NE555 Inleiding, interne structuur, bedrijfsmodus, toepassingen

De NE555 is een monolithische geïntegreerde circuittimer die verschillende soorten timingsignalen kan produceren.Het wordt uitgebreid gebruikt in elektronische klokken, stroombeheer, rekenmachines, LED -displays en andere elektronische apparaten op verschillende gebieden.Dit artikel beoogt gedetailleerde informatie te verstrekken over de NE555, inclusief de achtergrond, het ontwerp, de interne structuur, pinbeschrijvingen, operationele modi en principes en toepassingen, om u te helpen deze chip beter te gebruiken.

De NE555 is een van de modellen in de 555 Timer IC -serie.De PIN-functies en toepassingen van deze serie zijn onderling compatibel, maar verschillende chipmodellen kunnen variëren in termen van prijs, stabiliteit, vermogensbesparende prestaties en oscillatiefrequentie.

De 555 -timer IC is een alomtegenwoordige multifunctionele component in timingcircuits, waarbij slechts een minimaal aantal weerstanden en condensatoren nodig is om de verschillende pulsignalen te genereren die essentieel zijn voor digitale elektronische producten.Het primaire gebruik van de NE555 ligt in zijn vermogen om een tijdsbasiscircuit te vormen met een interne timer, waardoor precieze timingpulsen voor andere circuits worden geboden.

Het heeft twee hoofdverpakkingstypen: de DIP (dubbele in-line pakket) met een 8-pins configuratie die direct kan worden ingevoegd, en het compactere SOP-8-pakket, geschikt voor ruimtegevoelige toepassingen.

Alternatieven en gelijkwaardige opties:

• • BL5372
• • NA555
• • KR3225Y

De 555 Timer IC werd ontworpen door Hans R. Camenzind in 1971 voor Signetics (later overgenomen door Philips), met 25 transistors, 2 diodes en 15 weerstanden, allemaal toegankelijk via een 8-pins DIP-8-pakket.Dit fundamentele ontwerp bracht verschillende derivaten voort, waaronder de 556 (met twee 555 timers in een DIP-14-pakket) en modellen 558 en 559.

De NE555 werkt binnen een temperatuurbereik van 0 ° C tot 70 ° C, die de algemene markt bedient, terwijl zijn militaire tegenhanger, de SE555, is ontworpen om extreme temperaturen te weerstaan van -55 ° C tot 125 ° C.De verpakkingsopties voor de 555-timer IC weerspiegelen zijn veelzijdigheid en applicatiebereik en bieden metaal met hoge betrouwbaarheid (aangegeven door het achtervoegsel T) en goedkope epoxyhars (V) -gasten, dus de uitgebreide labels NE555V, NE555T, SE555V en SE555T.Het naamgevingsconventie van "555" wordt algemeen aangenomen dat het afkomstig is van zijn interne 5KΩ -weerstanden, hoewel Camenzind dit zelf weerlegde, waardoor de selectie van de naam "555" willekeurig was.

Bij het nastreven van energie-efficiëntie omvat de 555-serie modellen met laag vermogen zoals de 7555 en de CMOS-gebaseerde TLC555, die een lager energieverbruik hebben in vergelijking met de standaardmodellen.Zoals door de fabrikanten wordt opgeëist, vereist het 7555 -model geen bypass -condensator tussen de bedieningspen en de grond, noch een ontkoppelingscondensator tussen de voeding en de grond om ruis te elimineren, gericht op een ontwerpontwikkeling die de complexiteit vermindert en de prestaties verbetert.

De NE555 is een klassiek geïntegreerd circuit.De interne circuitstructuur bestaat uit drie belangrijke operationele eenheden: een spanningsvergelijker met een uitgangsfase, verschillende comparators en een RS-flip-flop.Hieronder is een gedetailleerde analyse van het interne circuit van de NE555:

1. Spanningsvergelijker: de NE555 bevat intern een spanningsvergelijker, gebruikt voor het controleren van de voedingsspanning en het naadloos koppelen van de uitgang aan de RS-flip-flop om nauwkeurige spanningsbewaking te garanderen.

2. Uitgangsfase: aangesloten op de RS-flip-flop, beheert de uitgangsfase voornamelijk de status van de uitgangspen (pin 3).De outputarchitectuur van de NE555 is een open-drain ontwerp, niet in staat om onafhankelijk signalen op hoog niveau te verzenden en een externe pull-upweerstand vereist om de uitgangspen naar een hoge toestand te brengen wanneer een signaal op hoog niveau nodig is.

3. Vergelijkers: in de NE555 vallen twee vergelijkers op: de drempelvergelijker en de trigger -comparator, respectievelijk geassocieerd met Pins 6 (THR) en 2 (Trig).

(1) Naarmate de spanning op de drempelpen (pin 6) toeneemt, verhoogt de drempelvergelijker zijn uitgang naar een signaal op hoog niveau.Als de drempelspanning de triggerspanning overschrijdt, verandert de uitgang van de comparator dienovereenkomstig.

(2) Wanneer de spanning op de trigger-pin (pin 2) afneemt, vermindert de trigger-comparator zijn uitgang tot een signaal op laag niveau.Uitgangsveranderingen treden op wanneer de triggerspanning onder de drempelspanning daalt.

4. RS Flip-Flop: de NE555 bevat intern een RS-flip-flop, gebruikt om de status van de uitgangspen op te slaan (pin 3).De ingangen van de RS-flip-flop worden geregeld door de uitgangen van de drempelvergelijker en de trigger-comparator.

(1) De R-input komt van de uitgang van de drempelvergelijker, waardoor het resetmechanisme van de RS Flip-Flop toezicht houdt.

(2) De S-ingang komt van de uitvoer van de trigger-vergelijker, het beheren van de instelling van de RS-flip-flop.

Het analyse -overzicht van het interne circuit van de NE555 benadrukt het complexe ontwerp, waardoor het zijn rol als een veelzijdige timingoplossing kan uitvoeren.

De NE555 -timer is een veelzijdige component in elektronisch ontwerp, die in drie hoofdmodi werkt, elk op maat gemaakt op specifieke circuitfuncties:

1. Astable -modus: deze configuratie wordt gekenmerkt door zijn inherente instabiliteit, voor onbepaalde tijd oscillerend zonder een stabiele toestand in te voeren.Het wordt veel gebruikt in toepassingen die repetitieve signalen vereisen, zoals flitsers, audiegeneratoren, pulsgeneratoren en timingcircuits, om continue output oscillatie te vergemakkelijken.

2. Bistable -modus: het weerspiegelen van de stabiliteit van een fietsterkandstand, of het nu wordt verhoogd of verlaagd, deze modus handhaaft stabiliteit in twee verschillende toestanden, die alleen overstappen met externe interventie.Bekend als bistable vanwege zijn twee stabiele omstandigheden, stelt de NE555 in staat om te fungeren als een schakelschakelaar en reageert op externe ingangen om de status te wijzigen.

3. Monostabiele modus: vergelijkbaar met een deur uitgerust met een dichterbij, blijft deze veilig gesloten totdat hij met geweld wordt geopend.In deze modus stabiliseert de NE555 in een enkele status, alleen geactiveerd door een externe trigger en automatisch terugkeert naar de oorspronkelijke status nadat de trigger is verwijderd.Deze monostabele bewerking is geschikt voor toepassingen die een enkel timinguitvoersignaal vereisen, zoals timers, aanraakschakelaars en capaciteitsmeters.

Wanneer de voedingspanning VCC wordt gestart, begint het circuit te werken, waardoor de condensator C onmiddellijk begint te worden opgeladen.Zodra de spanning over condensator C tweederde VCC bereikt, wordt de uitgang van de interne comparator hoog, waardoor de out-uitgang van laag naar hoog wordt geschakeld.Vervolgens activeert een afname van de condensatorspanning tot een derde van de VCC de interne comparator om zijn uitgang te herstellen tot laag, waardoor de OUT-uitgang weer van hoog naar laag schakelt.Daarna hervat condensator C opladen en stuwt het circuit naar een nieuwe bedrijfscyclus.

De periode T -tijd T (in seconden) wordt bepaald door de waarden van de externe condensator C en twee externe weerstanden R1 en R2, met de formule: T = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × CHet aandeel van de duur op hoog niveau over de gehele cyclus op hoog niveau wordt berekend als: D = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Daarom kan door de waarden van condensator C en weerstanden R1 en R2 worden afgestemd, de periode en de werkcyclus van de blokgolfvorm van de blokgolfvorm gewijzigd.

Fundamenteel draait het operationele principe van de NE555 om de constructie van een timingcircuit.Door de waarden van externe condensatoren en weerstanden aan te passen, kunnen de periode en de werkcyclus worden geregeld, waardoor het genereren van de gewenste pulsgolfvormen wordt vergemakkelijkt.

1. NE555 Infraroodregeling Vertraging Licht:

Moderne huishoudens zijn gewoonlijk uitgerust met infrarood afstandsbedieningen en we kunnen deze bestaande afstandsbedieningen gebruiken om infrarood op afstand gereguleerde vertragingslichten te regelen.In deze opstelling vertegenwoordigt "H" de geïntegreerde infraroodontvanger en "C1" fungeert als een filtercondensator.Het signaal van de afstandsbediening genereert, na te zijn gefilterd door C1, een negatieve puls, die het monostabele circuit van de NE555 activeert om te activeren.

2. NE555 Koken wateralarm:

Dit alarmsysteem ontwerpt ingenieus een temperatuurregelingscircuit, een laagfrequente oscillator en een hoogfrequente oscillator.Temperatuurregeling wordt bereikt door RP, RT en VT1 te combineren.De laagfrequente oscillatie omvat IC1, R2, R3 en C1, waarbij VT1 de resetpen beïnvloedt (Pin 4).Tegelijkertijd wordt de hoogfrequente oscillator samengesteld uit IC1, R4, R5 en C2 gemoduleerd door IC1.Wanneer de vooraf ingestelde temperatuur wordt bereikt, neemt de weerstand van RT af, waardoor VT1 niet meer functioneert.Bijgevolg oscilleert IC1, waarbij laagfrequente pulsen uitzenden die de hoogfrequente oscillator in IC2 moduleren, waardoor een geluidsalarm wordt geproduceerd.

3. NE555 Touch-geactiveerde timingschakelaar:

De bovenstaande configuratie is een monostabiel circuit, waarbij IC1 (NE555 -timer) onder normale omstandigheden de condensator C1 volledig ontladen via Pin 7 van NE555, wat resulteert in een lage uitgang op pin 3, waarbij het relais (KS) en verbonden lamp uit de weg blijft.Een eenvoudige aanraking op de metalen plaat "P" kan de lamp activeren, met behulp van de verdwaalde signaalspanning van het menselijk lichaam overgedragen aan de NE555 -triggerpen door C2, waardoor de uitgang naar hoog wordt geleid.Deze bewerking activeert het relais (KS) en licht op.Tegelijkertijd begint de timer als R1 C1 in rekening brengt, met de timingduur ingesteld door T1 = 1.1R1*C1, ongeveer gelijk aan vier minuten, gebaseerd op de verstrekte componentwaarden.De diode -opties voor D1 omvatten modellen 1N4148 of 1N4001.

1. Basic NE555 Timer Circuit

Dit eenvoudige maar veel gebruikte circuit, bestaande uit de NE555-chip samen met weerstanden en condensatoren, genereert handig millisecond-niveau timing signalen, zoals pulsen en vierkante golven.Het kenmerk ligt in zijn eenvoud en precisie en creëert gemakkelijk nauwkeurige timingsignalen.

2. NE555 monostable circuit

In staat om een enkel pulsignaal te genereren, is deze configuratie gebouwd rond de NE555 samen met verschillende weerstanden en condensatoren.Door deze componenten te wijzigen, kunnen pulsbreedte en vertragingstijd worden aangepast, waardoor het een ideale keuze is voor het maken van trigger- en synchronisatiesignalen.Het circuit wordt gekenmerkt door het vermogen om een enkel pulssignaal te produceren, met instelbare pulsbreedte en vertragingstijd.

3. NE555 Bistable Circuit

Dit circuit implementeert een logische flip-flop-functie, waardoor de triggertiming en drempelspanning mogelijk is door de aanpassing van weerstanden en condensatoren, die vaak wordt gebruikt voor logische flip-flops en spanningsvergelijkingstoepassingen.

4. NE555 Square Wave Generator Circuit

Ontworpen om vierkant golfsignalen te produceren, de weerstanden en condensatoren in dit circuit aanpassen, verandert de frequentie- en duty -cyclus.Voornamelijk gebruikt voor het genereren van digitale en modulatiesignalen, maakt het vermogen om de vierkant golffrequentie en werkcyclus aan te passen, het geschikt voor tal van digitale en modulatietaken.

5. NE555 Astable Multivibrator Circuit

Samengesteld uit twee NE555 -chips en extra weerstanden en condensatoren, genereert dit circuit instelbare rechthoekige golfsignalen.De frequentie- en duty-cyclus kan worden verfijnd, waardoor het geschikt is voor het produceren van audio- of modulatiesignalen.Het circuit wordt gekenmerkt door het vermogen om rechthoekige golven te voorzien van aanpasbare frequentie en duty cyclus.

1. Wat is de functie van de NE555?

Het SE 555 -timer IC werkt binnen een temperatuurbereik van -55 ° C tot 125 ° C, terwijl de IC NE 555 wordt gebruikt binnen een temperatuurbereik van 0 ° C tot 70 ° C.Het heeft een breed scala aan toepassingen in het veld Elektronica, zoals timers, vertragingen, pulsgeneratie, oscillatoren, enz.

2. Zijn de NE555 en IC 555 hetzelfde?

Ja, de NE555 Timer IC en de 555 Timer IC zijn hetzelfde.NE555 is het onderdeelnummer voor de timer IC.Over het algemeen wordt de NE555 IC de 555 Timer IC genoemd.

3. Wat is het operationele principe van de NE555?

Door het reset-ingangssignaal te verbinden met de resetpen en het ingestelde ingangssignaal op de TR-pin, kan de 555-timer fungeren als een effectieve SR-vergrendeling op laag niveau (hoewel zonder een omgekeerde Q-uitgang).Daarom kan het tijdelijk om de set laag te trekken als een "set" fungeren en de uitgang naar een hoge toestand (VCC) schakelen.