555 Reka Bentuk Pemasa Bersepadu

Jalan ke radio amatur bermula, sebagai peraturan, dengan percubaan untuk memasang litar mudah. Jika segera selepas pemasangan litar bermula untuk menunjukkan tanda-tanda kehidupan - berkelip, beeping, mengklik atau bercakap, maka jalan ke radio amatur hampir terbuka. Bagi "bercakap", kemungkinan besar, ia tidak akan berfungsi dengan segera, kerana ini anda perlu membaca banyak buku, pateri dan menubuhkan beberapa litar, mungkin membakar sekumpulan besar atau kecil (lebih disukai yang kecil).

Tetapi flasher dan tweeter diperolehi dari hampir semua orang sekaligus. Dan elemen yang lebih baik daripada pemasa bersepadu NE555 mencari eksperimen ini, semestinya tidak berjaya. Pertama, mari kita lihat litar penjana, tetapi sebelum itu kita beralih kepada dokumentasi proprietari - LEMBARAN DATA. Pertama sekali, perhatikan garis panduan grafik pemasa, yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Dan angka 2 menunjukkan imej pemasa dari direktori domestik. Di sini ia diberikan hanya untuk kemungkinan membandingkan penunjuk isyarat untuk mereka dan kami, di samping itu, gambarajah fungsi "kami" ditunjukkan dengan lebih terperinci dan jelas.

Berikut adalah dua lagi lukisan yang diambil dari datasheet. Nah, sama seperti cadangan daripada pengilang.

Rajah 1

Rajah 2

555 Single Vibrator

Rajah 3 menunjukkan satu litar penggetar tunggal. Tidak, ini bukan separuh daripada multivibrator, walaupun dia sendiri tidak boleh menghasilkan ayunan. Dia memerlukan bantuan di luar, walaupun sedikit.

Rajah 3. Rajah Vibrator Single

Logik tindakan satu tembakan agak mudah. Nisbah peringkat rendah jangka pendek digunakan untuk mencetuskan input 2, seperti ditunjukkan dalam angka tersebut. Akibatnya, output 3 menghasilkan nadi segi empat tepat panjang ΔT = 1.1 * R * C. Jika kita menggantikan R dalam ohm dalam formula dan C dalam farads, maka masa T akan berubah dalam beberapa saat. Oleh itu, dengan kilo-ohm dan microfarad, hasilnya akan berada dalam milisaat.

Dan Rajah 4 menunjukkan cara membentuk denyut nadi yang memicu menggunakan butang mekanikal yang mudah, walaupun ia mungkin merupakan elemen semikonduktor - mikrokitar atau transistor.

Rajah 4

Umumnya, satu tembakan (kadangkala dipanggil tembakan tunggal, dan tentera yang berani mempunyai relay kipp yang digunakan) berfungsi seperti berikut. Apabila butang ditekan, nadi tahap rendah di pin 2 menyebabkan output pemasa 3 untuk menetapkan paras yang tinggi. Sebab yang baik, isyarat ini (pin 2) dalam direktori domestik dipanggil pencetus.

Transistor yang disambungkan ke terminal 7 (DISCHARGE) ditutup dalam keadaan ini. Oleh itu, tiada apa yang menghalang pengisian kapasitor penentuan masa. Semasa penyambungan kipp, tentu saja, tidak ada 555, semuanya dilakukan pada lampu, paling baik pada transistor diskret, tetapi algoritma operasi adalah sama.

Walaupun kapasitor dikenakan, voltan paras tinggi dikekalkan pada output. Jika pada masa ini nadi lain digunakan pada input 2, keadaan output tidak akan berubah, tempoh nadi output tidak dapat dikurangkan atau meningkat dengan cara ini, dan pukulan tunggal tidak akan dimulakan semula.

Satu lagi perkara ialah jika anda memberikan denyutan semula (tahap rendah) kepada 4 pin. Output 3 akan memaparkan tahap rendah. Isyarat "set semula" mempunyai keutamaan tertinggi, dan oleh itu boleh diberikan pada bila-bila masa.

Apabila pertuduhan meningkat, voltan merentas kapasitor bertambah, dan, pada akhirnya, mencapai tahap 2 / 3U. Seperti yang dijelaskan dalam artikel sebelumnya, ini adalah tahap tindak balas, ambang, komparator atas, yang membawa kepada tetapan semula pemasa, yang merupakan penghujung nadi output.

Pada pin 3, tahap rendah muncul dan pada masa yang sama transistor VT3 terbuka, yang melepaskan kapasitor C. Ini melengkapkan pembentukan nadi.Jika selepas akhir nadi output, tetapi tidak lebih awal, memberi pulsa pencetus yang lain, maka output akan dibentuk output, sama seperti yang pertama.

Sudah tentu, untuk operasi biasa tembakan tunggal, nadi pemicu mesti lebih pendek daripada nadi yang dijana pada output.

Rajah 5 menunjukkan satu jadual penggetar tunggal.

Rajah 5. Jadual Vibrator Tunggal

Bagaimanakah saya boleh menggunakan penggetar tunggal?

Atau seperti yang dikatakan Matroskin kucing: "Apa yang akan menjadi penggunaan satu-tembakan ini?" Ia boleh dijawab bahawa ia cukup besar. Faktanya ialah julat masa penangguhan yang boleh diperolehi dari satu-shot ini boleh mencapai tidak hanya beberapa milisaat, tetapi juga mencapai beberapa jam. Ia semua bergantung pada parameter rantaian RC masa.

Di sini anda, penyelesaian hampir siap untuk menyalakan koridor panjang. Ia cukup untuk menambah pemasa dengan relay eksekutif atau litar thyristor yang mudah, dan meletakkan beberapa butang di hujung koridor! Dia menekan butang, koridor itu berlalu, dan tidak perlu risau untuk mematikan bola lampu. Segala-galanya akan berlaku secara automatik pada akhir masa tunda. Nah, ini hanyalah maklumat untuk dipertimbangkan. Lampu di koridor panjang, tentu saja, bukan satu-satunya pilihan untuk menggunakan penggetar tunggal.

Bagaimana untuk menyemak 555?

Cara yang paling sederhana adalah untuk litar litar mudah, untuk ini tidak akan ada keperluan untuk bahagian berengsel, kecuali perintang variabel sahaja dan LED untuk menunjukkan status output.

Mikrokircuit harus menyambungkan pin 2 dan 6 dan menerapkan voltan kepada mereka, diubah oleh perintang variabel. Anda boleh menyambungkan voltmeter atau LED ke output pemasa, sudah tentu, dengan perintang yang mengehadkan.

Tetapi anda tidak boleh melakukan apa-apa, apalagi menjalankan eksperimen walaupun dengan "kehadiran tidak adanya" microcircuit sebenar. Kajian serupa boleh dilakukan menggunakan Multisim simulator program. Sudah tentu, kajian sedemikian sangat primitif, tetapi, bagaimanapun, ia membolehkan anda mengenali logik pemasa 555. Hasil "kerja makmal" ditunjukkan dalam Rajah 6, 7 dan 8.

Rajah 6

Dalam angka ini, anda dapat melihat bahawa voltan input dikawal oleh perintang variabel R1. Berhampiran dengannya, anda boleh menimbangkan prasasti "Kunci = A", yang mengatakan bahawa nilai perintang boleh ditukar dengan menekan kekunci A. Langkah penyesuaian minimum ialah 1%, ia hanya menyedihkan bahawa peraturan hanya mungkin ke arah peningkatan rintangan, dan pengurangan hanya mungkin dengan "tetikus ".

Dalam angka ini, perintang "ditarik balik" ke "tanah" yang sangat, voltan pada enjinnya hampir kepada sifar (untuk kejelasan, ia diukur dengan multimeter). Dengan kedudukan enjin ini, output pemasa adalah tinggi, jadi transistor output ditutup, dan LED1 tidak menyala, seperti tanda panah putihnya.

Rajah berikut menunjukkan bahawa voltan telah meningkat sedikit.

Rajah 7

Tetapi kenaikan itu tidak berlaku seperti itu, tetapi dengan mematuhi batas-batas tertentu, dan, iaitu, ambang untuk pengoperasian penyusun. Hakikatnya ialah 1/3 dan 2/3, dinyatakan dalam peratusan perpuluhan, masing-masing 33.33 ... dan 66.66 .... Ia adalah peratusan bahawa bahagian input perintang berubah dalam program Multisim ditunjukkan. Dengan voltan bekalan 12V, ini akan menjadi 4 dan 8 volt, yang cukup mudah untuk penyelidikan.

Jadi, Rajah 6 menunjukkan bahawa perintang diperkenalkan pada 65%, dan voltan di atasnya adalah 7.8V, yang sedikit kurang daripada yang dikira 8 volt. Dalam kes ini, output LED dimatikan, iaitu output pemasa masih tinggi.

Rajah 8

Peningkatan sedikit lagi pada voltan di input 2 dan 6, hanya dengan 1 peratus (program tidak membenarkan kurang) membawa kepada pencucuhan LED1, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8, - anak panah berhampiran LED memperoleh warna merah. Tingkah laku litar ini menunjukkan bahawa simulator Multisim berfungsi dengan agak tepat.

Sekiranya anda terus menaikkan voltan pada pin 2 dan 6, maka tiada perubahan akan berlaku pada output pemasa.

555 Pemasa Timer

Julat kekerapan yang dihasilkan oleh pemasa agak luas: dari kekerapan yang paling rendah, tempohnya boleh mencapai beberapa jam, kepada frekuensi beberapa puluhan kilohertz. Ia semua bergantung kepada elemen rantaian masa.

Jika bentuk gelombang yang ketat tidak diperlukan, kekerapan sehingga beberapa megahertz boleh dihasilkan. Kadang-kadang ini agak boleh diterima - bentuknya tidak penting, tetapi ada impuls. Selalunya, kelalaian mengenai bentuk denyutan ini dibenarkan dalam teknologi digital. Sebagai contoh, kaunter pulsa bertindak balas kepada kelebihan atau penurunan denyutan. Setuju, dalam kes ini, "kesedaran" nadi itu tidak penting.

Penjana denyutan gelombang persegi

Salah satu varian yang mungkin dari penjana denyut berbentuk meander ditunjukkan dalam Rajah 9.

Rajah 9. Skema penjana denyutan berbentuk meander

Rajah rajah penjana ditunjukkan dalam Rajah 10.

Rajah 10. Jadual rajah penjana

Grafik atas menggambarkan isyarat keluaran (pin 3) pemasa. Dan graf bawah menunjukkan bagaimana voltan merentasi perubahan kapasitor masa.

Semuanya berlaku tepat seperti yang telah dipertimbangkan dalam litar satu-penggetar yang ditunjukkan dalam Rajah 3, tetapi ia tidak menggunakan nadi pemicu tunggal pada pin 2.

Hakikatnya ialah apabila litar pada kapasitor C1 dihidupkan, voltan adalah sifar, ia akan menjadikan output pemasa ke keadaan paras tinggi, seperti ditunjukkan dalam Rajah 10. Kapasitor C1 mula mengecas melalui perintang R1.

Voltan di kapasitor meningkat secara eksponen sehingga mencapai ambang ambang atas 2/3 * U. Akibatnya, pemasa bertukar kepada keadaan sifar, oleh itu, kapasitor C1 mula melepaskan ke ambang bawah operasi 1/3 * U. Apabila mencapai ambang ini, tahap tinggi ditetapkan pada output pemasa dan semuanya bermula sekali lagi. Tempoh ayunan baru terbentuk.

Di sini anda perlu memberi perhatian kepada hakikat bahawa kapasitor C1 dicas dan dibuang melalui resistor yang sama R1. Oleh itu, masa pengecasan dan pelepasan adalah sama, dan, oleh itu, bentuk ayunan pada output penjana sedemikian dekat dengan pancutan.

Kekerapan ayunan penjana sedemikian digambarkan oleh formula yang sangat rumit f = 0.722 / (R1 * C1). Jika rintangan resistor R1 dalam pengiraan ditunjukkan dalam Ohms, dan kapasitansi kapasitor adalah C1 di Farads, maka frekuensi akan berada di Hertz. Jika, dalam formula ini, rintangan dinyatakan dalam kilo-ohms (KOhm), dan kapasitansi kapasitor dalam microfarads (μF), hasilnya akan berada dalam kilohertz (KHz). Untuk mendapatkan pengayun dengan frekuensi boleh laras, cukup untuk menggantikan perintang R1 dengan pembolehubah.

Penjana denyutan kitaran tugas berubah

Semakin banyak, tentu saja, baik, tetapi kadang-kadang timbul situasi yang memerlukan peraturan dari siklus tugas denyut. Ini adalah bagaimana peraturan kelajuan motor DC (pengawal selia PWM), yang mempunyai magnet kekal, dijalankan.

Gelombang gelombang persegi dipanggil sebentar, di mana masa nadi (tahap tinggi t1) adalah sama dengan masa jeda (tahap rendah t2). Seperti namanya dalam elektronik datang dari seni bina, di mana sebuah jambatan dipanggil lukisan kerja bata. Jumlah nadi dan jeda kali dipanggil tempoh nadi (T = t1 + t2).

Kitaran Kewajipan dan Duti

Nisbah tempoh nadi untuk tempohnya S = T / t1 dipanggil kitaran tugas. Nilai ini tidak berdimensi. Dalam jarak jauh, penunjuk ini adalah 2, kerana t1 = t2 = 0.5 * T. Dalam kesusasteraan bahasa Inggeris, bukannya kitaran tugas, nilai kebalikan sering digunakan, - kitaran tugas (Kitaran Duti Kewajipan) D = 1 / S, dinyatakan sebagai peratusan.

Jika anda sedikit memperbaiki penjana yang ditunjukkan dalam Rajah 9, anda boleh mendapatkan penjana dengan kitaran tugas laras. Gambarajah penjana sedemikian ditunjukkan dalam Rajah 11.

Rajah 11.

Dalam skema ini, caj kapasitor C1 berlaku melalui litar R1, RP1, VD1.Apabila voltan merentasi kapasitor mencapai ambang atas 2/3 * U, pemasa beralih ke tahap rendah dan pelepasan C1 kapasitor melalui litar VD2, RP1, R1 sehingga voltan merentasi kapasitor jatuh ke ambang yang lebih rendah daripada 1/3 * U, selepas di mana kitaran berulang.

Mengubah kedudukan enjin RP1 menjadikannya mungkin untuk menyesuaikan tempoh caj dan pelepasan: jika tempoh kenaikan caj meningkat, masa pelepasan berkurangan. Dalam kes ini, tempoh pengulangan nadi kekal tidak berubah, hanya kitaran tugas, atau kitaran tugas, perubahan. Nah, ia lebih mudah untuk sesiapa sahaja.

Berdasarkan pemasa 555, anda boleh merancang bukan sahaja penjana, tetapi juga banyak lagi alat yang berguna, yang akan dibincangkan dalam artikel seterusnya. Dengan cara ini, terdapat program - kalkulator untuk mengira kekerapan penjana pada pemasa 555, dan dalam program - simulator Multisim terdapat tab khas untuk tujuan ini.

Boris Aladyshkin, https://i.electricianexp.com/ms

Penerusan artikel: 555 Pemasa Bersepadu. Mengembara lembaran Data