555 интегрисани тајмер дизајни

Пут до аматерског радија по правилу почиње покушајем састављања једноставних склопова. Ако одмах након склапања круг почне да покаже знакове живота - трепере, звучи, кликне или говори, тада је пут до аматерског радија готово отворен. Што се тиче „разговора“, највероватније, неће функционисати одмах, јер ћете морати да прочитате пуно књига, лемите и подесите велики број кругова, можда спалите велику или малу гомилу делова (по могућности мали).

Али флешери и високотонци се добијају од скоро свих истовремено. И бољи елемент од тога интегрисани тајмер НЕ555 пронаћи за ове експерименте, једноставно неће успети. Прво погледајмо склопове генератора, али пре тога, окренимо се власничкој документацији - ДАТА СХЕЕТ. Пре свега, обратите пажњу на графички приказ тајмера, који је приказан на слици 1.

А на слици 2 приказана је слика тајмера из домаћег директорија. Овде је дат једноставно због могућности упоређивања ознака сигнала за њих и нашег, осим тога, „наш“ функционални дијаграм је приказан детаљније и јасније.

Следе још два цртежа узета из података. Па, само као препорука произвођача.

Слика 1

Слика 2

555 Сингле Вибратор

Слика 3 приказује један круг вибратора. Не, ово није половина мултивибатора, мада он сам не може да генерише осцилације. Потребна му је спољна помоћ, чак и мало.

Слика 3. Један дијаграм вибратора

Логика једноструке акције прилично је једноставна. За активирање улаза 2, као што је приказано на слици, примењује се краткотрајни импулс ниског нивоа. Као резултат, излаз 3 производи правоугаони импулс дужине ΔТ = 1,1 * Р * Ц. Ако у формулу заменимо Р у охима, а Ц у фарадима, тада ће се време Т показати у секунди. Према томе, са кило-охмима и микрофарадама резултат ће бити у милисекундама.

А на слици 4 приказано је како се формира покретачки импулс помоћу једноставног механичког тастера, мада он може бити полуводички елемент - микро круг или транзистор.

Слика 4

Уопште речено, један хитац (који се понекад назива и један хитац, а храбри војник је користио реч кипп релеј) делује на следећи начин. Када се притисне дугме, импулс ниског нивоа на пину 2 изазива излаз тајмера 3 да постави високи ниво. Из доброг разлога, овај сигнал (пин 2) у домаћим се именицима назива окидач.

Транзистор спојен на терминал 7 (ДИСЦХАРГЕ) је у овом стању затворен. Дакле, ништа не спречава пуњење временски постављеног кондензатора Ц. Током кипп релеја, наравно, није било 555, све се радило на лампама, у најбољем случају на дискретним транзисторима, али алгоритам рада је био исти.

Док се кондензатор пуни, на излазу се одржава напон високог нивоа. Ако се у овом тренутку примењује други импулс на улаз 2, стање излаза се неће променити, трајање излазног импулса не може се на тај начин смањити или повећати, а сингле-схот се неће поново покренути.

Друга ствар је ако примијените ресет импулс (низак ниво) на 4 пин. Излаз 3 ће одмах приказати низак ниво. Сигнал „ресетирање“ има највећи приоритет и зато се може дати у било које време.

Како се пуњење повећава, напон преко кондензатора расте и на крају достиже ниво од 2 / 3У. Као што је описано у претходном чланку, ово је ниво одзива, праг горњег компаратора, што доводи до ресетовања тајмера, што је крај излазног импулса.

На пин 3 појављује се низак ниво и истог тренутка се отвара транзистор ВТ3, који испушта кондензатор Ц. То завршава формирање импулса.Ако након завршетка излазног импулса, али не раније, доделите још један покретачки импулс, тада ће се формирати излаз, исти као и први.

Наравно, за нормалан рад једног кадра, окидачки импулс мора бити краћи од импулса генерисаног на излазу.

Слика 5 приказује један распоред вибратора.

Слика 5. Појединачни распоред вибратора

Како могу да користим један вибратор?

Или као што је мачка Матроскин говорила: „Каква ће бити корист овог пуцала?“ Може се одговорити да је довољно велик. Чињеница је да распон временских кашњења који се може добити овим снимком може досећи не само неколико милисекунди, већ и неколико сати. Све зависи од параметара временског РЦ ланца.

Ево вам, готово готовог решења за осветљење дугог ходника. Довољно је да тајмер допуните извршним релејем или једноставним тиристорским кругом, а на крајеве ходника ставите неколико дугмића! Притиснуо је дугме, ходник је прошао и није било потребе да се бринете да бисте искључили жаруљу. Све ће се аутоматски догодити на крају кашњења. Па, ово су само информације за разматрање. Осветљење у дугачком ходнику, наравно, није једина опција за коришћење једног вибратора.

Како проверити 555?

Најједноставнији начин је лемљење једноставног круга, за то скоро неће бити потребе за зглобним деловима, осим јединог променљивог отпорника и ЛЕД који показује статус излаза.

Микрокруга треба да повеже игле 2 и 6 и на њих примени напон који мења променљиви отпорник. На излаз за тајмер можете, наравно, повезати волтметар или ЛЕД, уз ограничавање отпорника.

Али не можете ништа лемити, штавише, спроводите експерименте чак и са „присуством одсуства“ стварног микроциркула. Сличне студије се могу урадити помоћу симулатора програма Мултисим. Наравно, таква је студија врло примитивна, али ипак вам омогућава да се упознате са логиком тајмера 555. Резултати "лабораторијског рада" приказани су на сликама 6, 7 и 8.

Слика 6

На овој слици можете видети да улазни напон регулише променљиви отпорник Р1. У близини можете размотрити натпис „Кеи = А“, који каже да се вредност отпорника може променити притиском на тастер А. Минимални корак подешавања је 1%, само жали што је регулација могућа само у правцу повећања отпора, а смањење је могуће само „мишем“ ".

На овој слици, отпорник се "повуче" до самог "тла", напон на његовом мотору је близу нуле (ради јасноће, мери се мултиметром). Код овог положаја мотора, излаз тајмера је висок, па је излазни транзистор затворен, а ЛЕД1 не светли, као што показују његове беле стрелице.

Следећа слика показује да се напон незнатно повећао.

Слика 7

Али повећање се десило не баш тако, већ у складу са одређеним границама и, наиме, праговима за рад компаратора. Чињеница је да ће 1/3 и 2/3, изражени у децималним процентима, бити 33,33 ..., односно 66,66 .... Процентуално је приказан улазни део променљивог отпорника у програму Мултисим. Са напоном од 12 В, испоставило се да ће бити 4 и 8 В, што је довољно за истраживање.

Дакле, на слици 6 је приказано да се отпорник уводи на 65%, а напон на њему је 7,8 В, што је нешто мање од израчунатих 8 волти. У овом случају, излазна ЛЕД лампица је искључена, тј. излаз тајмера је и даље висок.

Слика 8

Даљње мало повећање напона на улазима 2 и 6, за само 1 проценат (програм не омогућава мање), доводи до паљења ЛЕД1, као што је приказано на слици 8, ​​- стрелице близу ЛЕД-а постају црвене. Овакво понашање кола говори о томе да Мултисим симулатор ради прилично прецизно.

Ако наставите да повећавате напон на иглицама 2 и 6, тада се на излазу тајмера неће променити.

555 Тајмер генератори

Распон фреквенција које генерише тајмер је прилично широк: од најниже фреквенције, чија периода може достићи неколико сати, до фреквенције неколико десетина килохерца. Све зависи од елемената временског ланца.

Ако није потребан строго правоугаони таласни облик, може се генерисати фреквенција до неколико мегахерца. Понекад је то сасвим прихватљиво - форма није битна, али постоје импулси. Најчешће је таква непажња у погледу облика импулса дозвољена у дигиталној технологији. На пример, бројач импулса реагује на узлазни руб или пад пулса. Слажете се, у овом случају „квадратност“ пулса није битна.

Генератор квадратних таласа импулса

Једна од могућих варијанти генератора импулса у облику меандра приказана је на слици 9.

Слика 9. Шема генератора импулса у облику меандра

Временски дијаграми генератора приказани су на слици 10.

Слика 10. Временски дијаграми генератора

Горњи граф приказује излазни сигнал (пин 3) тајмера. И доњи граф приказује како се напон преко кондензатора за подешавање времена мења.

Све се догађа управо онако како је већ разматрано у једном вибраторском кругу приказаном на слици 3, али он не користи нити један импулсни окидач на пин 2.

Чињеница је да када је круг на кондензатору Ц1 укључен, напон је нула, он ће тај излаз претворити у стање високог нивоа, као што је приказано на слици 10. Кондензатор Ц1 почиње да се пуни преко отпорника Р1.

Напон преко кондензатора експоненцијално расте све док не достигне горњи праг прага 2/3 * У. Као резултат тога, тајмер прелази у нулте стање, па се кондензатор Ц1 почиње испуштати на доњи праг рада 1/3 * У. Када достигне овај праг, поставља се висок ниво на излазу тајмера и све започиње изнова. Формира се нови период осцилација.

Овде треба обратити пажњу на чињеницу да се кондензатор Ц1 пуни и празни кроз исти отпорник Р1. Стога су времена пуњења и пражњења једнака, а самим тим и облик осцилација на излазу таквог генератора близу је меандру.

Фреквенција осцилација таквог генератора је описана веома сложеном формулом ф = 0.722 / (Р1 * Ц1). Ако је отпор отпорника Р1 у прорачунима наведен у Охма, а капацитет кондензатора је Ц1 у Фарадсу, тада ће фреквенција бити у Хертзу. Ако се у овој формули отпор изрази у кило-охма (КОхм), а капацитет кондензатора у микрофарадима (μФ), резултат ће бити у килохерцима (КХз). Да бисте добили осцилатор са подесивом фреквенцијом, довољно је да отпорник Р1 замените променљивом.

Генератор импулса са променљивим радним циклусом

Меандер је, наравно, добар, али понекад се појаве ситуације које захтевају регулисање радног циклуса импулса. Тако се врши регулација брзине једносмерних мотора (ПВМ регулатори), који су са сталним магнетом.

Импулси квадратних таласа називају се меандер, у коме је време импулса (високи ниво т1) једнако времену паузе (низак ниво т2). Такво име у електроници је дошло од архитектуре, где се меандер назива цртеж опеке. Укупна времена пулса и паузе називају се период импулса (Т = т1 + т2).

Дуг и дужни циклус

Однос периода импулса и његовог трајања С = Т / т1 назива се радним циклусом. Ова вредност је без димензија. У меандеру је овај показатељ 2, јер је т1 = т2 = 0,5 * Т. У енглеској литератури, уместо радног циклуса, често се користи реципрочна вредност, - радни циклус (енг. Дути цицле) Д = 1 / С, изражен у процентима.

Ако мало побољшате генератор приказан на слици 9, можете добити генератор са подесивим радним циклусом. Дијаграм таквог генератора приказан је на слици 11.

Слика 11.

У овој шеми набој кондензатора Ц1 настаје кроз круг Р1, РП1, ВД1.Када напон преко кондензатора достигне горњи праг од 2/3 * У, тајмер прелази на нижи ниво и кондензатор Ц1 испушта се кроз круг ВД2, РП1, Р1 све док напон преко кондензатора не падне на доњи праг 1/3 * У, после при чему се циклус понавља.

Промјена положаја РП1 мотора омогућава прилагођавање трајања пуњења и пражњења: ако се трајање пуњења повећа, вријеме пражњења се смањује. У овом случају период понављања импулса остаје непромењен, мења се само радни циклус, или радни циклус. Па, било је прикладније за свакога.

На основу 555 тајмера, можете дизајнирати не само генераторе, већ и много више корисних уређаја, о чему ће бити речи у следећем чланку. Узгред, на програму 555 тајмера постоје програми - калкулатори за рачунање фреквенције генератора, а у програму - Мултисим симулатор постоји посебна табла за ове намене.

Борис Аладискин, хттпс://ру.елецтрохомепро.цом

Наставак чланка: 555 Интегрисани тајмер Путовање листова са подацима