasyon sinyalleri gibi tek darbeli sinyaller oluşturmak için yaygın olarak kullanılır.Devre, tek bir darbe sinyali üretme yeteneği ile karakterize edilir ve darbenin genişlik ve gecikme süresi ayarlanabilir.
NE555 Bistable Flip-Flop devresi
Bu, mantık flip-flop işlevini fark eden bir devre.Dirençlerin ve kapasitörlerin değerlerini ayarlayarak, kullanıcı devrenin flip-flop süresini ve eşik voltajını değiştirebilir.Bu devre, mantık parmak arası terlikler ve voltaj karşılaştırmaları gibi uygulamaları uygulamak için yaygın olarak kullanılır.Devre, mantık flip-flop işlevini uygulama yeteneği ile karakterize edilir ve flip-flop süresi ve eşik voltajı ayarlanabilir, bu nedenle çeşitli farklı mantık uygulama senaryoları için uygundur.
NE555 kare dalga jeneratör devresi
Bu, kare dalga sinyali üreten bir devre.Direnç ve kapasitör değerlerini ayarlayarak, kullanıcı kare dalganın frekansını ve görev döngüsünü değiştirebilir.Bu devre yaygın olarak dijital sinyaller ve modüle edilmiş sinyaller gibi kare dalga sinyalleri oluşturmak için kullanılır.Devre, kare dalga sinyalleri üretme yeteneği ile karakterize edilir ve kare dalganın frekansı ve görev döngüsü ayarlanabilir, bu nedenle çeşitli dijital ve modülasyon uygulama senaryoları için uygundur.
NE555 çok harmonik osilatör devresi
Bu, dikdörtgen dalga sinyalleri üreten bir devre.Devre esas olarak iki NE555 yongası ve dirençler ve kapasitörler gibi çeşitli bileşenlerden oluşur.Kullanıcı, bu dirençlerin ve kapasitörlerin değerlerini ayarlayarak salınımın frekansını ve görev döngüsünü esnek bir şekilde değiştirebilir.Sonuç olarak, bu devre, örneğin ses sinyalleri veya modüle edilmiş sinyaller oluşturmak için kullanılabilir.Devre, ayarlanabilir frekans ve görev döngüsü ile dikdörtgen dalga sinyalleri üretme yeteneği ile karakterizedir.
Sık sorulan sorular [SSS]
1. NE555'in işlevi nedir?
SE 555 zamanlayıcı IC, SE'de -55 ° C ila 125 ° C sıcaklık aralığı arasında çalışır ve IC NE 555, sıcaklığın 0 ° C ila 70 ° C arasında değiştiği yerlerde kullanılır.Bir zamanlayıcı, gecikme, nabız üretimi, osilatör vb. Olarak elektronik alanda çok çeşitli kullanımlara sahiptir.
2. NE555 ve IC 555 aynı mı?
Evet, NE555 zamanlayıcı IC ve 555 zamanlayıcı IC aynı.NE555, zamanlayıcı IC'nin parça numarasıdır.Genel olarak, NE555 IC 555 zamanlayıcı IC adıyla çağrılır.
3. NE555'in çalışma prensibi nedir?
555 zamanlayıcı, bir giriş sinyalini sıfırlama pimine bağlayarak ve bir kümesi giriş sinyalini TR pimine bağlayarak aktif düşük bir SR mandal (ters q çıkışı olmasa da) olarak işlev görebilir.Böylece, setin anlık olarak düşük bir "set" olarak hareket eder ve çıktıyı yüksek duruma (VCC) geçirir.