Триггер шмитта на 555: 555 триггер schmitt — 555 таймеров — БилдоМан

Содержание

555 триггер schmitt — 555 таймеров

555 Schmitt Trigger

Глава 8 — Схемы таймера 555

ЧАСТИ И МАТЕРИАЛЫ

Одна батарея 9 В
Зажим аккумулятора (каталог Radio Shack № 270-325)
Mini Hook Clips (припаян к зажиму аккумулятора, каталог Radio Shack № 270-372)
Один потенциометр, 10 KΩ, 15-Turn (каталог Radio Shack # 271-343)
Один ИК-таймер 555 (каталог Radio Shack № 276-1723)
Один красный светодиод (каталог Radio Shack № 276-041 или аналогичный)
Один зеленый светодиод (каталог Radio Shack № 276-022 или его эквивалент)
Два резистора 1 KΩ
Один DVM (цифровой вольтметр) или VOM (измеритель вольтметра)

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки в электрических цепях, Том 3, глава 8: «Положительная обратная связь»

Уроки в электрических цепях, том 4, глава 3: «Уровни напряжения логического сигнала»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Узнайте, как работает Trigger Schmitt
Как использовать таймер 555 в качестве триггера Шмитта

СХЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА

Шмитт Триггеры имеют соглашение, чтобы показать ворота, которые также являются триггером Шмитта, как показано ниже.

Тот же схематичный перерисованный, чтобы отразить это соглашение, выглядит примерно так:

ИЛЛЮСТРАЦИИ

ИНСТРУКЦИИ

Таймер 555, вероятно, является одним из наиболее универсальных чипов «черного ящика». Его 3-х резисторный делитель напряжения, 2 компаратора и встроенный триггер сбрасывания подключены для создания триггера Schmitt в этой конструкции. Интересно отметить, что конфигурация даже не близка к конфигурации op-amp, показанной в другом месте, но конечный результат идентичен.

Попробуйте настроить потенциометр, пока не загорится индикатор, а затем измерьте напряжение. Сравните это напряжение с напряжением питания. Отрегулируйте потенциометр другим способом до тех пор, пока светодиод не перевернется и не измеряет напряжение. Как близко к отметкам 1/3 и 2/3 вы получили «// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/45005.png»>

мир электроники — микросхема-таймер серии 555

Электронные устройства

материалы в категории

Специализированные микросхемы

Таймер 555 – простое в использовании устройство, о множеством возможных применений.

Он широко используется во всевозможных схемах, и это только усиливает его популярность и соответственно повышает спрос на продукцию, а это удешевляет сам таймер 555, что радует радиомастеров.
Следует отметить что таймер 555 также выпускается в «двойном» формате. И называется таймер 556. Он включает два независимых IC 555 в одном корпусе.

Изначально выпускалась микросхема-таймер под названием NE555, но позже она также производилась разными производителями под разными названиями. Вот только лишь некоторые из аналогов микросхемы: AN1555, GL555, LB8555, MC1455, NJM555. Был также и отечественный

аналог КР1006ВИ1.

В общем-то в наше время приобрести микросхемы особого труда не составляет: все что угодно можно найти в интернете. Ну, например здесь…

Внешний вид микросхемы-таймера серии NE555

Назначение выводов микросхем серии NE555 и NE556

Эту микросхему можно рассматривать как цифровое (логическое) устройство с двумя устойчивыми состояниями: логический ноль и логическая единица. Причем уровень напряжения при логической единице напрямую зависит от питания и может быть как 5V так и более, что делает ее универсальной: она может работать совместно как с ТТЛ-микросхемами так и с КМОП (что такое ТТЛ и КМОП технологии можно почитать здесь).

Сама по себе микросхема-таймер NE555 может работать в нескольких режимах:

Моностабильный режим – этот режим таймера 555 функционирует как «одноразовый-односторонний». Такой режим может включать таймеры, переключатели, сенсорные переключатели, делители частоты и т.д.

Нестабильный – автономная функция работы таймера 555. Такая функция позволяет работать в режиме генератора. Используют ее во включении светодиодные лампы, логической части часов и т.п.

И последний – бистабильный режим. Или триггер Шмитта. Понятно, что в таком случае таймер 555 работает как триггер, если нет конденсатора.

Рассмотрим каждый из режимов работы таймера

Нестабильный режим работы таймера 555

Данная схема не имеет стабильного состояния – отсюда и «нестабильность». Выход постоянно «гуляет» высокое и низкое, используя при этом пользователем так называемом «квадрата» волны. Данная схема может использоваться при необходимости подавать механизму прерывистые толчки при кратковременном включении и выключении таймера.

Моностабильный режим таймера 555

Нетрудно заметить что здесь все работает по принципу ждущего мультивибратора: запуск устройства происходит при подаче управляющего сигнала. Но включено устройство не постоянно а лишь какое-то время.

Бистабильный режим ( триггер Шмитта )

Как видно из графика- здесь таймер 555 работает как триггер: при нажатии на «запуск» он переходит в устойчивое состояние логической единицы на выходе, при кнопке «сброс» все возвращается в исходное состояние.

🏠 Интернет Всего 🚗 — 555

Published: Вт. 13 Декабрь 2016

By Oleg Mazko

In Electronics.

tags: gEDA ngspice 555

Продолжаем осваивать NGSPICE.

Первые микросхемы интегральных таймеров появились в 1971 г. и были представлены фирмой Signetics Corporation (SE555 и NE555), позволяя формировать достаточно точные временные интервалы путём добавления времязадающих резисторов и конденсаторов. Интегральные таймеры сочетают в себе как элементы аналоговой схемотехники — компараторы, так и цифровой — триггеры. В настоящее время существует две разновидности 555-таймеров — классические, изготовленные на основе биполярных транзисторов, и их современные аналоги с меньшим энергопотреблением на полевых транзисторах. Несмотря на различия в принципиальных схемах и технологиях изготовления 555-таймеров от различных производителей все они полностью совместимы по номерам и назначению выводов и работают аналогично. На блок-схеме классического 555-таймера присутствует делитель напряжения из трёх последовательных резисторов 5 кОм — отсюда и название 555. В современных модификациях на полевых транзисторах номиналы сопротивлений могут отличаться.

На блок-схеме инвертирующий вход первого компаратора с опорным напряжением 1/3 напряжения питания соединён с ногой Trigger. В свою очередь Threshold поступает на неинвертирующий вход второго компаратора с опорным напряжением 2/3 напряжения питания. С выходов обоих компараторов сигнал поступает на RS-триггер (flip-flop). Для разминки начнём с

таблицы истинности триггера c учётом инверсии входа Trigger.

В следующих схемах использовались SPICE модель интегрального таймера TLC555 на полевых транзисторах:

~$ wget http://www.ti.com/sc/data/msp/models/tlc555.mod

таблица истинности | netlist | ngspice.js

ngspice 1 -> source truth-table.net
ngspice 2 -> dc rr2 0 1g 1g rs2 0 1g 1g
ngspice 3 -> print s r q
ngspice 4 -> print ceil(max(1.5-s,0)/1.5) ceil(max(r-1.5,0)/1.5) ceil(max(q-1.5,0)/1.5)

Последняя строчка здесь помогает привести аналоговые величины напряжение к двоичному виду 0 или 1. Полученная таблицы истинности несколько упрощённая т.

к. предыдущее состояние триггера всегда аппаратно сброшенное. Вцелом логика типичная если сравнивать с обычными RS-триггерами (R — reset, S — set) за исключением одной комбинации R=S=1, при которой на выходе имеем единицу — получается S как бы сильнее R:

-------------------------------------------------
Index       s               r               q               
-------------------------------------------------
0    1.000000e+00    0.000000e+00    1.000000e+00    
1    1.000000e+00    1.000000e+00    1.000000e+00    
2    0.000000e+00    0.000000e+00    0.000000e+00    
3    0.000000e+00    1.000000e+00    0.000000e+00

На практике 555-таймеры являются достаточно универсальными устройствами и могут выполнять различные функции, хотя наибольшее применение находят только первые две, которые являются классикой для микросхем данного семейства:

ждущий мультивибратор (иногда говорят одновибратор)
генератор прямоугольных импульсов (мультивибратор)
генератор, управляемый напряжением (ГУН)
триггер Шмитта, RS-триггер (бистабильный мультивибратор)

В ждущем мультивибраторе система находится в устойчивом состоянии до тех пор пока на вход не поступит импульс, продолжительность которого не имеет особого значения, порождая выходной импульс рассчитанной при проектировании схемы длительности.

Нажали кнопку, отработали нужное время и выключилось.

ждущий мультивибратор | netlist | ngspice.js

ngspice 1 -> source monostable.net
ngspice 2 -> tran 2.5m 5
ngspice 3 -> plot (v(in)+3) v(out)

После подачи питания таймер аппаратно сбрасывается и выставляет напряжение на выходе 0. На вход TRIG у компаратора подаётся напряжение больше опорного и на выходе у него 0, который поступает на вход Set RS-триггера и соответственно на выходе RS-триггера по-прежнему 0. На инверсном выходе RS-триггера 1, транзистор открыт, на входе таймера THRES напряжение ниже опорного у соответствующего компаратора и тогда на вход Reset RS-триггера поступает 0.

В таком режиме схема будет находится бесконечно долго, ожидая изменения на входе TRIG. При напряжении достаточном для переключения компаратора на вход Set RS-триггера поступает 1, на выходе таймера установится 1, транзистор закрывается и начинает экспоненциально заряжаться конденсатор C1 через резистор R1 с постоянной времени R1C1. -6 ≈ 3.3 сек

В режиме мультивибратора входы таймера TRIG и THRES соединены вместе. После подачи питания напряжение на них ниже опорных, на входе RS-триггера Set=1, на выходе 1, транзистор закрыт и конденсатор С1 заряжается через последовательно соединённые резисторы Ra и Rb. Когда напряжение на конденсаторе достигнет 1/3 питания Set переключится в 0, но при S=R=0 RS-триггер сохраняет предыдущее состояние. При напряжении 2/3 питания Reset переключится в 1, на выходе таймера 0, транзистор открывается и конденсатор разряжается через резистор Rb до 1/3 питания и процесс повторяется заново. Перед симуляцией мультивибратора в браузере рекомендуется сделать глубокий вдох и набраться терпения, т.к. процесс занимает порядка минуты !

мультивибратор | netlist | ngspice.js

ngspice 1 -> source astable.net
ngspice 2 -> tran 0.1u 6.4m 5m
ngspice 3 -> plot v(out)

В отличие от мультивибратора на транзисторах на выходе имеем чёткие прямоугольные импульсы правильной формы. -6*3000 ≈ 0.31 мс

P.S. в документации к TLC555 нагрузку R подключают к Vdd а не к земле.

Далее цифровая электроника.

There are comments.

Интегральный таймер 555 | Техника и Программы

ИС 555 (аналог 1006ВИ1. — Примеч. перев.), выпускаемая многими фирмами, производящими полупроводниковые приборы, является аналоговым таймером, который хорошо работает со многими цифровыми схемами. Когда ИС 555 работает с источником питания +5 В, она совместима с логическими интегральными схемами. Однако таймер надежно работает также с источниками питания до +15 В и обеспечивает выходной ток (втекающий или вытекающий) величиной 200 мА, так что к нему вполне можно подключать реле или лампы. На рис. 13.49, а приведена цоколевка ИС 555 в корпусе DIL с 8 выводами, назначение которых указано на блок-схеме (рис. 13.49, а). На этом же рисунке показано включение внешних времязадающих компонентов: резистора R_T и конденсатора С_т.

Рис. 13.49. Таймер 555:

а — цоколевка микросхемы; б — блок-схема.

Основой схемы является триггер с входами установки и сброса, управляемый компараторами. В режиме покоя выход триггера Q имеет высокий уровень, так что времязадающий конденсатор С_т замкнут транзистором сигнал на выходе таймера при этом имеет низкий уровень, поскольку инвертируется выходным каскадом.

На входе запуска внутренней цепью поддерживается высокий уровень, а запуск осуществляется спадающим входным перепадом: когда напряжение на входе запуска падает до величины К_сс/3, компаратор 1 изменяет

свое состояние и устанавливает триггер в состояние 1. Выход Q принимает низкий уровень, в результате чего на выходе таймера устанавливается высокий уровень напряжения и запирается транзистор T_v что позволяет вре- мязадающему конденсатору С_т начать заряжаться через резистор R_r. Заряд продолжается до тех пор, пока разность потенциалов на С_т не поднимется до напряжения F_cc/3, когда компаратор 2 сбросит триггер: транзистор Т_{при этом снова открывается, разряжая конденсатор С_я чтобы подготовить схему к следующему импульсу запуска. Если, однако, напряжение на входе запуска продолжает оставаться ниже уровня V_cc/3 к концу формируемого временного интервала, триггер не будет сброшен и уровень напряжения на выходе останется высоким до тех пор, пока триггер не будет освобожден. Вывод 4 является входом безусловного сброса, который можно заземлить на короткое время для прекращения работы схемы в любой точке временного цикла. Длительность формируемого временного интервала можно рассчитать, используя обычное соотношение для заряда конденсатора с постоянной времени RC:

Рис. 13.51. Формирование следующих один за другим временных интервалов с помощью последовательно включенных таймеров 555.

прежде, конденсатор С_т заряжается до напряжения 2F_cc/3, при котором триггер сбрасывается, так что напряжение на выходе падает до уровня О В. Теперь вместо того, чтобы быстро разрядиться через транзистор T_v конденсатор С_т разряжается через резистор R_r пока напряжение на нем не достигнет величины V_cc/3, при которой по входу запуска в триггер снова запишется логическая 1. В результате получаем симметричный прямоугольный сигнал с 50 %-ным рабочим циклом и частотой следования

Для получения сложных последовательностей таймеры 555 можно включить последовательно. На рис. 13.51 показано, как следующий таймер запускается выходным сигналом предыдущего таймера через конденсатор емкостью 1 нФ. Для такого применения удобно воспользоваться ИС 556, которая содержит два таймера, идентичных ИС 555, в одном корпусе с 14 выводами.

Еще более компактные ИС 553 и 554 содержат даже по’четыре таймера в одном корпусе с 16 выводами.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Мультивибраторы на на таймере КР1006ВИ1(NE555)

радиоликбез

В современной аппаратуре широко применяют генераторы прямоугольных импульсов, выполненные на таймерах. При простоте схемы они обладают весьма высокими эксплуатационными характеристиками. Стабильность частоты генерации обеспечена принципом действия микросхемы.

Так как образцовое напряжение на оба компаратора DA1 и DA2 (рис. 2.36) задают внутренние делители напряжения R1—R3, пороги срабатывания компараторов сдвигаются пропорционально изменению питающего напряжения, и напряжение, заряжающее конденсатор С1, меняется в той же пропорции, компенсируя погрешность. Уход частоты генератора при изменении напряжения питания на 1 В не превышает 0,1%.

В литературе описано много генераторов на таймерах. Схема простейшего из них изображена на рис. 5.39, а. За счет объединения обоих управляющих входов — выводы 2 и 6 — микросхема работает как триггер Шмитта. Времязадающая RC-цепь состоит из одного резистора (R1) и одного конденсатора (С1) и может быть легко приспособлена для перекрытия диапазона частот.

В момент подачи напряжения питания на входе таймера будет напряжение низкого уровня, на выходе — высокого. Конденсатор С1 начинает заряжаться. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения 2/3 U_п сработает компаратор DA1. Он переключит внутренний триггер, и уровень выходного напряжения сменится на низкий. Конденсатор С1 начнет разряжаться. Когда напряжение на входе микросхемы снизится до 1/3 U_п, компаратор DA2 вызовет обратное переключение триггера и начнется новый цикл работы. В установившемся режиме генерации напряжение на конденсаторе колеблется в пределах от 1/3 U_п до 2/3 U_п (рис. 5.39,б),

Таймер КР1006ВИ1 устойчиво генерирует вплоть до частоты 1 МГц. Выходное напряжение, заряжающее конденсатор С1, немного меньше напряжения питания: U¹вых=Uп—Uкэ, где Uкэ — падение напряжения на выходном биполярном транзисторе таймера. Это — недостаток рассмотренного варианта генератора. Вычитаемое напряжение Uкэ = 0,6…0,9 В служит причиной неравенства длительности стадий зарядки и разрядки, а также нестабильности частоты.

Включением дополнительного резистора R2 сопротивлением 1. ..2 кОм разность Uп—U¹вых можно уменьшить, улучшив тем самым параметры генератора. Скважность становится практически равной 2, а уход частоты при изменении питания от 5 до 12 В (без нагрузки) менее 0,1%. Однако резистор R2 дополнительно нагружает источник питания при U⁰вых.

Период колебаний можно определить, приняв U¹вых ≈Uп; U⁰вых ≈0В,

tз ≈ 0,7R1C1, (5.16)

tp ≈ 0,7R1C1, (5.17)

следовательно, период колебаний

T=tз+tp=1,4R1C1. (5.18)

Вариант генератора на рис. 5.39, в работает подобно рассмотренному с тем лишь отличием, что зарядка конденсатора происходит, когда выходное напряжение имеет низкий уровень, и разрядка — высокий.

На частоту этих генераторов влияет сопротивление нагрузки, что является существенным их недостатком. Так, при напряжении питания Uп= 12 В (R2=1 кОм, см. рис. 5.39, а) изменение нагрузки в пределах от 10 до 1 кОм вызывает уход частоты на 2,5%.

На практике чаще употребляют генератор по схеме рис. 5.40, а свободный от этого недостатка. Здесь резистор R3 и выключатель SA1 служат для прерывания колебаний. При замкнутых контактах генерация прекращается. Если прерывания не требуется, эту цепь исключают, а вывод 4 таймера соединяют с плюсовым проводом питания, как обычно.

Зарядный ток конденсатора С1 протекает через резисторы R1 и R2. У транзистора VT1 таймера (см. рис. 2.36) коллектор соединен с выводом 7, поэтому транзистор в это время закрыт. Выходное напряжение имеет

Рис. 5.40. Мультивибратор на таймере КР1006ВИ1 с улучшенными параметрами:а — принципиальная схема; б — схема мультивибратора, позволяющая изменять скважность выходных сигналов

высокий уровень. После достижения на конденсаторе С1 напряжения 2/3 U_n произойдет переключение внутреннего триггера, одновременно с переключением выходных транзисторов таймера откроется и транзистор VT1 и начнется разрядка конденсатора.

Разрядный ток течет через резистор R2 и выходной транзистор VT1. Так как на выводе 7 таймера напряжение практически равно нулю, подзарядки конденсатора не происходит. Когда напряжение на конденсаторе С1 уменьшится до 1/3 Un, произойдет очередное переключение, транзистор VT1 закроется и начнется новый цикл работы. В этом генераторе хронирующая цепь и выход таймера не связаны между собой. Для возникновения самовозбуждения следует обеспечить сопротивление R2≥3 кОм.

Временные диаграммы работы генератора такие же, как и у предыдущего.

Время зарядки конденсатора С1

(5.19)

а время разрядки

t_p = 0,693R2C1 ≈ 0,7R2C1. (5.20)

Период колебаний, таким образом,

T=tз+tр = 0,7(R1+ 2R2) С1, (5.21)

а частота колебаний

f = 1/T= 1,44/ [ (R1 + 2R2) С1 ]. (5.22)

Важно отметить, что напряжение питания не входит в эти формулы, т. е. не влияет на частоту генерирования.

Так как R1 + R2>R2, длительность зарядки t₁ (в течение которой Uвых имеет высокий уровень) всегда превышает длительность t₂. Скважность выходного напряжения

Q= (t₁+t₂) /t₁ = T/t₁= (R1+R2)/R1. (5.23)

Если желательно иметь симметричный выходной сигнал, следует параллельно резистору R включить диод VD1, выведя тем самым резистор R2 из цепи зарядки конденсатора. Еще один диод — VD2, включенный последовательно с резистором R2 (рис. 5.40,б), создает равные условия для разрядки, в результате чего отношение t₁/t₂ становится эквивалентным отношению R1/R2. Хронирующая цепь с диодами позволяет регулировать скважность в широких пределах.

Когда требования к симметрии выходных сигналов не очень высоки, можно ограничиться только одним диодом VD1.

Рис. 5.41. Схема мультивибраторов на таймере КР1006ВИ1, обеспечивающая выходные импульсы со скважностью Q = 2

Выходное напряжение строго симметричной формы со скважностью 2 можно получить, добавив последовательно с резистором RC-цепи полевой транзистор VT1 (рис. 5.41). Сопротивление этого транзистора в открытом состоянии должно быть, по меньшей мере, в сто раз меньше сопротивления зарядного резистора R1, если необходимо обеспечить ошибку в симметрии менее 1 %.

Когда выходное напряжение имеет высокий уровень, транзистор VT1 открыт и конденсатор С1 заряжается. Когда напряжение на конденсаторе достигнет 2/3 U_n, сработает компаратор DA1 и напряжение на выходе упадет до низкого уровня. В этот момент полевой транзистор VT1 закроется, отключая RC-цепь от источника питания, а внутренний транзистор VT1 таймера (рис. 2.36) откроется, разряжая конденсатор. Когда напряжение на входах компараторов снизится до 1/3 U_n, произойдет новое переключение и описанный процесс будет повторяться. Поскольку при разрядке конденсатора RC-цепь отключена от источника питания, продолжительность циклов зарядки и разрядки одинакова. Строгая симметричность выходных импульсов такого генератора зависит от точности, с которой подобраны сопротивления резисторов внутреннего делителя, создающего образцовые напряжения для компараторов. Оптимальное напряжение питания для генератора по схеме на рис. 5.41—от 12 до 15 В. При меньшем напряжении параметры транзистора VT1 сильнее сказываются на качестве работы. Частота генерации fген = 0,72/ (R1С1).

После включения питания, когда напряжение на конденсаторе С1 равно нулю, первый интервял выходного напряжения длится дольше, чем последующие в установившемся режиме. Продолжительность его равна t₀= 1,1 (R1 + R2)C1.

Частотную модуляцию колебаний можно реализовать, подавая модулирующее напряжение на вывод 5 таймера, на котором действует образцовое напряжение компаратора DAI, U_обр = 2/3U_n (рис. 5.42). При изменении образцового напряжения для обеспечения срабатывания компаратора напряжение на другом его входе — выводе 6 — должно измениться таким же образом. Поскольку напряжение на выводе 6 определяется временем зарядки и разрядки конденсатора С1, длительность интервалов t_I и t₂ будет

Рис. 5. 42. Способ частотной модуляции колебаний мультивибратора на таймере КР1006ВИ1 (а) и его временные диаграммы (б)

меняться пропорционально модулирующему напряжению (рис. 5.42,б). Для успешной работы необходимо соблюдать условие f_ген >> f_мод

Cмотрите также: Одновибратор на таймере КР1006ВИ1 (NE 555)

Микросхема 555. Практика / Хабр

Всем привет. В прошлой

статье

я писал про микросхему 555, но в статье совсем не было практических примеров. Так вот, этот топик будет полностью посвящен практическому применению таймера 555. Диапазон применений микросхемы 555 не имеет границ. Всё ограничивается исключительно Вашей фантазией. Основные режимы микросхемы 555 и их модификации позволяют нам применять её во многих устройствах. На микросхеме 555 можно сделать такие устройства как таймер, точный генератор, триггер Шмитта. А так же генератор временной задержки, широтно-импульсный модулятор, детектор импульсов, делитель частоты. Но сегодня мне бы хотелось познакомить Вас с такими устройствами как сигнализатор темноты, метроном и противоугонное устройство.

Сигнализатор темноты

Перед Вами схема сигнализатора темноты. Данная схема будет издавать звуковой сигнал при наступлении темноты. Пока фоторезистор освещен, на выводе №4 установлен низкий уровень, а значит, таймер находится в режиме сброса. Если освещение отсутствует, сопротивление фоторезистора возрастает и на выводе №4 появляется высокий уровень и наш таймер запускается. При запуске таймер начнет издавать сигнал.

Метроном

Метроном — прибор, способный производить произвольное количество тактовых долей времени на слух. Чаще всего данное устройство используется музыкантами, но думаю многие помнят уроки физики, когда учитель включал это устройство. Метроном отсчитывает необходимый ритм, который может быть отрегулирован переменным резистором. Данная схема построена по схеме генератора прямоугольных импульсов. Частота нашего метронома определяется RC-цепочкой (R1, R2 и C1).

Противоугонное устройство

Это устройство представляет собой RS-триггер на основе интегрального таймера NE555 или просто 555. Для питания данного устройства нужно всего лишь 12 В, которые появляются при включении замка зажигания. Альтернативный способ питания это использование аккумулятора. Устройство можно подключить в любом месте, главное, чтобы было питание.
RS-триггер устанавливается в положение «включен» при первоначальном появлении низкого уровня на выводе 2 DA1 благодаря резистору R2 и конденсатору С2. Положительное напряжение на выходе 3 DA1 включает реле К1 в режим охраны и через резистор R1 начинает заряжать конденсатор С1. До тех пор, пока напряжение на конденсаторе С1 не поднялось до уровня открывания транзистора VT1, RS-триггер еще можно сбросить кнопкой управления SA1.
Но если VT1 открылся, то на входе 2 устанавливается низкий уровень, который запрещает сброс триггера. Напряжение на таймер подается через последовательный диод VD1. В качестве реле К1 можно применить реле с рабочим напряжением 9 В. Контакты К1.1 и К1.2 реле К1 можно включить на блокирование или разрыв любых цепей электропитания автомобиля. Снятие данного противоугонного устройства происходит путем прикладывания миниатюрного магнита к контакту SA1. Забыл сказать, что снятие можно произвести только в первое время (зависит от величин R1 и C1) после появления питания.

Конец

Не хочется Вас огорчать, но это конец данной статьи. В следующей статье я напишу про новые схемы, которые я сочту интересными. Пробуйте и у вас обязательно все получится. Спасибо за внимание.

Импульсные устройства на микросхемах — DJVU, страница 6

2.5. Цифровые микросхемы ТТЛ Из семейства ТТЛ наибольшее распространение имеют микросхемы серии К!55, а также маломощной серии К555, выполняемой на транзисторах Шотки. На рис. 2.18 показана (без второстепенных деталей) схема базового логического элемента серии К155. Набор таких элементов может представлять самостоятельную микросхему.

Элементы также могут входить составными частями в микросхемы более сложной структуры. Входной транзистор вЂ” многоэмиттерный. От обычных биполярных транзисторов он отличается наличием нескольких (двух, трех, четырех, восьми) эмиттерных переходов, объединенных общей базой. Взаимодействие между эмиттерными цепями через базу отсутствует, поэтому многоэмиттерный транзистор можно считать совокупностью нескольких независимых транзисторов с объединенными коллекторами и базами. Эмиттеры транзистора определяют число входов элемента, связанных операцией И.

Диоды Ч01, ЧО2 предназначены для предохранения эмиттерных переходов транзистора ЧТ! от возможных выбросов напряжения отрицательной Рис. 2.17. Триггер Шмитта; а вЂ” условное графическое обозначение; б вЂ” передаточная характеристика; в вЂ” передаточная характеристика с инверсией выходного сигнала, г вЂ” временийе диаграммы Рис. 2.18. Схема базового логического элемента серии К!55 Рис. 2.19 Схема логического элемен- та 2И-НЕ серии К555 25 полярности. В нормальных условиях диоды закрыты и не влияют на работу элемента. Когда один нли несколько входов многоэмиттерного транзистора соединены с общим проводом вЂ” непосредственно или через открытый выходной транзистор предыдущего элемента (т.

е, на входе действует напряжение низкого уровня), транзистор тТ! открыт и насыщен. Транзисторы тТ2 и Ъ’ТЗ закрыты, а ЧТ4 открыт, и на внешней нагрузке, подключенной к выходу миросхемы, присутствует напряжение высокого уровня. Если на всех входах действует напряжение высокого уровня, то транзистор НТ1 работает в инверсно.активной области, транзисторы ЧТ2 и тГТЗ вЂ” открываются, закрывая ЧТ4. На выходе будет напряжение низкого уровня. Таким образом, базовый элемент ТТЛ по входам выполняет логическую операцию И с инверсией сигнала на выходе (операция И вЂ” НЕ).

Микросхемы серии К555 разработаны позже К155 и имеют лучшие эксплуатационные параметры. Применение диодов и транзисторов Шатки в сочетании с резисторами ббльшего сопротивления в базовых и коллекторных цепях позволило уменьшить сравнительно с серией К155 потребляемую мощность в 5…5 раз при том же быстродействии.

Дополнительное достоинство микросхем серии К555 при их использовании в импульсных устройствах вЂ” ббльшее входное сопротивление. В микросхемах серии К555 вместо многозмиттерного транзистора входную операцию И выполняет днодно-резисторная цепь К1, Ч(!3, !г04 (рис. 2.19). Последующие узлы действуют подобно аналогичным узлам элемента серии К155, хотя немного и отличаются по схеме. Напряжение питания микросхем ТТЛ и ТТЛШ общего назначения (!к=5 В~ба)э. Выходное напряжение высокого уровня а зависимости от нагрузки равно (3′ их=2,4…4 В, а низкого ()з„„=б,!…0,4 В.

В зависимости от технологии и экземпляра микросхемы пороговое напряжение на входе элемента ТТЛ, при котором происходит смена выходных состояний, находится в границах !…1,5 В для микросхем универсальных серий обычно принимают !1„р вЂ” вЂ” 1,3 В, для маломощных ТТЛШ ()зср=! В. П„ иэ»„,В „р (Узи»,5 уу д а з г»» р у г гаям,р б г Э ббры,дл Рис. 2.20.

Резистор на входе инвертора ТТЛ (а) и ТТЛШ (б) и соответствующие передаточные характеристики Микросхемы ТТЛ и ТТЛШ с точки зрения их применимости в импульсной технике уступают микросхемам КМОП. К недостаткам импульсных устройств на микросхемах ТТЛ относятся нестабильность длительности выходных импульсов при колебаниях напряжения питания и температуры среды, а также ограниченные пределы допустимых сопротивлений резисторов во входных цепях микросхем. Последняя особенность объясняется сравнительно небольшим входным сопротивлением микросхем ТТЛ и появлением тока при подключении ко входу внешнего резистора й„. Ток, протекающий по цепи от плюсового провода питания через резистор й1, эмиттерный переход транзистора тУТ1 (на рис.

2.20,а) либо диод ТУ))2 (на рис. 2.20,б) и резистор йвю создает на резисторе й„падение напряжения, ноторое воздействует на вход подобно входному напряжению от внешнего источника. Падение напряжения на внешнем резисторе Он вЂ” Ы)ав () в н = 1 и й в н = й в н й1+ й», 12.1) где б()нв вЂ” падение напряжения на участке база вЂ” змиттер входного транзистора либо на входном диоде Шотки. В первом случае б()н»=0,7 В, во втором 0,3 В.

Сопротивление внешнего резистора, при котором обеспечивается желаемое входное напряжение, можно найти из предыдущего урав- нения йвн=()внй(»У(()н вЂ” б()нв вЂ” ()вн). (2.2) Поскольку переходная характеристика состоит из трех участков, каждый из которых характеризует определенное состояние микросхемы, здесь возможны три режима работы.

При малых значениях й,н напряжение на резисторе эквивалентно сигналу низкого уровня. Сопротивление й,н при этом не должно ирены. шать йввв(05 кОм длЯ элементов сеРии К!55 и йввн<25 кОм длЯ серии К555. Высоний входной уровень обеспечивается, когда это сопротивление превышает й’„)5 кОм для микросхем серии К155, а для серии К555 й’вн)25 кОм.

Когда сопротивление й,» имеет промежуточное значение, рабочая точка приходится на наклонный (активный) участок характеристичп Этому случаю соответствует нетиповой для цифровых микросхем линей° ый (усилительный) режим работы. Из конкретных микросхем ТТЛ в импульсных устройствах наиболее употребительны К!55ЛН! и К555ЛН! вЂ” шесть независимых инверторов, связанных только общим питанием; К155ЛАЗ и К555ЛАЗ вЂ” четыре двувходовых логических элемента И-НЕ; К155ЛП5 и К555ЛП5 вЂ” четыре логических элемента Исключающее ИЛИ.

Иа 0-триггеров со статическим управлением следует отметить микросхемы К155ТМ7 и К555ТМ7 вЂ” четыре триггера, включенныв двумя парами, на каждую пару вЂ” один общий тактовый вход. Микросхемы К155ТМ2 и К555ТМ2 содержат в корпусе два Еьтриггера с запуском по фронту тактирующего импульса. Их используют как по прямому назначению, так и в роли Т-триггера, в которые обращают по описанной ранее методике. В рассматриваемых сериях есть несколько зК-триггеров.

Типичный представитель вЂ” микросхема К555ТВ9 вЂ” два триггера, управляемых по срезу тактового импульса. Микросхема К!55ТВ! содержит один триггер, но имеющий по три входа 1 и К. Одноименные входы связаны между собой операцией И. Если необходимо использовать только один вход из трех, на остальные подают напряжения высокого уровня. Этот триггер также управляется по срезу тактового импульса. Из триггеров Шмитта отметим микросхемы К155ТЛ2 и К555ТЛ2 вЂ” по шесть одновходовых триггеров с инверсией выходного сигнала К155ТЛЗвЂ” с логическим элементом 2И на входе и инверсией сигнала на выходе.

Передаточные характеристики триггеров обеих микросхем одинаковы. Поро. говые напряжения имеют следующие значения~ Упю. =0,8 В; О явь=1,6 В. 2.6. Цифровые микросхемы структуры К)тхОП Большое распространение, в том числе и в импульсной технике, получили в последнее время микросхемы на основе полевых транзисторов структуры металл-окисел-полупроводиик (МОП). Принципиальные особенности этих транзисторов позволяют создавать элементы и целые узлы цифровых устройств с малым потреблением мощности при высокой помехоустойчивости и удовлетворительной нагрузочной способности.

Действие этих транзисторов основано на управлении рабочим током с помощью электрического поля, создаваемого входным напряжением, поэтому для них характерно очень большое входное сопротивление (6). Рабочий ток в полевых транзисторах создают носители электрического заряда одного знака (электроны или дырки). В зависимости от того, какие носители заряда используются, различают полевые транзисторы с р-каналом или п-каналом. В цифровых микросхемах применяют полевые транзисторы с так называемым индуцированиым (наведенным) каналом.

У та. ких транзисторов электропроводный канал как элемент конструкции отсутствует. Он возникает при подаче внешнего напряжения на затвор. При нулевом напряжении на затворе ток в цепи сток вЂ” исток отсутствует, так как обе этн области структуры электрически изолированы друг от друга. Когда к затвору приложено необходимое напряжение (в транзисторе с и-каналом вЂ” положительное относительно истока, а с р-каналом вЂ” наоборот), в материале подложки образуется тонкий токопроводящий канал между областями истока и стока. Напряжение между затвором и истоком, при котором возникает канал и в цепи сток вЂ” исток появляется ток, называется пороговым 1),р.

Значение этого напряжения составляет 1,5…3 В. Некоторые серии микросхем выполнены на транзисторах МОП с каналом одного вида (изделия р- или п-логики). Однако в полной мере их достоинства раскрываются при совместном включении транзисторов с разными каналами. Подобные структуры называют комплементарными (взаимодополняющими) и сокращенно обозначают КМОП. Микросхемы структур~ КМОП обладают хорошими зксплуатационными параметрами.

В первую очередь отметим достоинства, особенно ценные для импульсных устройств,вЂ” исключительно большое входное сопротивление, широкие пределы напряжения питания от 3 до 15 В, высокий порог переключения, изменяющийся пропорционально напряжению питания. Большое входное сопротивление микросхем КМОП позволяет, с одной стороны, использовать для создания нужных временнйх выдержек РС-цепи с резисторами большого сопротивления (до 1О МОм) и конденсаторами малой емкости, что дает выигрыш в габаритных размерах и массе, и с другой генерировать импульсы большой длительности (до десятков минут).

20 схем Easy IC 555 для студентов и начинающих любителей

В этом посте мы узнаем, как построить 20 простых схем приложений на основе IC 555, которые могут использоваться во многих полезных целях.

Этот пост начинается с рассмотрения 555 как основного элемента в схеме триггера Шмитта. Далее подробно описывается функция 555 в нескольких нестабильных мультивибраторах или схемах генераторов, а также в нескольких полезных приложениях. Эти цепи состоят из светлого и темного, а также активированных аварийных сигналов по горячему и холодному току.Дополнительные схемы — это генератор кодов, дверной зуммер, тестер непрерывности, генератор сигналов и метроном. Также прилагаются различные схемы светового привода и релейного драйвера.

Блок-схема IC 555

На рис. 1 показана распиновка и функциональная блок-схема микросхемы таймера 555. Из наших предыдущих обсуждений мы знаем, что для 555 в режиме таймера задержки задержкой можно точно управлять с помощью одного внешнего резистора и одного конденсатора.

При работе в качестве нестабильного генератора частоту и рабочий цикл можно точно регулировать с помощью пары внешних резисторов и одиночного конденсатора.

Вы можете помнить, что 555 может быть активирован и сброшен с падающими сигналами, а выходная цепь может легко подавать или потреблять до 200 миллиампер или управлять цепями TTL. Характеристики 555 включают нормально включенные и нормально выключенные выходы.

IC 555 Триггер Шмитта

На рисунке 2-a показана микросхема 555 IC в качестве активного элемента в цепи триггера Шмитта. Обратите внимание, что контакт 2 TRIGGER 555 и контакт 6 THRESHOLD соединены для создания входной клеммы. Внешние входные сигналы используются прямо в этом месте.Вывод 3 OUTPUT работает как выходной вывод.

Внутренние компараторы A и B (см. Рис. 1) смещены через встроенный каскад делителя напряжения.

Этот делитель смещает компаратор A на 2/3 напряжения питания, а неинвертирующий вывод компаратора B смещает на 1/3 напряжения питания. Компаратор A запускает вход R, а компаратор B запускает вход S встроенного триггера R-S.

Если напряжение входной цепи на рис. 2-a увеличивается более чем на 2/3 напряжения питания, выход 555 переключается на 0 В.Он продолжает оставаться в этом положении до тех пор, пока входное напряжение не упадет ниже 1/3 напряжения питания.

Это приводит к тому, что выходной контакт № 3 становится высоким и продолжает оставаться в высоком уровне до тех пор, пока входной сигнал снова не превысит 2/3 уровня питания. Разница между этими двумя диапазонами триггера известна как значение гистерезиса.

Фактически это 1/3 от предложения на рис. 2-а. что является значительным гистерезисом, заставляющим схему быть полезной при обработке сигналов, где необходимо устранить шум и пульсации, как показано на рис.2-б.

Схема IC 555 с гистерезисом

На рис. 3 показан способ улучшения схемы на рис. 2-а в высокопроизводительный преобразователь синусоидальной формы в прямоугольный, полезный при входных частотах примерно до 150 кГц.

Делитель напряжения, установленный R1 и R2, смещает входную распиновку (контакты 2 и 6) 555 на его значение покоя, равное 50% напряжения питания (то есть на среднем уровне между нижним и верхним значениями триггера).

Входной синусоидальный сигнал накладывается на это место с помощью конденсатора C1.Прямоугольные выходные сигналы извлекаются из вывода 3 ИС. Резистор R3 подключен последовательно с входным контактом, чтобы гарантировать, что синусоидальный сигнал не будет деформирован после включения 555.

На рис. 4 показано, как схема триггера Шмитта может быть преобразована в релейный триггерный переключатель, активируемый темнотой, путем подключения светозависимого делителя напряжения, состоящего из потенциомера R1 и фотоэлемента R2, к входному контакту ИС. Величины сопротивления потенциометра и фотоэлемента почти идентичны в центре диапазона активации света.

Встроенная функция высокого входного гистерезиса триггера Шмитта ограничивает эффективность этой схемы весьма специфическими приложениями светочувствительных схем.

Переключатель, активируемый темнотой, с реле

Гораздо более ценная схема переключателя, активируемого темнотой, основана на рис. 5. Он работает как быстрый компаратор, а не как настоящий триггер Шмитта.

Вывод 6 THRESHOLD на внутренний компаратор A модели 555 полностью подключен к высокому уровню через резистор R3, в то время как выход светочувствительного потенциометра R1 и делителя напряжения фотоэлемента R2 используется для вывода TRIGGER 2 компаратора B.

Фоторезистивным ингредиентом для этой схемы может быть практически любой фотоэлемент из сульфида кадмия, имеющий сопротивление от 470 Ом до 10 кОм при желаемом уровне освещенности при включении. Схема на рис. 5 также может работать как выключатель, срабатывающий на свет (а не на темноту), путем замены местами потенциометра и фотоэлемента, как показано на рис. 6-а.

Схема также может работать как термостимулируемый переключатель, просто заменив термистор с отрицательным температурным коэффициентом для фотоэлемента, как показано на рис.6-б и 6-в. (Термистор с отрицательным температурным коэффициентом теряет сопротивление с повышением температуры).

Термистор для этой программы должен иметь значение сопротивления от 470 Ом до 10 кОм для предполагаемого включения температурного переключателя. Термисторы обычно изготавливаются в виде дисков с радиальным заделом, и их значения сопротивления устанавливаются на 25 ° C.

Схема осциллятора Code Practice

На рисунке 7 показана микросхема 555 как полупроводниковая ИС в осцилляторе практики Морзекода. Схема представляет собой генератор с регулируемым частотным диапазоном от 300 Гц до 3 кГц путем изменения потенциометра регулировки тембра R3.

Громкость наушников Z1 можно регулировать с помощью потенциометра R4, и наушники могут демонстрировать любое сопротивление постоянному току от низкого значения Ом до многих МОм.

Схема генератора потребляет нулевой ток покоя, пока нормально открытый ключ Морзе не подключен к источнику питания от 5 до 15 вольт.

Схема дверного зуммера

На рис. 8 показан 555, работающий как полупроводниковый блок в дверном зуммере с простым электронным управлением.Кнопочный переключатель S1 подключает 555 к 9-вольтовой батарее, а выход IC подключается к динамику SPKR1 с помощью конденсатора C4. Конденсатор Cl имеет низкое сопротивление линии питания, обеспечивая достаточный выходной ток возбуждения на динамик, как только срабатывает S1. Схема издает непрерывный жужжащий звук, определяемый потенциометром R2.

Схема проверки целостности цепи

На рис. 9 показан датчик 555 как полупроводниковый элемент в приборе проверки целостности цепи, который издает звуковой сигнал только тогда, когда сопротивление между измерительными щупами ниже нескольких Ом.

Функционирование схемы определяется выходным звуком, который становится слышимым только при положительном смещении RESET (контакт 4) примерно до 600 милливольт или выше с помощью потенциометра чувствительности R5. Контакт 4 обычно соединяется с землей через резистор R2, поэтому частота звука не слышна.

Для активации зуммера в схеме на рис. 9 необходимо, чтобы обе точки датчика соприкоснулись, подключив R2 к выходу опорного генератора, создаваемого резистором R3 и стабилитроном D1, с помощью потенциометра чувствительности R5.

Потенциометр R5 необходимо тщательно настроить, чтобы звук зуммера был едва слышен. В результате, когда сопротивление на концах пробника превышает пару Ом во время проверки целостности цепи, звук зуммера не слышен.

Схема работает с использованием нескольких миллиампер каждый раз, когда активируется S1, даже если концы зонда не соприкасаются.

Схема генератора сигналов

На рисунке 10 показан 555, работающий как генератор сигналов для оценки как звуковых, так и радиочастотных цепей.Схема работает с частотой несколько сотен герц при срабатывании S1.

Его прямоугольный выходной сигнал чрезвычайно богат гармониками, которые можно было бы заметить на частотах до десятков мегагерц с помощью радиоприемника. Уровень сигнала можно регулировать с помощью потенциометра R3.

Когда выходной сигнал становится высоким, C1 быстро заряжается с помощью последовательно включенного диода D1 и резистора R1, создавая частотный импульс длительностью всего несколько миллисекунд.

Если выход снова становится низким, C1 разряжается последовательно с помощью потенциометра R3 и резистора R2, чтобы обеспечить период отключения около 2 секунд (30 импульсов в минуту).

Выходные импульсы подаются на динамик SPKR 1 через потенциометр регулировки уровня R4 и буферный транзистор Q1.

Светодиодные мигалки и сигнализация.

На рисунках с 12 по 14 показаны 555 светодиодов в схемах мигания, в которых светодиоды работают с одинаковыми периодами включения / выключения. Используя значения деталей, указанные на диаграммах, каждая схема мигает с частотой примерно одно мигание в секунду. Схема на рис. 12 имеет несимметричный выход.

Иногда только один светодиод, а иногда и последовательно соединенные светодиоды могут использоваться между выводом OUTPUT 3 и выводом заземления l модуля 555, при этом все светодиоды включаются / выключаются вместе.Резистор R3 фиксирует рабочий ток светодиодов.

Схема на рис. 13 похожа на схему на рис. 12, но имеет двустороннюю выходную связь. Светодиоды на контакте 3 светятся, если светодиоды на контакте 3 выключены, и наоборот. Резистор R3 определяет токи включения нижних светодиодов, а резистор R4 фиксирует рабочие токи верхних светодиодов.

На рис. 14 показано, как можно настроить схему на рис. 12 для запрограммированного переключения темноты.Резисторы R3 и R4, фотоэлемент R1 и потенциометр R2 составляют мост Уитстона с обнаружением света, который активирует 555 через мостовой детектор баланса Q1 и вывод 4 RESET на ИС. Генератор обычно отключается через резистор R6, который перемещает контакт 4 сброса около 0 В.

На рисунке 15 показан автоматический драйвер реле, активируемый нагревом или светом. Схема работает от любого реле на 12 вольт с сопротивлением катушки более 60 Ом. При подаче питания схема активирует реле RY1 вкл / выкл примерно на 1 Гц.Схема непрерывной сигнализации, активируемая нагревом или светом, показана на рис. 16.

При активации эта схема издает свистящий шум с частотой примерно 800 Гц. Динамик SPKR1 через буферный транзистор Q2 обычно потребляет много ватт мощности.

Результирующий большой выходной ток динамика может посылать пульсации напряжения на источник питания, поэтому включены диод D1 и конденсатор C3 для защиты схемы от этих помех. Диоды D2 и D3 устраняют индуктивные перенапряжения динамика, защищая Q2 от возможного разрушения.

Другие виды цепей датчиков, которые могут автоматически запускать цепи на обоих рис. 15 или 16 представлены на рис. 17. В случае, если ожидается работа в зависимости от света, датчиком может быть фотоэлемент из сульфида кадмия. В случае, если требуется, чтобы цепь активировалась в ответ на заданное значение, установленное для срабатывания в темноте, может быть применена схема, показанная на рис. 17-a. Если схема должна быть активирована после того, как сила света увеличится до некоторого заданного значения, необходимо использовать схему, показанную на рис. 17-b.

Если вы хотите активацию на основе температуры, используйте термистор с отрицательным температурным коэффициентом в качестве датчика. Для работы при низких температурах вы можете попробовать схему на рис. 17-c; для работы при более высоких температурах попробуйте схему, показанную на рис. 17-d. Независимо от предпочтительного типа функционирования, компонент датчика должен иметь значение сопротивления от 470 Ом до 10 кОм на предпочтительном уровне срабатывания.

Таймеры

A 555 может легко работать как выдающийся релейный управляющий таймер, активируемый кнопкой, если он подключен как моностабильный режим. В реальных приложениях такая схема не будет создавать точные временные сигналы продолжительностью более нескольких минут просто потому, что им нужен электролитический конденсатор с большим значением емкости. Электролитические конденсаторы обычно имеют большие допуски (от -50 до + 100%) и огромные и непостоянные токи утечки. Когда требуется, чтобы 555 был эффективным элементом в таймерах с большим интервалом, соответствующая схема должна включать конденсатор помимо электролитического.

60-минутный таймер

На рисунке 18 в виде блок-схемы показаны рекомендации, которые использовались при разработке 60-минутного таймера на основе реле.В таких случаях 555 переходит в нестабильный режим. Его выход подключен к драйверу реле через 14-ступенчатый двоичный делитель IC.

Такая схема подключения допускает стандартный коэффициент деления 16 384. В случае, если выход 555 зафиксирован на нуле в начале входного счета, выход может стать высоким после получения 8192-го входного импульса. Цепь будет оставаться на высоком уровне до тех пор, пока не будет достигнут 16 382-й импульс.

Затем выход может снова стать низким, завершая стандартную рабочую процедуру.На рис. 18 временная диаграмма запускается при активации S1, который подключает питание к схеме, в то же время запускает генератор и устанавливает счет до нуля с помощью конденсатора C2 и резистора R3. Это переключает выход счетчика на 0 В, включая реле.

Контакты RY1 удерживают подключение питания в момент отпускания S1. Такая ситуация сохраняется до тех пор, пока на вход счетчика не попадет 8192-й импульс генератора.

Когда это происходит, выход счетчика переключается на положительный уровень питания, выключая реле.Это вызывает размыкание контактов реле, отключение питания от цепи и завершение рабочего цикла.

В этой схеме генератор должен пройти через интервал последовательности, который может составлять 1/8192 от требуемого периода синхронизации (в нашем случае 0,44 секунды). Это может быть выполнено с использованием полиэфирного конденсатора емкостью 1 мкФ и резистора приблизительно 300 кОм.

На рис. 19 показано, как конструкция на рис. 18 выполняется для создания эффективной схемы таймера на основе реле, идеальной для работы от 1 до 100 минут в двух последовательных декадах.Эта схема питается от источника питания 12 В. Реле должно иметь сопротивление катушки 120 Ом или выше.

Схема длительного таймера IC 555

На рисунке 20 показано, какое время задержки в схеме на рисунке 19 можно продлить, подключив дополнительный шаг делителя между выходным контактом 3 микросхемы 555 и входом реле управления. выход. В этой конкретной схеме КМОП-микросхема 4017B с делением на десять подключена между выходом 555 и 14-ступенчатым двоичным счетчиком 4020B.

Схема, показанная на рис. 20, предлагает соответствующий коэффициент деления на все округление, равный 81 920, что обеспечивает задержку от 100 минут до 20 часов, которую можно получить с помощью этого таймера с одним диапазоном. Обратите внимание, что каждая из микросхем делителя сбрасывается последовательным соединением конденсатора C3 и резистора R3 автоматически, как только переключатель S1 включается.

На рис. 21 показан метод настройки схемы на рис. 20 для генерации стандартного таймера с широким диапазоном, который составляет от 60 секунд или около того до 20 часов в трех декадных диапазонах.Ступень деления на десять становится работоспособной, пока переключатель S1 -a перемещен в положение 3.

Цепи таймера 555 и 556

Следующая страница: Счетные схемы
См. Также: ИС (микросхемы) | Емкость | AC, DC и электрические сигналы

Введение

Пример обозначения схемы (вверху)

Фактическое расположение контактов (внизу)

8-контактный таймер 555 должен быть одним из самых полезных микросхем, когда-либо созданных, и он используется во многих проекты.

С помощью всего лишь нескольких внешних компонентов его можно использовать для создания множества схем, а не все они связаны со временем!

Популярной версией является NE555, и она подходит в большинстве случаев, когда таймер 555 указан. Модель 556 представляет собой двойную версию модели 555, размещенную в 14-выводном корпусе. два таймера (A и B) используют одни и те же контакты источника питания. Принципиальные схемы на этой странице показывают 555, но все они могут быть адаптированы для использования половины 556.

Выпускаются маломощные версии 555, такие как ICM7555, но они должны быть только используются, когда указано (для увеличения срока службы батареи), поскольку их максимальный выходной ток составляет около 20 мА (при напряжении питания 9 В) слишком мало для многих стандартных цепей 555.ICM7555 имеет такое же расположение штифтов, что и у стандартного 555.

Обозначение схемы для 555 (и 556) представляет собой коробку с контактами, расположенными в соответствии со схемой. Схема: например, 555 контакт 8 вверху для питания + Vs, выход 555 контакт 3 справа. Обычно используются только номера контактов, и на них не указывается их функция.

Модели 555 и 556 могут использоваться с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 до 15 В (18 В абсолютное максимум).

Стандартные микросхемы 555 и 556 создают значительный сбой в питании при изменении их выхода. штат. Это редко является проблемой в простых схемах без других микросхем, но в более сложных схемах. сглаживающий конденсатор (например, 100 мкФ) должен быть подключен к источникам питания + Vs и 0V. около 555 или 556.

Функции входных и выходных контактов кратко описаны ниже, и есть более полные объяснения. охватывающие различные схемы:

Astable — генерирует прямоугольную волну
Моностабильный — выдача одиночного импульса при срабатывании триггера
Bistable — простая память, которая может быть установлена и сброшена
Buffer — инвертирующий буфер (триггер Шмитта)

Таблицы данных доступны по адресу:

Входы 555/556

Вход триггера: при <¹/₃ Вс (‘активный низкий’) это делает выход высоким (+ Vs).

Он контролирует разряд синхронизирующего конденсатора в нестабильной цепи. Он имеет высокое входное сопротивление> 2 МОм.

Пороговый вход: при> ²/₃ Вс («активный высокий») это делает выход низким (0 В) *. Он контролирует заряд синхронизирующего конденсатора в нестабильных и моностабильных цепях. Он имеет высокое входное сопротивление> 10 МОм.
* при условии, что вход триггера> ¹/₃ Вс, в противном случае вход триггера переопределит вход порога и будет удерживать выход на высоком уровне (+ Vs).

Вход сброса: , когда меньше 0,7 В («активный низкий уровень»), это делает выход низким (0 В), переопределение других входов. Когда он не требуется, его следует подключить к + Vs. Он имеет входное сопротивление около 10 кОм.

Управляющий вход: его можно использовать для регулировки порогового напряжения, которое устанавливается внутри быть ²/₃ Vs. Обычно эта функция не требуется, и вход подключен к 0V с 0.Конденсатор 01 мкФ для устранения электрических помех. Его можно оставить неподключенным, если шум не является проблемой.

Разрядный штифт не является входом, но он указан здесь для удобства. Он подключен к 0 В, когда на выходе таймера низкий уровень, и используется для разрядки таймера. конденсатор в нестабильных и моностабильных цепях.

Выход 555/556

Выход стандартной 555 или 556 может сток и источник до 200 мА.Этого больше, чем у большинства микросхем, и этого достаточно для прямого подключения многих выходных преобразователей, в том числе светодиоды (с последовательно включенным резистором), слаботочные лампы, пьезопреобразователи, громкоговорители (с конденсатором последовательно), катушки реле (с диодной защитой) и некоторые двигатели (с диодом). охрана). Выходное напряжение не совсем достигает 0 В и + В, особенно при большом ток течет.

Для переключения больших токов можно подключить транзистор.

Способность как потребителя, так и источника тока означает, что два устройства могут быть подключены к выход так, чтобы один был включен, когда выход низкий, а другой был включен, когда выход высокий.На верхней диаграмме показаны два подключенных таким образом светодиода. Это расположение используется в Проект «Железнодорожный переезд», чтобы красные светодиоды мигали попеременно.

Громкоговорители

Громкоговоритель (минимальное сопротивление 64) может быть подключен к выходу нестабильной цепи 555 или 556, но конденсатор (около 100 мкФ) должны быть подключены последовательно. Выходной сигнал эквивалентен установившемуся постоянному току около ½Vs в сочетании с прямоугольным сигналом переменного тока (аудио). Конденсатор блокирует постоянный ток, но позволяет переменному току проходить, как описано в разделе «Конденсаторная связь».

Пьезоэлектрические преобразователи могут быть подключены непосредственно к выходу и не требуют конденсатор последовательно.

Катушки реле и другие индуктивные нагрузки

Как и все микросхемы, 555 и 556 должны быть защищены от кратковременных скачков напряжения. возникает при отключении индуктивной нагрузки, такой как катушка реле. Стандарт должен быть подключен защитный диод «назад» через катушку реле, как показано на схеме.

Однако , 555 и 556 требуют подключения дополнительного диода . последовательно с катушкой, чтобы гарантировать, что небольшой «сбой» не может быть передан обратно в ИС.Без этого дополнительного диода моностабильные схемы могут повторно сработать, когда катушка выключен! Ток катушки проходит через дополнительный диод, поэтому он должен быть 1N4001 или аналогичный выпрямительный диод, способный пропускать ток, сигнальный диод типа 1N4148 обычно не подходит .

555/556 Astable

555 нестабильный выход, прямоугольная волна
(Tm и Ts могут быть разными)

555 нестабильная схема

Нестабильная схема генерирует прямоугольную волну, это цифровая форма волны с резкими переходами.

между низким (0 В) и высоким (+ Vs).Обратите внимание, что длительность низкого и высокого состояний может быть другой. Схема называется и стабильной, потому что она нестабильна ни в каком состоянии: выходной сигнал постоянно меняется между «низким» и «высоким».

Период времени (T) прямоугольной волны — это время одного полного цикла, но он Обычно лучше рассматривать частоту (f), которая представляет собой количество циклов в секунду.

T = 0,7 × (R1 + 2R2) × C1 и f =	1.4
	(R1 + 2R2) × C1

T = период времени в секундах (с)
f = частота в герцах (Гц)
R1 = сопротивление в Ом ()
R2 = сопротивление в Ом ()
C1 = емкость в фарадах (Ф)

Временной период можно разделить на две части: T = Tm + Ts
Время метки (выход высокий): Tm = 0,7 × (R1 + R2) × C1
Пространство-время (выходной низкий): Ts = 0. 7 × R2 × C1

Многие схемы требуют, чтобы Tm и Ts были почти равны; это достигается, если R2 намного больше, чем R1.

Для стандартной нестабильной схемы Tm не может быть меньше Ts, но это не слишком ограничивает, потому что выход может как потреблять, так и исходить ток. Например, можно заставить светодиод кратковременно мигать длинные промежутки, подключив его (с его резистором) между + Vs и выходом. Таким образом горит светодиод во время Ts, поэтому короткие вспышки достигаются с R1 больше, чем R2, что делает Ts коротким, а Tm длинным.Если Tm должно быть меньше Ts, в схему можно добавить диод, как описано ниже. рабочий цикл ниже.

Выбор R1, R2 и C1

R1 и R2 должны быть в диапазоне 1k. до 1М. Лучше сначала выбрать C1, потому что конденсаторы доступны всего в нескольких номиналах.

Выберите C1 в соответствии с требуемым частотным диапазоном (используйте таблицу в качестве руководства).
Выберите R2 , чтобы задать требуемую частоту (f). Предположим, что R1 намного меньше R2. (так что Tm и Ts почти равны), тогда вы можете использовать:
R2 = 0,7
f × C1
Выберите R1 , чтобы он составлял примерно одну десятую R2 (мин. 1k) если только вы не хотите, чтобы время метки Tm было значительно больше пространственного времени Ts.
Если вы хотите использовать переменный резистор , лучше всего сделать его R2.
Если R1 переменный, он должен иметь постоянный резистор не менее 1к в серии
(это не требуется для R2, если он переменный).

Нестабильная работа

При высоком уровне на выходе (+ Vs) конденсатор C1 заряжается током, протекающим через R1 и R2. Пороговые и триггерные входы контролируют напряжение конденсатора, и когда оно достигает ²/₃ Вс (пороговое напряжение) выход становится низким, и разрядный вывод подключается к 0 В.

Конденсатор теперь разряжается с током, протекающим через R2 в разрядный штырь. Когда напряжение падает до ¹/₃ Вс (напряжение срабатывания), выходной сигнал становится высоким. снова, и разрядный штырь отключается, позволяя конденсатору снова начать заряжаться.

Этот цикл повторяется непрерывно, если вход сброса не подключен к 0 В, что вызывает низкий уровень на выходе. при сбросе 0 В.

Нестабильный может использоваться для обеспечения тактового сигнала для таких схем, как счетчики.

Низкочастотный нестабильный (<10 Гц) может использоваться для включения и выключения светодиода, более частые вспышки слишком часты, чтобы их можно было отчетливо разглядеть. Вождение динамика или пьезо преобразователь с низкой частотой менее 20 Гц будет производить серию «щелчков». (по одному для каждого перехода от низкого к высокому уровню), и его можно использовать для создания простого метронома.

Звуковая частота нестабильная (от 20 Гц до 20 кГц) может использоваться для воспроизведения звука от громкоговоритель или пьезоэлектрический преобразователь. Звук подходит для гудков и гудков. Собственная (резонансная) частота большинства пьезопреобразователей составляет около 3 кГц, и это будет заставить их издавать особенно громкий звук.

Рабочий цикл

Рабочий цикл нестабильной схемы — это доля полного цикла, для которой выходной сигнал высокий (время отметки). Обычно указывается в процентах.
Для стандартной нестабильной схемы 555/556 время отметки (Tm) должно быть больше, чем пространство-время (Ts), поэтому скважность должна быть не менее 50%:
Рабочий цикл = ТМ = R1 + R2
Tm + Ts R1 + 2R2

555 нестабильная цепь с диодом на R2
Для достижения рабочего цикла менее 50% параллельно с R2 можно добавить диод, как показано на схеме. Это обходит R2 во время зарядная (отметка) часть цикла так, чтобы Tm зависела только от R1 и C1:
Tm = 0,7 × R1 × C1 (без учета 0,7 В на диоде)
Ts = 0,7 × R2 × C1 (без изменений)
Рабочий цикл с диодом = ТМ = R1
Tm + Ts R1 + R2
Используйте сигнальный диод, например 1N4148.
Примеры проектов с использованием нестабильного 555: Мигающий светодиод | Значок в форме сердца | «Случайный» флешер
Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер
555/556 Моностабильный
555 моностабильный выход, одиночный импульс

555 моностабильный контур с ручным триггером

Моностабильная схема при срабатывании триггера выдает один выходной импульс. Это называется mono стабильный, потому что он стабилен только в в одном состоянии : «output low». Состояние «высокий выход» является временным.
Длительность импульса называется периодом времени (Т), и это определяется резистор R1 и конденсатор C1:
период времени, T = 1,1 × R1 × C1
T = период времени в секундах (с)
R1 = сопротивление в Ом ()
C1 = емкость в фарадах (Ф)
Максимальный надежный период времени составляет около 10 минут.
Почему 1.1? Конденсатор заряжается до ²/₃ = 67%, поэтому он немного длиннее постоянной времени (R1 × C1) — время, необходимое для зарядки до 63%.
Сначала выберите C1 (доступно относительно немного значений).
Выберите R1 , чтобы указать необходимый период времени. R1 должен быть в пределах 1k до 1 МОм, поэтому используйте постоянный резистор на не менее 1k последовательно, если R1 переменный.
Остерегайтесь , что значения электролитического конденсатора неточны, часто встречаются ошибки не менее 20%.
Остерегайтесь , что электролитические конденсаторы утекают заряд, что существенно увеличивает период времени. если вы используете резистор большого номинала — используйте формулу как очень приблизительный ориентир!
Например, проект таймера должен иметь максимальный период времени. 266 с (около 4½ минут), но многие электролитические конденсаторы увеличивают это время примерно до 10 минут!

Моностабильный режим
Период синхронизации запускается (запускается), когда входной сигнал триггера (555 контакт 2) меньше, чем ¹/₃ Vs, это делает выход высоким (+ Vs), и конденсатор C1 запускается заряжать через резистор R1.После начала периода времени дальнейшие пусковые импульсы игнорируются.
Пороговое значение Вход (555 контакт 6) контролирует напряжение на C1, и когда оно достигает ²/₃ Вс, период времени равен больше, и выход становится низким. При этом разряд (555 пин 7) стоит подключен к 0V, разряжая конденсатор, готовый к следующему триггеру.
Сброс , вход (555 контакт 4) отменяет все другие входы, и отсчет времени может быть отменен. в любой момент, подключив сброс к 0 В, это мгновенно понижает выходной сигнал и разряжает конденсатор.Если функция сброса не требуется, контакт сброса должен быть подключен к + Vs.
Сброс при включении питания или цепь триггера

Сброс при включении или триггер
Может быть полезно убедиться, что моностабильная схема сбрасывается или запускается автоматически при источник питания подключен или включен. Это достигается за счет использования конденсатора вместо (или в дополнение к) нажимному переключателю, как показано на схеме.
Конденсатору требуется короткое время для зарядки, кратковременно удерживая вход близким к 0 В, когда цепь включена. Переключатель может быть подключен параллельно конденсатору, если вручную операция тоже требуется.
Это расположение используется для триггера в проекте таймера.
Срабатывание по фронту
Схема срабатывания фронта
Если входной сигнал триггера все еще меньше ¹/₃ Вс в конце периода времени выходной сигнал будет оставаться высоким до тех пор, пока триггер не станет больше ¹/₃ Vs.Этот Ситуация может возникнуть, если входной сигнал поступает от двухпозиционного переключателя или датчика.
Моностабильный можно сделать с запуском по фронту , реагируя только на изменений входного сигнала, путем подключения триггерного сигнала через конденсатор ко входу триггера. Конденсатор внезапно проходит изменяется (AC), но блокирует постоянный (DC) сигнал. Для получения дополнительной информации см. Страницу на емкость. Схема срабатывает по отрицательному фронту, потому что она реагирует на внезапное падение входного сигнала.
Резистор между триггером (555 контакт 2) и + Vs обеспечивает нормальный высокий уровень триггера (+ Vs).
Примеры проектов с использованием 555 monostable: Регулируемый таймер | Электронный замок | Светочувствительная сигнализация
Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер
555/556 Bistable (flip-flop) — схема памяти
555 бистабильная схема
Схема называется bi stable, потому что она стабильна в двух состояниях : высоком уровне вывода и низком уровне вывода.Он также известен как «триггер».
Имеет два входа:
Триггер (555 контакт 2) устанавливает высокий выходной сигнал .
Триггер — активный низкий уровень, он работает, когда <¹/₃ Vs.
Сброс (555 контакт 4) устанавливает на выходе низкий уровень .
Сброс — это «активный низкий уровень», он сбрасывается при <0,7 В.
Цепи сброса по включению, триггера по включению и триггера по фронту можно использовать, как описано выше для моностабильного.
Пример проекта с использованием бистабильного сигнала 555: Модель сигнала железной дороги
Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер
555/556 Инвертирующий буфер (триггер Шмитта) или НЕ вентиль
555 схема инвертирующего буфера
(вентиль НЕ)

символ затвора НЕ
Вход буферной схемы имеет очень высокий импеданс (около 1 МОм). поэтому для него требуется всего несколько мкА, но выход может потреблять или отдавать до 200 мА.Это позволяет источнику сигнала с высоким сопротивлением (например, LDR) переключать выходной преобразователь с низким сопротивлением (например, лампу).
Это инвертирующий буфер или НЕ вентиль, потому что Логическое состояние выхода (низкий / высокий) является обратным состоянию входа:
Входной низкий (<¹/₃ Vs) делает выходным высоким , + Vs
Входной высокий (> ²/₃ Вс) делает выходным низким , 0 В
Когда входное напряжение находится в диапазоне от ¹/₃ до ²/₃ В / с, на выходе остается в своем нынешнем состоянии.Эта промежуточная область ввода представляет собой мертвое пространство, где нет ответа, свойство, называемое гистерезисом , , похоже на люфт в механической связи. Этот тип схемы называется триггером Шмитта .
Если требуется высокая чувствительность, гистерезис является проблемой, но во многих схемах он помогает. имущество. Это дает входу высокую помехоустойчивость, потому что как только на выходе схемы переключается на высокий или низкий уровень входного сигнала должен измениться как минимум на ¹/₃ Vs чтобы переключить выход обратно.
Начало страницы | Входы | Выход | Astable | Рабочий цикл | Моностабильный | Edge-trigger | Бистабильный | Буфер
Следующая страница: Счетные схемы | Изучение электроники
© VCampus 2013, Клуб электроники, vcampus.co
Таймер 555 | Крошечные Транзисторы
Если есть классический аналоговый чип, даже более знаковый, чем ОУ 741, то это должен быть таймер 555. Выпущенный всего через три года после 741, он также покорил мир, продав миллиарды единиц за пять десятилетий.В отличие от модели 741, в которой операционные усилители стали обычным типом микросхем, модель 555 осталась в значительной степени отдельным классом. Существует множество микросхем, которые могут генерировать прямоугольные или треугольные волны, но я не могу придумать какой-либо чип, который мог бы работать как одноразовый, триггер, триггер Шмитта или один из миллиона различных типов генераторов, таких как 555. .
Разработанный Хансом Камензиндом в 1972 году, его история подробно описана в собственной книге Камензинда «Разработка аналоговых микросхем». Я настоятельно рекомендую прочитать его (доступный в бумажном виде или для бесплатной загрузки), если вас интересует аналоговый дизайн ИС.В главе 11 Камензинд показывает схему оригинального таймера 555:
.
Это довольно умная установка с двумя дюжинами транзисторов, образующих два компаратора, триггер и выходной драйвер. Первоначально выпущенный Signetics, он был быстро скопирован большинством других производителей полупроводников того времени. Сегодня я покажу несколько из них, начиная с самого старого, найденного в моей коллекции: TDB0555DP от Thomson.
Эта микросхема имеет код даты 1982 года. Thomson (французская компания) давно объединилась с итальянской SGS и превратилась в STMicroelectronics, которая на сегодняшний день является одним из крупнейших производителей полупроводников.
Внутри мы находим три больших пятерки, показывающих функцию микросхемы. Но нет логотипа производителя или другой идентифицирующей информации, кроме едва заметной буквы «P152» между контактами VCC и GND. На правом краю находится строка As, показывающая, что каждая маска находится в своей первой редакции. В верхнем левом углу есть несколько цветных тестовых шаблонов.
Обратите внимание, что числа «555» расположены на трех резисторах 5 кОм R7-R8-R9, которые охватывают почти всю ширину микросхемы. Также хорошо видны три очень больших NPN-транзистора: два выходных транзистора (Q22-Q24) по обе стороны от выходного контакта и разрядный транзистор (Q14) рядом с его собственной контактной площадкой.
Увеличив масштаб в верхнем левом углу, мы можем ясно увидеть компаратор пороговых значений. Я обозначил транзисторы, чтобы они соответствовали схеме Камензинда. Пары Дарлингтона NPN (Q1 / Q2 и Q3 / Q4) имеют общий N-образный колодец, как и токовые зеркала PNP (Q5 / Q6 и Q7 / Q8). Следует отметить одну интересную вещь: коллектор Q7: он должен быть подключен к земле, но вместо того, чтобы прикреплять контакт коллектора и направлять его к контакту GND с помощью металлического провода, разработчик этого чипа решил просто расширить P-диффузию коллектора до край N-лунки, поэтому он напрямую контактирует с P-подложкой.Это означает, что ток Q7 течет через подложку к ближайшему контакту. Если это произойдет далеко, может произойти значительное падение напряжения, которое поднимет напряжение коллектора Q7.
Вот триггерный компаратор, и мы снова видим те же самые компоненты, что и на схеме. Q10 и Q13 на самом деле являются вертикальными PNP, которые можно использовать в этом месте, поскольку их коллекторы подключены к земле. Обратите внимание, что поблизости есть контакт подложки, чтобы гарантировать, что коллекторы подключены через низкое сопротивление. Q11 и Q12 — боковые PNP. R6 — это пинч-резистор, который можно распознать по контуру диффузии эмиттера поверх (узкой) базовой диффузии. Это дает возможность на такой небольшой площади уместить 100 кОм.
Следующим идет LM555 от National Semiconductor. NSC был приобретен TI еще в 2015 году, но старый логотип все еще присутствует на классических продуктах, которые вы можете купить сегодня (как мы видели ранее на LM741).
Клон
National из 555 довольно необычен, потому что на самом деле он содержит несколько существенных изменений в схемотехнике.Ниже представлена схема, напечатанная в таблице данных.
Начиная с порогового компаратора, мы замечаем, что отсутствуют R1-R2-R3. Хотя Q5 и Q6 нарисованы иначе, чем на схеме Камензинда, на самом деле они связаны одинаковым образом. Это связано с тем, что удаление эмиттерных резисторов позволяет превратить два токовых зеркала PNP в PNP с разделенным коллектором, что экономит место по сравнению с четырьмя отдельными транзисторами.
Выход Q5-Q6 проходит в токовое зеркало NPN, Q15-Q16.Затем эмиттерный повторитель (Q17) подает сигнал на триггер. Зеркало NPN дает дополнительное усиление компаратору, поскольку оно использует обе полярности дифференциального сигнала, выходящего из Q5-Q6, и направляет его в высокоимпедансный узел на коллекторе Q16. В первоначальной конструкции это усиление было достигнуто за счет отношения R1-R3 к R2, в то время как сигнал Q7 просто сбрасывался в землю.
Вторая разница — в компараторе триггера. Вместо R6 разработчики National решили реализовать другое текущее зеркало NPN, Q12-Q13.Это также должно дать этому компаратору большее усиление, обеспечивая более чистое переключение и меньшее смещение. Насколько все это помогает, неясно, потому что спецификации в техническом описании National идентичны характеристикам всех других 555….
Внутри мы снова видим числа «555» над тремя резисторами, разрядный транзистор в верхнем левом углу и выходные транзисторы в правой части кристалла. National действительно включил свой корпоративный логотип, а также знаки Mask Work и Copyright.Интересно также отметить, что все маски имеют ревизию «B», а одна — даже ревизию «C». Судя по всему, в какой-то момент необходимо было сделать полный редизайн.
Я добавил к макету выше метки из схемы National. Как оказалось, этот чип не совсем соответствует рисунку: есть еще два транзистора, которые я обозначил Q29 и Q30. Кроме того, Q22 разделен на два отдельных транзистора, один из которых имеет разделенный коллектор, всего три ветви тока вместо двух.Я нарисовал полную схему ниже.
По какой-то причине National решила управлять базой разрядного транзистора (Q14) от отдельной ветви тока Q29-Q22b. Возможно, это было сделано потому, что Q14 может потреблять больше базового тока, чем Q20-Q22a.
Еще одно небольшое отличие от схемы таблицы данных — Q30 (вертикальный PNP, как Q24). Вместе с Q27 это образует драйвер тотемного столба, приводящий в движение основание Q28, что позволяет Q28 выключаться быстрее: в первоначальной конструкции Q26 будет понижать основание Q28 через R12.
Обратите внимание, что Q24 также реализован иначе, чем в конструкции Camenzind: его коллектор привязан к земле, а не к коллектору Q23. Это означает, что, когда Q26 изо всех сил пытается подтянуть выходной сигнал до низкого уровня, Q24 сам начнет потреблять ток с выхода, а не подавать дополнительный базовый ток в Q26.
Наш следующий кандидат — NE555 от TI:
Как и UA741 и LM741, TI сохраняет в производстве как старый чип National, так и собственный дизайн TI.В таблице данных TI не показана схема на уровне транзистора, а представлена только блок-схема, поэтому нам придется копаться во внутреннем устройстве микросхемы, чтобы выяснить, какую топологию схемы они использовали.
Общая схема выглядит хорошо, с тремя силовыми транзисторами слева и круглыми PNP справа. TI даже разместила контактные площадки прямо в середине кристалла, что случается довольно редко. Похоже, что они заявляют дату авторского права на 2006 год, что означает, что они внесли существенные изменения в дизайн относительно недавно. В более старой версии таблицы данных показана металлическая компоновка микросхемы (хотя схемы все еще нет), и она вообще не соответствует этой компоновке. Возможно, TI пришлось перейти на другой производственный процесс и для этого было решено обновить дизайн.
После трассировки макета я получил следующую схему:
В целом, схема очень близко соответствует оригинальному дизайну 555, но есть некоторые отличия. Давайте посмотрим на компаратор пороговых значений:
Как и в LM555 от National, здесь нет резисторов дегенерации.Но вместо того, чтобы добавлять зеркало NPN, инженеры TI решили разместить зеркало PNP (Q5-Q6) прямо поверх NPN darlington и использовать его для управления каскадом PNP с общим эмиттером (Q7). На самом деле это наиболее очевидный способ сделать это в современных технологиях; Вырождение эмиттера — это метод дискретной конструкции, при котором согласование транзисторов не может быть гарантировано. В интегральной схеме мы можем легко сделать хорошее токовое зеркало только на транзисторах. Фактически, если Q7 работает с той же плотностью тока, что и Q5-Q6, то напряжения на коллекторах всех трех транзисторов также идентичны, что дополнительно улучшает согласование.
В компараторе триггера TI использовала тот же трюк, что и National, заменив нагрузочный резистор 100 кОм токовым зеркалом NPN. Однако по какой-то причине Q17 теперь оснащен понижающим резистором базы. Учитывая, что это пережимной резистор, его значение, вероятно, находится в диапазоне 100 кОм. В остальном схема идентична оригинальной 555.
Компания
Diodes Inc из Плано, штат Техас, также производит несколько версий модели 555. Это SOIC-версия их NA555. Как и TI, Diodes не включает в свои технические данные схемы на уровне транзисторов.
На кристалле нет четких указаний на его функцию или происхождение. Виден только идентификатор «A0283C». Что интересно, так это то, насколько похожа компоновка на NE555 от TI. Общее расположение компонентов практически идентично, хотя производственный процесс явно отличается.
Пороговый компаратор точно такой же, как на оригинальной схеме Камензинда. Стоит выделить несколько вещей: во-первых, мы можем ясно видеть зажим ESD, соединяющий контакт Threshold с GND.Зажимы ESD обычно не использовались в биполярных ИС, потому что все диодные переходы уже эффективно работают как зажимы. КМОП-схемы со стеклянными затворами намного более чувствительны к электростатическому разряду и поэтому всегда включают зажимы для всех внешних сигналов.
Вторая интересная особенность этой микросхемы заключается в том, что все резисторы имеют по два контакта на одном конце, из которых используется только один. Это позволяет увеличить номинал резисторов примерно на 10%, заменив металлическую маску, что может потребоваться, если точное значение резисторов окажется немного заниженным.
Компаратор Trigger использует ту же топологию, что и TI и National, с токовым зеркалом NPN (Q8-Q26), загружающим входной каскад PNP Дарлингтона. Мы снова видим ESD-зажим, прикрепленный к контактной площадке. Еще одна вещь, обычная для современных ИС, но редко встречающаяся в 70-х, — это контактное кольцо подложки вокруг всего чипа. Это гарантирует, что подложка имеет низкоомный путь к земле по всей микросхеме, что помогает защитить ИС от защелкивания (хотя это обычно меньше проблема в биполярных ИС, чем в КМОП).
HGsemi, китайский производитель, также производит NE555 (а также LM555, как мы увидим ниже). Его техническое описание является явной копией TI, и HGsemi даже не удосужился удалить имя TI, кроме как на первой странице.
Однако сам чип является нестандартным. Металлический слой полон прямых углов; круглых транзисторов тут нет. Также на внешнем крае видны остатки тестовых цепей.
Триггерный компаратор снова того типа, который мы видели чаще, с зеркалом NPN (Q8-Q26).Интересно, что этот чип также имеет отдельную ветвь смещения (Q29) для разрядного транзистора, как и в конструкции National.
По какой-то причине диффузные слои в этом процессе изготовления очень плохо различимы. Исходя из остальной части схемы, три резистора 5 кОм (R7-R8-R9) должны быть где-то под этим толстым пучком металлических линий, но я не могу понять, где именно они расположены, или даже где их металлические контакты. .
В целом, эта схема выглядит копией LM555 компании National.Мы даже видим странную настройку с Q24 и Q30 в драйвере вывода. Так что забавно, что HGsemi продает этот чип как «NE555», а не «LM555», который у них тоже есть:
По внешнему виду он идентичен NE555, и можно задаться вопросом, почему HGsemi вообще удосуживается иметь и то, и другое в своем портфолио. Ведь цифры в даташитах идентичны. HGsemi также подготовила отдельное техническое описание для LM555, на этот раз скопировав таблицу с NE555 ST и заменив везде «NE» на «LM».
Внутри он действительно отличается от NE555 дизайном.Это действительно заставляет задуматься, почему HGsemi пошла на все, создав два разных чипа с идентичными характеристиками. С таким же успехом они могли бы сделать один дизайн для продажи под обоими номерами деталей… Мы уже видели, что они не удосужились создать отдельный дизайн для своего «LM741», а вместо этого просто изменили маркировку примерно схожего операционного усилителя.
Пороговый компаратор имеет ту же конструкцию, что и у TI, с зеркалом PNP (Q5-Q6) прямо поверх NPN darlington. Электропроводка очень плотная, из-за чего трудно увидеть расположенные ниже устройства.Опять же резисторы почти не видны.
Еще один китайский производитель с NE555 в своем портфолио — UMW. Его техническое описание снова является прямой копией TI.
Внутри снова новый дизайн. Процесс производства похож на два чипа HGsemi с квадратными эмиттерами PNP с круглыми контактами. Диффузии также трудно различить, но в этой схеме три резистора 5 кОм легко найти между выводами Discharge и Threshold.
Мне почему-то очень не нравится этот макет.Трудно дать количественную оценку «уродливому», но то, как проложено множество дорожек, и то, как транзисторы, кажется, были выброшены наугад, делает неприятный вид.
Опять же, схема такая же, как у TI и HGsemi. Но компоновка просто вызывает у меня глаза: например, в Q1 и Q2 база и эмиттер расположены горизонтально, а в Q3 и Q4 — вертикально. Простое вращение Q1-Q2 на 90 градусов сделает металлическую фрезеровку намного чище. Также обратите внимание, что ближайший к Q10 контакт P-sub является излучателем Q8! Коллекторный ток Q10 должен проходить через подложку на довольно большое расстояние.
Последний таймер 555 на сегодня — это NE555G от UTC. UTC — тайваньская компания со своими собственными заводами и достаточно широким портфелем простых аналоговых и цифровых ИС.
UTC действительно включало название их компании и идентификатор «L555». Я не совсем понимаю, что означает буква «L» в кружке. Компоновка выглядит хорошо организованной, и мы снова находим красивые круглые эмиттеры PNP. Три резистора 5 кОм находятся вверху, примерно между контактными площадками VCC и Threshold.
В отличие от UMW, мне очень нравится этот макет: он показывает, что кто-то знал, что делал, и приложил усилия, чтобы все максимально оптимизировать.Транзисторы, которые необходимо согласовать, расположены симметрично и расположены так, чтобы минимизировать количество проводов. Также обратите внимание на то, что вокруг вертикальных PNP Q10 и Q13 имеется множество контактов подложки, чтобы предотвратить токи в подложке. Между Q10-Q13 и Q11-Q12 есть хорошая полоса с толстыми контактами подложки, чтобы гарантировать, что ток не течет ниже поверхности между этими двумя группами транзисторов. Схема — это снова вариант TI. Также обратите внимание, что рядом с контактными площадками есть зажимы ESD.
Это стало довольно длинной статьей, но мне нравится, как вы можете видеть, как разные производители производят один и тот же дизайн разными способами.Также интересно увидеть, что все «современные» версии чипа содержат одни и те же модификации по сравнению с оригиналом. Я подозреваю, что микросхемы 70-х и 80-х годов будут ближе к оригинальной конструкции, как микросхема Thomson. Я попытаюсь найти несколько более старых чипов, чтобы проверить эту гипотезу
230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit dem CMOS-555-Timer-IC as Schmitt-Trigger (LMC555, TLC555)
230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit

dem CMOS-555-Timer-IC как Schmitt-Trigger
Einleitung
Dieser Elektronik-Minikurs erweitert die vielen Anwendungsbeispiele mit dem Traditionalreichen 555-Timerbaustein в CMOS-Technologie.
Es beginnt zunchst mit einer einfachen Komparatorschaltung in Bild 1, die mittels positiver Rckkopplung eine Hysterese erzeugt. Умирает это умирает grundstzliche Methode eines Schmitt-Triggers, gleichgltig ob ein interierter Komparator zum Einsatz kommt, oder ob die Schaltung diskret mit Transistoren realisiert wird. Изображение 2 показано как Blockschaltbild das Innenleben des LMC555 унд TLC555, die im Text exakt beschrieben sind. Diese Beiden Identischen ICs верден ab hier mit LMC / TLC555 abgekrzt bezeichnet.Die Bilder 3 и 5 zeigen praktische Anwendungen einer 230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation. Bild 4 zeigt was die Schaltung в Bild 3 nicht kann und warum fr eine bestimmte Situation eine einfache Komparatorschaltung ohne Hysterese im Vorteil ist. Bild 6 zeigt eine Alternative Schaltung mit einem HCMOS-Logik-NAND-Gatter, с функцией запуска Шмитта. Bild 7 zeigt was man auf gar keinen Fall bauen darf, также eine perfekte Irrtumsschaltung.
Warum ausgerechnet der LMC / TLC555 zum Zweck der Synchronization mit der 230-VAC-Netzfrequenz und nicht ganz einfach ein Schmitt-Trigger-IC der CMOS-Familien MC14xxx (MC14093), CD4xxx (CD4093) или 74HCxxxx (74HC132) eingesetzt wird, ист дарин бегрндет, dass gezeigt werden soll, dass man auch mit dem LMC / TLC555 einen Schmitt-Trigger realisieren kann und erst noch einen sehr przisen, wie wir noch sehen werden.Es kommt auch vor, dass in einer Schaltung gar keine ICs einer der CMOS-Familien zur Anwendung kommen. Da eignet sich ein LMC / TLC555 mit nur acht Anschlssen besser, als ein IC mit vier Logik-NAND-Gatter, bei demur eines gebraucht wird, das IC jedoch Platz mit 14 Anschlssen einnimmt. Умереть Синхронизация с 230-VAC-Netzfrequenz ist einfach nur ein praktisches Beispiel. Es kann ganz andere Grnde geben die Schmitt-Trigger-Schaltung mit einem LMC / TLC555 einzusetzen, z.B. Dort wo zur Hauptsache die Przision der Hysterese gefordert wird.Dies ist z.B. im Bereich der Messtechnik gegeben. Zu diesem Thema gibt es den speziellen Elektronik-Minikurs (1).
Триггер Шмитта с Komparator
Wird die Schmitt-Trigger-Schaltung в Bild 1 mit + Ub und -Ub eingeschaltet und Ue liegt zufllig auf GND-Potenzial (Hysterese-Mitte), entscheidet weitgehend die stets geringfgig unterschiedliche Anstiegsgeschwindigkeit von + Ub und -Ub, ob der Ausgang Ua auf den Wert -Ub oder + Ub kippt. Gehen wir mal davon aus, dass der Ausgang Ua auf -Ub киппт.In diesem Fall Hat Ue ‘am nichtinvertierenden Eingang, bei der angegebenen Dimensionierung des Widerstandsverhltnisses von R1 / R2 = 10/1, eine отрицательный Spannung im Wert von -Ub / 10. Wir gehen hier davon aus, es ist ein Komparator или Opamp mit Rail-to-Rail-Ausgang, Dessen Ausgangsspannung Ua die Werte von + Ub und -Ub annimmt, wenn der Laststrom an Ua nur sehr niedrig ist. Ein solcher Komparator или Opamp bentigt Ra als Pullup-Widerstand nicht. Операционные усилители drfen dann als Komparatoren eingesetzt, wenn die Frequenz nicht zu hoch ist.
Viele Komparatoren haben Open-Kollektor-, bzw. Open-Drain-Ausgnge. В diesem Fall muss ein Подтягивание — широкая стойка (Ра) zwischen Ausgang Ua und + Ub eingesetzt werden. Ra muss im Verhltnis zu R1 + R2 sehr niederohmig sein, damit die Hysterese nicht zu sehr asymmetrisch в Bezug auf GND liegt. Dies ergibt sich, weil der Ausgangswiderstand an Ua bei LOW-Pegel, beinahe -Ub, praktisch 0 Ом шляпа, whrend bei HIGH-Pegel, beinahe + Ub, ausschliesslich Ra den Ausgangswiderstand bestimmt. Im vorlegenden Beispiel hat Ra einen Wert на 1 кОм.Dazu kommt, niederohmige Ra-Widerstnde verlangsamen die Komparatorschaltung nicht unntig durch parasitre Tiefpassfilterwirkung, die durch Ra und einer parasitren Kapazitt (z.B. Parallele Leiterbahnen) zustande kommt. Eine Verlangsamung zeigt sich durch die Reduktion der Steilheit der steigenden Flanke von Ua von НИЗКИЙ НАЧ ВЫСОКИЙ.
R1 und R2 wirken as Spannungsteiler vom Ausgang zum nichtinvertierenden Эйнган. Монахиня senken wir die Spannung Ue vorsichtig bis zum Betrag von Ue ‘, также -Ub / 10.Unterschreiten wir an Ue diesen Wert auch nur schon um wenige Millivolt, kippt, bedingt durch die extrem hohe Leerlaufverstrkung, Ua auf (beinahe) + Уб. Dadurch ndert sich Ue ‘ ebenso пружинный вал от -Ub / 10 auf + Ub / 10. Dies beschleunigt den Kippvorgang, weil die Differenzspannung zwischen Ue und Ue ‘zustzlich пружинный вал zunimmt. Wir haben es также mit einer positiven Rckkopplung, bzw. mit einer Mitkopplung zu tun.
Nun fahren wir Ue in umgekehrter Richtung langsam hoch nach + Ub / 10, dem jetzigen Spannungswert von Ue ‘.berschreiten wir diesen Wert ebenfalls nur um wenige Millivolt, kippt Ua von + Ub auf -Ub und Ue ‘springt erneut auf den Wert von -Ub / 10. Die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Werten von + Ub / 10 und -Ub / 10 an Ue ‘nennt man Hysterese. Ух им Диаграмма, bedeutet Spannung der Hysterese. Die ganze bung kann von Neuem beginnen. Das Diagramm изображены в Bild 1 иллюстрируют Hystere-bzw. Триггер-функция Шмитта. Обратный путь Eingang как Signaleingang dient, entsteht ein Invertierender Schmitt-Trigger.Diese Funktion wurde hier gewhlt, weil der 555er-Schmitt-Trigger ebenfalls reverse арбайтет. In diesem Grundlagenkurs zeigt Patrick Schnabel den nicht-Invertierenden Schmitt-Trigger.
Schneller Komparator Entstren mit Hysterese: Damit ist die Eigenschaft des Schmitt-Triggers hinreichend erklrt. Bleiben wir aber noch einen kurzen Augenblick bei dieser Schaltungsversion mit einem Компаратор. Da es sehr schnelle Komparatoren gibt, мужская шляпа beim «normalen» hysteresefreien Betrieb, также in der reinen Komparatorfunktion, oft das Problem, dass die Schaltung in der bergangsphase des Ausgangssignales kurz schwingt.Anstelle Einer einzigen Flanke entsteht ein Burst. Steuert ein solcher Burst ein Flipflop, ein Counter или ein Register, hat dies schlimme Funktionsstrungen zur Folge. Abhilfe wird erreicht in dem man dem Komparator eine ganz kleine Hystere verpasst. Dazu gengt oft ein Wert von etwa einem Prozent der Betriebsspannung oder weniger. In Diesem Fall белый мужчина z.B. fr R1 = 10 кОм и R2 = 100 Ом или weniger. Гм ден Kippvorgang zu beschleunigen, kann man parallel zu R1 einen kleinen Керамикконденсатор C1 im Wert von etwa 10 pF schalten.Человек мусс так этвас praktisch testen!
Das Innenleben des LMC / TLC555
Doch nun verlassen wir den Schmitt-Trigger mit nur einem Komparator und wenden uns dem Innenleben der modernen CMOS-Version des ebenso unverwstlichen LMC / TLC555 zu. Auch damit lsst sich eine Schmitt-Trigger-Schaltung realisieren. Bezogen auf die Triggerpegel ist diese wesentlich genauer, как die mit einem einzelnen Komparator oder Opamp, weil die Triggerpegel nicht von der Ausgangsspannung abhngig грехDie 555er-Schmitt-Trigger-Schaltung besteht aus zwei Komparatoren, aus einem Widerstandsnetzwerk das die Triggerpegel, bzw. умереть Hysterese festlegt und ein RS-Flipflop, das durch die Komparatorausgnge gesteuert вирд.
Vorteile der CMOS-Version in Krze: Die selbe Schmitt-Trigger-Funktion kann auch mit der bipolaren Version des 555-Timer-IC (z.B. NE555) исправен и функционален. ПЯ Verwende hier aber bewusst die CMOS-Version, weil man nur mit ihr ausgangsseitig unbelastet die maximale Ausgangsspannung von + Ub und -Ub erreicht.Der Ausgang eines CMOS-Ausganges ist stets Rail-to-Rail-fhig. Sind + Ub und -Ub стабильный, шляпа человека einen sehr przisen Триггер Шмитта. Weitere wichtige Vorteile der CMOS-Version sind der extrem hohe Eingangswiderstand, die hhere Maximalfrequenz, der niedrigere Stromverbrauch und kein berhhter Stromimpuls auf der Betriebsspannung, wenn das Ausgangssignal des LMC / TLC555 von LOW- auf den HIGH-Pegel wechselt. Mehr zu den Unterschieden zwischen bipolarer и CMOS-версия, последний человек в (6).
Wir kommen jetzt mit Bild 2 zum Innenleben des LMC / TLC555:
Рисунок 2 иллюстрирует схему блоков LMC / TLC555.Dazu ist kurz auch ein Blick auf das folgende Schaltbild в Bild 3 notwendig. Wenn man diese seite mit Bild 2 и Bild 3 gleichzeitig betrachten will, empfiehlt sich ein zweites Fenster mit Bild 3 zu ffnen. В Bild 3 wird an einem praktischen Beispiel gezeigt, wie die Schmitt-Trigger-Funktion реалистичный вирд. Порог Die beiden Eingnge (Вывод 6) и триггер (Вывод 2) werden zu einem einzigen Eingang verbunden und von einer Spannungsquelle gesteuert. Контакт 3 ist der Ausgang. Дочь монахиня zurck zu Bild 2 zur Funktionserklrung im Detail.
Der / Reset-Eingang Pin 4 wird stets mit Vcc verbunden, wenn die Resetfunktion nicht bentigt wird. Die drei gleich grossen Widerstnde R, zwischen Vcc und GND, sorgen fr eine quivalente Dreiteilung der Betriebsspannung. Am Invertierenden Eingang des Komparators A (REF1) liegt 1/3 * Vcc und am nichtinvertierenden Eingang des Komparators B (REF2) 2/3 * Vcc. Dies sind die beiden relativen Referenzspannungswerte. Die Differenz davon — sie ist die Hysteresespannung — betrgt ebenfalls 1/3 * Vcc.Die Threshold- (Bezug auf REF2) und die Triggerspannung (Bezug auf REF1) lassen sich durch eine Spannungsquelle an Control-Voltage beeinflussen. Ist der Quellwiderstand dieser externen Spannungsquelle sehr niederohmig, z.B. ein Opamp-Ausgang, wird der Einfluss der internen Более широкий диапазон нейтрализации REF2.
Die beiden kreuzgekoppelten NAND-Gates D und C bilden ein RS-Flipflop. Umgeschaltet wird das RS-Flipflop mit den fallenden Flanken zu den LOW-Pegeln an den Eingngen / R (Сброс) и / S (Установить).Ein LOW-Impuls или ein Unterschreiten der Spannung von REF1 am Trigger-Eingang (Контакт 2) setzt das RS-Flipflop. Ausgang Q und OUTPUT (Pin 3) springen auf HIGH (+ Vcc). Ein berschreiten des REF2-Pegels am Eingang Threshold (вывод 6) setzt das RS-Flipflop zurck und Ausgang Q und OUTPUT (Pin 3) упал НИЗКИЙ (GND).
Doch nun zur eigentlichen Schmitt-Trigger-Funktion. Nach dem Einschalten des LMC / TLC555: порог (вывод 6) и триггер (вывод 2), без Gedankenexperiment, gemeinsam auf GND-Potential.Diese Beiden Eingnge werden mit der selben externen Spannung gesteuert. Die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Komparators A ist mit GND niedriger als die Spannung REF1. Der Komparatorausgang und / S des RS-Flipflop liegen auf LOW. Da die Spannung am Invertierenden Eingang des Komparators B niedriger ist als die Spannung REF2, полученный в результате HIGH-Pegel am / R-Eingang des RS-Flipflop. Damit ist der Zustand des RS-Flipflop klar auf Set Definiert and Ausgang Q und OUTPUT (Pin 3) aregen auf HIGH.
Nun lassen wir die Eingangsspannung an Threshold und Trigger ansteigen унд sehen был пассивным. Sie bersteigt den Wert von REF1 und der Ausgang des Komparators A kippt von LOW auf HIGH. / S und / R liegen jetzt auf HIGH, jedoch das RS-Flipflop verharrt weiterhin im Set-Zustand und Ausgang Q и OUTPUT (вывод 3) bleiben ebenfalls auf HIGH, denn der zweite Eingang des NAND-Gatters C ist nach wie vor auf LOW und dieser diktiert schliesslich den Ausgangspegel dieses Gatters und den Zustand des ganzen RS-Flipflop, все современные NAND-Gatters D auf HIGH gesetzt sind.Die Spannung an Threshold und Trigger steigt weiter und berschreitet jetzt den Spannungswert von REF2. Damit kippt der Ausgang des Komparators B auf LOW und setztber den / R-Eingang des NAND-Gatters D das RS-Flipflop zurck. / Q schaltet auf HIGH и Ausgang Q mit OUTPUT (Вывод 3) на НИЗКИЙ.
Nun kehren wir den Vorgang um. Wir senken die Spannung an Threshold und Триггер в Richtung GND. Die Spannung unterschreitet den Pegel von REF2, der Ausgang von Komparator B schaltet auf HIGH. Da die Eingangsspannung aber noch immer hher ist als die von REF1, ist der Ausgang von Komparator A ebenfalls auf HIGH.Das RS-Flipflop bleibt noch unverndert im Reset-Zustand. Die Eingangsspannunginkt weiter und unterschreitet den Spannungswert von REF1. Плашки schaltet den Ausgang von Komparator A auf LOW und das RS-Flipflop wird erneut gesetzt. / Q schaltet auf LOW und Ausgang Q mit OUTPUT (Pin 3) auf HIGH.
Wenn die Eingangsspannung an Threshold und Trigger zwischen den beiden Spannungswerten von REF1 und REF2 liegt, befindet sie sich innerhalb der Гистерезис. Die Eingnge / R und / S des RS-Flipflop liegen auf HIGH.Betrachten wir nun den offenen Eingang Control-Voltage (Контакт 5). Дизер ist, gegeben durch die internen Widerstnde R, ziemlich hochohmig. Эйн Strimpuls an diesem Eingang, eingekoppelt durch irgendwelche parasitre Kapazitten in der Schaltung auf dem Print, kann das RS-Flipflop in diesem Zustand in die eine oder andere Richtung fehltriggern. Умирает verhindert der Abblockkondensator C4 в Bild 3, der nie vergessen werden sollte, ausser dieser Eingang wird zur Steuerung (VCO, FM и т. д.) bentigt. Больше информации о LMC / TLC555.
Die Philosophie des Schmitt-Triggerns ….
Vergleichen wir diese Schmitt-Trigger-Schaltung mit LMC / TLC555 mit derjenigen mit dem positiv rckgekoppelten Komparator in Bild 1, so kann man sich natrlich fragen, ob die Bezeichnung Schmitt-Trigger auch fr die Schaltungen в Bild 3 und 5 richtig ist. Historisch betrachtet ist ein Hystereseschalter auf der Grundlage von Mitkopplung ein Schmitt-Trigger, denn diese Bezeichnung gab es bereits in der «Elektroniksteinzeit», как man diese Hystereseschaltfunktion mit Vakuumrhren (zwei Trioden oder eine Doppeltriode) и spter mit zwei Transistoren realisierte.Wie aber sieht es nun aus mit der 555er-Timer-Method? Identisch ist die Hystereseeigenschaft, аллергия wird diese nicht durch ein mitgekoppeltes System bedingt, — oder etwa доча?
Die typische Radio-Eriwan-Antwortet lautet: Im Prinzip Ja. Der Hysteresespannungswert wird durch die drei gleich grossen internen Widerstnde R und der Betriebsspannung festgelegt. Умереть Hystereseeigenschaft bekommt die Schaltung Allerdings erst durch das RS-Flipflop, das immer dann umgeschaltet wird, wenn der Triggerpegel unteroder der Thresholdpegel berschritten wird.Ein RS-Flipflop ist Система ein positiv rckgekoppeltes. Es ist also eine Mitkopplung im Шпиль. Daher Drfen Wir, Bei Etwas Grosszgiger Denkweise, Durchaus von einem Schmitt-Trigger reden.
230-VAC-Netzsynchronisation, eine praktische Anwendung
Bild 3 zeigt ein praktisches Anwendungsbeispiel mit dem LMC / TLC555 als Триггер Шмитта. Er dient als netzfrequenzsynchronisierter Тактгенератор, den man z.B. в Эйнеме PLL-Frequenzmultiplier также квазистабильный Referenzfrequenzquelle benutzen kann.Дамит Канн человек z.B. Mehrere Netzfrequenz-Sperrfilter, в Switched-Capacitor-Technologie (SC-Technologie), in einem analogen Signalverarbeitungssystem gemeinsam taktsteuern. Diese Methode hat den Vorteil, dass sich die Sperrfrequenz (Notchfrequenz), также die Frequenz mit der maximalen Amplitudendmpfung, der Vernderung der Netzfrequenz automatisch anpasst. Es ist sogar mglich die selbe Filterschaltung bei einer Netzfrequenz von 50Hz (Европа) или 60 Гц (США) einzusetzen. Das Sperrfilter arbeitet adaptiv.
Die Verwendung des LMC / TLC555 ist vor allm dann geeignet, wenn es um Przision geht, wie bereits beschrieben zu Bild 2. Bild 3 zeigt eine betriebsspannungssymmetrische und zeitsymmetrische Anwendung (Tastgrad = 0,5). Auf der linken Seite sind der Trafo, der Brckengleichrichter und die beiden Glttungselko angedeutet. Dieser Teil kann je nach elektrischer Leistung und Spannungen unterschiedlich sizesiert sein. Um eine стабильный Spannung von 5 VDC zu erzeugen, muss U unter Volllast mindestens 8.5 VDC haben, wobei die Rippelspannung nicht grsser als 1 Vpp sein darf, sollten herkmmliche Spannungsregler wie der LM7805 und der LM7905 zum Einsatz kommen. Es spielt Allerdings Auch keine Rolle wenn die ungeregelte Spannung U grsser als 50 VDC (dann keine LM7805 und LM7905 direkt verwenden!) wre. Предел Эйнцигера ist die Verlustleistung und die Spannungsfestigkeit von R1.
Mit R1 und R2 kann man einen Spannungsteiler Definieren, der dafr sorgt, dass die Spannung Ue2 nicht zuross wird.Zwingend ntig ist умирает от аллергенов ничт. Dem LMC / TLC555 kann eine stark berhhte Spannung nichts anhaben, weil die Sinuswechselsspannung des Trafo mit 100 кОм (R1) в Serie ausreichend hochohmig angekoppelt ist. Умереть beiden Kleinsignaldioden D1 и D2 leiten die allfllige berspannung nach +5 В постоянного тока и -5 В постоянного тока ab. Die Eingangsspannung an Pin 2 und Pin 6 kann также nie далее 5,7 В постоянного тока. Sollte ein Strom in die Eingnge von Pin 2 Унд Pin 6 fliessen, gigrenzt dies R3 до 10 кОм при максимальном 70 А.
Возбуждение конденсатора C1? R1, (R2) и C1 произвольно, как пассивные Tiefpassfilter erster Ordnung. Фильтры Die Aufgabe dieses ist es die der Netzfrequenz berlagerten Rundsteuersignale und andere hherfrequente Strsignale wirksam zu dmpfen. Gerade niederfrequente Rundsteuersignale im 100Hz- bis in den kHz-Bereich knnen am Schmitt-Trigger-Ausgang leicht zu einem unerwnschten Phasenjitter fhren, der sich je nach Anwendung strend auswirken kann. Dies unterdrckt wirksam dieses пассивный фильтр Tiefpassfilter.Die Triggerung des LMC / TLC555 muss einwandfrei, auch bei Volllast des Trafo, garantiert sein. Im vorliegenden Beispiel ist die Grenzfrequenz des Tiefpassfilter auf 27 Hz sizeiert (ohne R2). Bei der Netzfrequenz von 50 Hz wird die Eingangswechselspannung um etwa 5 дБ gedmpft. Ein Rundsteuersignal von z.B. 600 Гц вирд ум этва 26 дБ gedmpft, был получен за 20 дней. Широкая стойка R3 ist in Bezug auf die Tiefpassfilterung неуместно, weil der Eingangswiderstand der CMOS-Schaltung im G-Ohm-Bereich liegt.Эрст Данн wenn die Spannung am Eingang des LMC / TLC555 кристалл положительный или положительный отрицательный Betriebsspannung bersteigt, kann R3 Strom leiten. Умирает erhht dann die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters, die jedoch keine Rolle spielt, weil der Wert der Amplitude am Eingang dann weit ausserhalb der beiden Triggerpegel liegt.
Bei der relativ grossen Hysterese muss die berlagerte Strspannung ebenfalls recht брутто сейн, bis es zu einem unerwnschten zustzlichen Nulldurchgang und damit zu einer ebenso unerwnschten Umschaltung des Schmitt-Triggers kommt und so eine angesteuerte digitale Schaltung fehltriggern kann.Mit einem hysterefreien Komparator, zwecks Синхронизация с Sinusnulldurchgang, ist dieses Проблема wesentlich grsser, und das erst recht, weil ein Tiefpassfilter einen unerwnschten Phasenwinkel verursacht und u.U. nicht zum Einsatz kommen канн. Dies ist jedoch das Thema eines andern Elektronik-Minikurses (3). Auch hier entsteht durch das Tiefpassfilter eine Phasenverschiebung. Es kommen nur Anwendungen во Фраге wo dies unrelevant ist. Das ist dann der Fall, wenn nur die Frequenz-Synchronization wichtig ist.
C2 und C3 dienen als sogenannte Blockkondensatoren. Einerseits dmpfen diese Keramikmultilayerkondensatoren allfllige hochfrequente Strsignale und anderseits liefern sie die Energie im steiltransienten Umschaltmoment der Ausgangsstufe des LMC / TLC555. Warum C4 im Datenblatt vorgeschlagen wird, steht im Textteil zu Bild 2.
Was die Schaltung in Bild 3 nicht kann!
Mit einem hysterefreien Komparator anstelle eines Schmitt-Triggers ist es mglich das Rechtecksignal mit dem Sinusnulldurchgang (Bild 4 rechts) zu synchronisieren, падает dies ntig ist.Das Problem mit Strungen durch Rundsteuer- und anderer Strsignale ist Allerdings Betrchtlich grsser.
Schon einigemale haben ELKO-Leser die Schaltung in Bild 3 nachgebaut und sie beanstandeten, dass ihre Anwendungen nicht funktionierten. В E-Mail-Diskussionen stellte sich stets heraus, dass der Leser eine Netzfrequenzsynchronisation brauchte, welche die Impulsflanken dort setzt wo die Sinusnulldurchgnge im 230-VAC-Netz erfolgen. Das ist aber alles nicht so einfach, wie es zunchst aussieht.Dies ist in einem speziellen Elektronik-Minikurs (2) тематизирт.
Синхронизатор с однополярным питанием
Schliesslich sei noch erwhnt, dass die Schmitt-Trigger-Schaltung in Bild 3 auch mit nur einer Betriebsspannung (Singlesupply-Modus) арбайтет. Dazu verbindet man Pin 1 des LMC / TLC555 mit GND и C3 (siehe Bild 3) entfllt. Das ist auch schon alles. Die Allerdings Nicht zeitsymmetrische Ausgangsspannung — Tastgrad
Диод D2, предназначенный для использования с другими функциями.Sie dient zwar genauso wie im Falle der simrischen Betriebsspannung in Bild 3 der Spannungsbegrenzung. Allerdings Tut D2 умирает сейчас. Ohne sie gbe es keine saubere Halbwellengleichrichtung, der Nullpegel der gleichgerichten Spannung Ue2 wre stndig etwas im negativen Bereich. D2 «drckt» diesen Nullpegel nach oben auf den Wert der Diodenflussspannung von etwa -0.7 V. D1 arbeitet gleich wie в Bild 3. Sierogrenzt die положительный Spannung Ue2 wenn diese grsser als + Ub wird.
Альтернативная синхронизация триггера Шмитта-Нетца
Besonders в komplexen Digitalschaltungen werden neben den Микроконтроллеры и DSP чаще всего имеют Gatter-, Buffer-, Счетчики и регистры ICs aus den bekannten CMOS- und HCMOS-Familien eingesetzt.Braucht мужчина bei einem solchen Design einzelne wenige NAND-Gatter, jedoch z.B. nicht alle vier eines 74HC00, bietet es sich natrlich an, eines dieser NAND-Gatter fr eine Netzfrequenzsynchronisation zu verwenden, wenn man nicht gleich die Przision eines LMC / TLC555-Version bentigt. Da der 74HC00 keine Schmitt-Trigger-Funktionen enthlt, muss man dieses IC gegen den 74HC132 tauschen, welches pin- und beinahe funktionskompatibel ist. Бейнахе, weil die sogenannte Propagation-Delay-Time des 74HC132 etwa 50% grsser ist als beim 74HC00.Da es sich bei dieser digitalen IC-Familie ebenfalls um CMOS handelt und der Eingangswiderstand ebenfalls im G-Ohmbereich liegt, kann das selbe passive Tiefpassfilternetzwerk mit der berspannungsschutzfunktion, welche Bild 5 zeigt, verwendet werden. Bild 6 zeigt die Schaltungsvariante mit einem HCMOS-Gatter des 74HC132:
Selbstverstndlich kann man an Stelle eines 74HC132-Gatters ebenso ein 74HC14-Inverter einsetzen, der die selben Eigenschaften des Schmitt-Triggers aufweist.Es kann также sein, dass in einer Schaltung ein Hex-Inverter 74HC04 zum Einsatz kommt, jedoch nicht alle sechs Инвертор gebraucht werden. Man ersetzt den 74HC04 durch den 74HC14, Falls dies der Geschwindigkeitsnachteil zulsst, und verwendet einer Dieser Inverter FR die Netzfrequenzsynchronisation.
Ergnzend sei hier noch erwhnt, dass es die modernere IC-Familie Усовершенствованная CMOS-матрица, модель HCMOS ist. Anstelle eines 74HC14 kme dann ein 74AC14 zum Einsatz.
Es stellt sich noch die Frage, obman auch TLL-Schmitt-Trigger-ICs (z.Б. 74ALS13, 74ALS14, 74ALS132) einsetzen kann. Ман канн, абер человек шляпа мит einem relativ niedrigen Eingangswiderstand zu kmpfen. Da TTL Schnee von vorgestern ist, gehe ich nicht weiter darauf ein. Entsprechende Experimente bleiben dem Leser selbst berlassen …
Ирртум !!! Nicht nachbauen!
Wenn man ein elektronisches System mit einem primrgetakteten Schaltregler speist, enthlt dieses bekanntlich keinen Netztrafo aus dem man von einer Sekundrwicklung etwas Spannung zur Netzсинхронизация Nutzen kann.In diesem Fall sollte man fr etwa 5 Euro einen winzigen Netztrafo mit einer Leistung von 0.5VA verwenden und die Schaltung von Bild 3 или Bild 4 realisieren. Fr diesen Zweck reicht diese Trafoleistung vllig aus. Auf keinen Fall sollte man auf die Idee kommen den Trafo durch einen kapazitiven Vorwiderstand — wie man ihn oft in trafolosen ans 230-VAC-Netz geschalteten Niederspannungsanwendungen antrifft — zu ersetzen und die galvanische Trennung mit einem Optokoppler zu realisieren! Es gbe die Mglichkeit mit dem kapazitiven Vorwiderstand C1 die Infrarot-LED eines Optokoppler zu steuern.Diese sendet dann netzsynchrone IR-Impulse zum Фототранзистор, Dessen viel zu langsamen Flanken ebenfalls geschmitt-triggert werden mssen. Умирает erledigt z.B. Используйте NAND-Gatter с функцией Schmitt-Trigger для 74HC132.
Warum beschreibe ich eine Schaltung, die ein Irrtum ist? Ганц айнфах: Вен ich auf diese Idee komme, kommen andere auch drauf und ich machte auf dem Testboard schnell die Erfahrung, dass ich etwas Wichtiges zu Beginn nicht berlegte. Nmlich die Tatsache, dass der kapazitive Widerstand von C1 bei den wesentlich hherfrequenten Rundsteuersignalen sehr viel niederohmiger ist.Die Amplituden der Rundsteuersignale sind niedrig im Verhltnis zur Amplitude der 230-VAC-Wechselspannung. Да дер kapazitive Widerstand von C1 bei diesen Frequenzen jedoch sehr viel niederohmiger ist, ist der dadurch erzeugte LED-Strom nicht mehr viel niedriger wie der welcher durch den 50Hz-Wechselstrom erzeugt wird. Умирает hat zur Folge, dass es weit mehr als nur zwei Amplitudennulldurchgnge pro Periode der Netzfrequenz geben kann. Anstelle von blossen Phasenjittern, kommt es zu Fehltriggerungen bei der nachfolgenden digitalen Schaltung.Eine Tiefpassfilterung, wie R4 / C3 zeigt, taket keine taugliche Verbesserung. Auch das Hinzufgen von C2 mit der Tiefpassfilterwirkung в Verbindung mit R1 и R2 Принесите Нур Вениг Verbesserung, wobei dann C1 wegen dieser Filterschaltung, welche einen Teil des Stromes abzweigt, grsser gewhlt werden muss. Diese Ganze Methode fhrt zu einem sinnlosen Gebastel, geradewegs in die Sackgasse! Die Lsung mit einem kleinen Trafo, auch fr nur gerade diesen Synchronisationszweck, ist vielleicht etwas teurer, jedoch elektrisch wesentlich unproblematischer, betriebssicherer, eleganter und ganz einfach seris.
Ссылки, die zum Thema passen!
Die folgenden Links zeigen Anwendungen bei denen die 230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation zur Anwendung kommt, z.T. иедох etwas anders realisiert ist. Истинная синхронизация с дем Sinusnulldurchgang nicht notwenig, so ist es sehr leicht mittel- und hochfrequente Signalberlagerungen auf der 230-VAC-Netzspannung wegzufiltern.
Es gibt eine Anwendung mit einem aktiven Tiefpassfilter vierter Ordnung, das eine exakte Phasendrehung von 180 Grad bewirkt.Dadurch erreicht man trotz Laufzeit eine Synchronization im Sinusnulldurchgang, Allerdings um Максимальная частота 20 мс, лучше частоты 50 Гц. Fr eine Phasenanschnittssteuerung ist die Verzgerung неуместно, абер дер Sinusnulldurchgang ist wichtig. Wenn man die folgenden Links durchmustert, wird man fndig … 🙂
Томас Шерер, (фильтр); 29.04.2002; 15.03.2003 (дасЕЛКО); 21.12.2003, 31.05.2004; 12.04.2005; 20.02.2007; 09.12.2008; 07.08.2014; 23.02.2015
Проект триггера Шмитта
с использованием таймера 555 (электронная книга), Гуруджи | … Проект триггера Шмитта с управляемым светом
с использованием таймера 555 (электронная книга), Гуруджи | … | bol.com Слуитский венстер
Jouw cookievoorkeuren
Om bol.com voor jou nog beter te maken, gebruiken wij altijd functionele en analytische cookies (en daarmee vergelijkbare technieken).Ook Willen we cookies plaatsen om je bezoek aan bol.com en onze communication naar jou makkelijker en persoonlijker te maken. Met deze cookies kunnen wij en derde partijen jouw internetgedrag binnen en buiten bol.com volgen en verzamelen. Hiermee passen wij en derden onze веб-сайт, приложение, реклама и общение с интересами. Мы используем ваш cookievoorkeur op в вашей учетной записи. Als we je account op een ander apparaat herkennen, hoef je niet opnieuw de keuze te maken. Дверь op ‘acceptpteren’ te klikken ga je hiermee akkoord.Je kunt je cookievoorkeuren altijd weer aanpassen. Lees er meer в ons cookiebeleid.
Ga naar zoeken Ga naar hoofdinhoud
Дверь drukte kan de reactie van de klantenservice партнера langer duren. Bekijk je track & trace voor de laatste status van je bestelling
Ebooks lezen is heel makkelijk.На вашем смартфоне или планшете с бесплатным bol.com Kobo приложение для чтения электронных книг Kobo.
Саменваттинг
Серия
Mini Elecronic Projects — Эта серия полезна для создания проектов, изучения электронных схем и понимания их реальных приложений.
Эта электронная книга поможет вам создать проект «Управляемый светом триггер Шмитта с использованием таймера 555».
Это отличная электронная книга по отличной цене. Эта электронная книга предоставляет практический опыт обучения инженерам, техническим специалистам, студентам и любителям, которым любопытно и которые хотят учиться и самостоятельно создавать электронные проекты. Проект в этой электронной книге объяснен простым и информативным образом. В дополнение к проекту, в эту электронную книгу включено много всего, что упрощает создание проекта.
Создавая эти электронные проекты, вы быстро значительно повысите свои навыки и аналитические способности.Он использовался в тысячах приложений и чрезвычайно популярен.
Эта электронная книга включает: принципиальные схемы, описание схем, список деталей, реальные фотографии электронных компонентов, их конфигурацию контактов и полярность, цветовые коды компонентов и таблицы преобразования значений компонентов.
БОНУС: Для поддержки ваших работ по созданию проекта и повышения ваших знаний, также включены дополнительные материалы, такие как понимание принципиальных схем, анатомия макета, принцип работы макета и схемы, а также отработка схемы на макете с реальными фотографиями и подробным объяснением.
Характеристики продукции
Inhoud
Таал
Энгельса
Биндвейзе
Электронная книга
Verschijningsdatum
июнь 2020
Формат электронной книги
Adobe ePub
Lees mogelijkheden
Lees dit ebook op
Android (смартфон и планшет) | Электронная книга Kobo | Электронная книга Overige | Рабочий стол (Mac и Windows) | iOS (смартфон и планшет) | Windows (смартфон и планшет)
Формат электронной книги
Adobe ePub
Overige kenmerken
Studieboek
В девичестве
Je vindt dit artikel in
Boek, электронная книга luisterboek?
Электронная книга
Веркооп дверной болт.ком
Проект триггера Шмитта с управляемым светом с использованием таймера 555
3,58 веркооп дверь: bol.com
Электронная книга прям бесчикбаар на анкоопе
Электронные книги бесплатно
Dag en nacht klantenservice
Вейлиг бетален
Waar wil je dit mee vergelijken? Je kan in totaal vijf artikelen kiezen.Er is nog plaats voor andere artikelen. ander artikel.
{«pdpTaxonomyObj»: {«pageInfo»: {«pageType»: «PDP», «language»: «nl», «website»: «bol.com»}, «userInfo»: {}, «productInfo»: [ {«productId»: «9300000004796988», «ean»: «1230003982945», «title»: «Проект триггера Шмитта с управляемым светом с использованием таймера 555», «price»: «3.58», «categoryTreeList»: [{«tree»: [«Boeken»]}], «brick»: «10000926», «chunk»: «80007266», «publisher»: «Guruji», «author»: «Guruji», «averageReviewRating»: «0.0 «,» seriesList «: [],» sellerName «:» bol.com «,» uniqueProductAttribute «:» BINDING-E-book «}]}}
{«pdpAnalyticsObj»: {«pageInfo»: {«pageType»: «PDP», «country»: «NL», «shoppingChannelContextTypeAndDeviceType»: «www.bol.com, DESKTOP», «canonicalUrl»: «https: // www.bol.com/nl/nl/p/light-controlled-schmitt-trigger-project-using-555-timer/9300000004796988/»,»shortURL»:»/p/light-controlled-schmitt-trigger-project- using-555-timer / 9300000004796988 / «,» countryLanguage «:» nl-nl «},» product «: {» productId «:» 9300000004796988 «,» title «:» Проект триггера Шмитта с управляемым светом с использованием таймера 555 «,» category «:» Boeken «,» brand «:» «,» brick «:» 10000926 «,» seller «:» 0 _ «,» orderable «: true,» price «:» 3.58 «,» categoryNumbersFlattened «: [» 8299 «],» familyId «:» 9300000004797011 «}}}
Спусковой механизм Шмитта 555 — 555 Zeitschaltkreise
555 Шмитт-Абзуг
Kapitel 8 — 555 Zeitschaltkreise
TEILE UND MATERIALIEN
Аккумулятор Eine 9V
Batterie-Clip (каталог Radio Shack, № 270-325)
Mini-Hook-Clips (зажим для аккумулятора, Radio Shack Katalog # 270-372)
Потенциометр Ein, 10 кОм, 15 витков (Radio Shack Katalog # 271-343)
Ein 555 Timer IC (Radio Shack Katalog # 276-1723)
Eine rote Leuchtdiode (Radio Shack Katalog # 276-041 oder gleichwertig)
Eine grüne Leuchtdiode (Radio Shack Katalog # 276-022 oder gleichwertig)
Zwei 1 кОм Ширина
Ein DVM (цифровой вольтметр) или VOM (вольт-омметр)
QUERVERWEISE
Lehren in elektrischen Schaltungen, Band 3, Kapitel 8: «Положительный отзыв»
Уроки электрических цепей, диапазон 4, Kapitel 3: «Logische Signalspannungspegel»
LERNZIELE
Erfahren Sie, wie ein Schmitt-Trigger funktioniert
Wie man den 555 Таймеры как Schmitt Trigger benutzt
SCHEMATISCHE DARSTELLUNG
Schmitt-Trigger haben eine Konvention, um ein Gate zu zeigen, das auch ein Schmitt-Trigger ist (siehe unten).
Das gleiche Schema, das diese Konvention widerspiegelt, sieht ungefähr so aus:
ИЛЛЮСТРАЦИЯ
ANLEITUNG
Der 555 Timer ist wahrscheinlich einer der vielseitigeren «Black Box» -Chips. Sein 3-Widerstands-Spannungsteiler, 2 Komparatoren und das eingebaute Setz-Rücksetz-Flip-Flop sind in diesem Design так хорошо, dass sie einen Schmitt-Trigger bilden. Es ist interessant festzustellen, dass die Konfiguration nicht einmal der Op-Amp-Konfiguration entspricht, die anderer Stelle gezeigt wird, aber das Endergebnis ist identityisch.
Versuchen Sie, das Potentiometer einzustellen, bis die Lichter den Status wechseln, und messen Sie dann die Spannung. Vergleichen Sie diese Spannung mit der Versorgungsspannung. Stellen Sie das Potentiometer auf die andere Weise ein, bis die LED wieder blinkt und messen Sie die Spannung. Wie nah an den 1/3 und 2/3 Punkten hast du «// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/45005.png»>
chet_paynter_introduct_6 | Твердотельные коммутационные схемы | Краткое содержание главы

РИСУНОК 19-11 Инвертирующий триггер Шмитта.
Помните, что это инвертирующий триггер Шмитта . Как показано выше, UTP определяется значениями. Когда вход схемы превышает UTP, выход схемы переходит в (как показано на рисунке 19-11). Значения затем определяют значение LTP. Когда вход совершает отрицательный переход за LTP, выход операционного усилителя возвращается в положение.
Схема на рисунке 19-11 ограничена значениями UTP и LTP, равными по величине.Подобно неинвертирующей схеме, описанной ранее, схему на рис. 19-11 можно модифицировать так, чтобы в ней были неравные точки запуска. Такая схема проиллюстрирована на рисунке 19.30 текста. В этой схеме также используются два диода, которые проводят на противоположных переходах выхода. Когда выход операционного усилителя положительный, проводит и определяет UTP вместе с. UTP можно найти с помощью:
А когда выход низкий, проводит и вместе с определяет LTP.Его можно найти по номеру
.
Используя неравные значения и, схема может быть рассчитана на асимметричных точек запуска; то есть для триггерных точек, которые не равны по величине.

Мультивибраторы
Мультивибраторы — это схемы, которые имеют нулевое, одно или два стабильных состояния выхода. Соотношения ввода / вывода для различных мультивибраторов показаны на рисунке 19-12.
РИСУНОК 19-12 Соотношения ввода / вывода мультивибратора.
Нестабильный мультивибратор — это схема, у которой отсутствует стабильное выходное состояние , как показано на рисунке 19-12a. Выход схемы переключается между высоким и низким состояниями без входного сигнала. По сути, это прямоугольный генератор , который часто называют автономным мультивибратором .

Моностабильный мультивибратор имеет одно стабильное состояние, как показано на рисунке 19-12b.Выход схемы обычно находится в стабильном состоянии (). При получении входного триггера на выходе устанавливается высокий уровень в течение заданного времени, а затем возвращается в стабильное состояние. Затем он остается в этом состоянии до тех пор, пока на вход не будет подан другой импульс запуска. Моностабильный мультивибратор обычно называют одноразовым .

Бистабильный мультивибратор имеет два стабильных выходных состояния, как показано на рисунке 19-12c. Он остается в одном состоянии до тех пор, пока не получит триггерный вход, когда он перейдет во второе стабильное состояние.Он остается в этом втором состоянии до тех пор, пока не получит другой входной сигнал триггера, который вернет схему в исходное состояние выхода. Эту схему часто называют триггером .

(Триггеры подробно рассматриваются в любом курсе цифровой электроники и не рассматриваются здесь подробно. В этом разделе основное внимание уделяется нестабильным и моностабильным мультивибраторам.)

555 Таймеры. Хотя эти схемы когда-то были построены с использованием дискретных устройств, они почти полностью построены с использованием ИС.Один из самых распространенных — таймер 555.
Таймер 555 представляет собой восьмиконтактную ИС, которая содержит триггер, инвертор и несколько резисторов и транзисторов. Его внутренняя схема может быть представлена, как показано на Рисунке 19-13. Делитель напряжения, созданный, и устанавливает опорные напряжения для и на и, соответственно (когда нет управляющего напряжения, приложенного к выводу 5 ИС).
РИСУНОК 19-13 Таймер 555 (эквивалентная схема).
Вот краткое описание работы таймера 555: Если порог на входе (вывод 6) превышает опорное напряжение, на выходе C _A устанавливается высокий уровень (в противном случае он остается низким). Если вход триггера (вывод 2) становится более отрицательным, чем опорное напряжение, выходное значение становится высоким. В нормальных условиях компараторы и триггер работают в одной из следующих комбинаций ввода / вывода:
Входы компаратора
Выходы компаратора
(триггерные входы)
Триггер
выход
Штифт 6
Штифт 2
р
S
Высокая
Высокая
Высокая
Низкий
Высокая
Низкий
Низкий
Низкий
Высокая
Низкий
Высокая
Низкий
Высокая
Высокая
Неверно
Низкий
Высокая
Низкий
Высокая
(Последнее состояние)
Комбинация входов, показанная курсивом , заставляет триггер работать непредсказуемым образом.Следовательно, комбинация контакта 6 = высокий и контакт 2 = низкий никогда не допускается.
Как показано на рисунке 19-13, выход триггера подключен к выводу 7 через транзистор npn . Когда на выходе триггера высокий , вывод 7 заземлен через транзистор. Когда на выходе триггера низкий уровень, контакт 7 разомкнут. Вход сброса (контакт 4) используется для отключения таймера 555. Если контакт 4 заземлен, на выходе (контакт 3) сохраняется низкий уровень. Это делается только в специальных приложениях, поэтому контакт 4 обычно подключен.В разделе 19.4 текста дается более подробное объяснение внутренней работы таймера 555.

Моностабильный мультивибратор
Таймер 555 может быть подключен как одноразовый с добавлением одного резистора и конденсатора, как показано на Рисунке 19-14. Обратите внимание:
К выводу 4 подключен, что отключает схему сброса.
Контакты 8 и 1 подключены к заземлению, соответственно, что необходимо для нормальной работы схемы.
Вход управляющего напряжения (контакт 5) оставлен открытым.
Контакты 6 и 7 связаны между собой между R и C . Это означает, что применяется к обоим этим контактам.
Вкратце, схема работает следующим образом: когда на контакт 2 подается пусковой импульс, на выходе (вывод 3) сразу же устанавливается высокий уровень. При этом размыкается вывод 7 и конденсатор начинает заряжаться. Как только он достигает определенного напряжения (в данном случае 10 В), происходит сразу несколько вещей.Контакт 3 () имеет низкий уровень , а контакт 7 соединен с землей (через таймер 555), что вызывает разряд конденсатора.
РИСУНОК 19-14 Однократный таймер 555 и его формы сигналов.
Ширина импульса на выходе таймера 555 определяется значениями R и C , как определяется с помощью:
PW = 1,1 RC
Вывод этого уравнения приведен в разделе 19.4 текста. Пример 19.10 демонстрирует использование этого уравнения.
Устранение неисправностей одноразового устройства довольно просто. Прежде всего, вы должны проверить следующее:
В порядке ли соединение и заземление?
Вход сброса привязан к?
Действителен ли сигнал запуска?
Резистор исправен?
Конденсатор исправен?
Если ответ на любой из этих вопросов отрицательный, возможно, вы нашли проблему.Если все ответы положительные, замените IC.
Вопрос 3 (выше) относится к действующему сигналу запуска . Есть два условия для определения действительного триггерного сигнала. Если вход управляющего напряжения не используется (как показано на Рисунке 19-14), то триггерное напряжение () действительно, когда:
Если на выводе 5 активен вход, то он действителен, когда:
Пример 19.11 текста демонстрирует использование обоих этих уравнений.
Есть две основные причины, по которым one-shot работает с перебоями .Первая причина — это сигнал запуска. Если сигнал запуска очень близок к пороговому значению допустимости, он может периодически запускать однократный запуск. Если у вас периодически возникают проблемы, в первую очередь следует подозревать пусковой сигнал. Другая возможная причина прерывистой работы возникает, когда 555 работает на высоких частотах. Этим можно управлять, добавив развязывающий конденсатор, как показано на рисунке 19.41 текста.

Мультивибратор нестабильный
Таймер 555 также может быть подключен как автономный мультивибратор, как показано на Рисунке 19-15.Обратите внимание, что есть два резистора и один конденсатор. Также обратите внимание, что нет входного сигнала (что является функцией распознавания цепи). Ключом к работе этой схемы является подключение конденсатора как к триггерному, так и к пороговому входу . По мере того как конденсатор заряжается и разряжается между пороговым и пусковым напряжениями, на выходе (вывод 3) генерируется устойчивая последовательность импульсов.
РИСУНОК 19-15 Мультивибратор с таймером 555 и таймером.
Время выходного цикла для автономного мультивибратора находится как:
Обратная величина этого уравнения дает нам рабочую частоту:
PW схемы находится с помощью:
Рабочий цикл определяется с помощью:
Пример 19.12 текста демонстрирует базовый анализ автономного мультивибратора.
Генератор, управляемый напряжением (ГУН), также может быть построен с использованием таймера 555.(См. Рисунок 19.45 в тексте.) Управляющее напряжение постоянного тока (приложенное к выводу 5) определяет частоту на выходе ГУН. По мере увеличения управляющего напряжения выходная частота уменьшается. Обратное тоже верно.
задний .
No related posts.

Рабочий цикл =	ТМ	=	R1 + R2
	Tm + Ts		R1 + 2R2

Рабочий цикл с диодом =	ТМ	=	R1
	Tm + Ts		R1 + R2


Входы компаратора		Выходы компаратора (триггерные входы)		Триггер выход

Штифт 6	Штифт 2	р	S
Высокая	Высокая	Высокая	Низкий	Высокая
Низкий	Низкий	Низкий	Высокая	Низкий
Высокая	Низкий	Высокая	Высокая	Неверно
Низкий	Высокая	Низкий	Высокая	(Последнее состояние)

555 триггер schmitt — 555 таймеров

555 Schmitt Trigger

Глава 8 — Схемы таймера 555

мир электроники — микросхема-таймер серии 555

Электронные устройства

Специализированные микросхемы

Внешний вид микросхемы-таймера серии NE555

Нестабильный режим работы таймера 555

Моностабильный режим таймера 555

Бистабильный режим ( триггер Шмитта )

🏠 Интернет Всего 🚗 — 555

Интегральный таймер 555 | Техника и Программы

Мультивибраторы на на таймере КР1006ВИ1(NE555)

Микросхема 555. Практика / Хабр

Сигнализатор темноты

Метроном

Противоугонное устройство

Конец

Импульсные устройства на микросхемах — DJVU, страница 6

20 схем Easy IC 555 для студентов и начинающих любителей

Блок-схема IC 555

IC 555 Триггер Шмитта

Схема IC 555 с гистерезисом

Переключатель, активируемый темнотой, с реле

Схема осциллятора Code Practice

Схема дверного зуммера

Схема проверки целостности цепи

Схема генератора сигналов

Светодиодные мигалки и сигнализация.

Таймеры

60-минутный таймер

Схема длительного таймера IC 555

Цепи таймера 555 и 556

Введение

Входы 555/556

Выход 555/556

Громкоговорители

Катушки реле и другие индуктивные нагрузки

555/556 Astable

Выбор R1, R2 и C1

Нестабильная работа

Рабочий цикл

555/556 Моностабильный

Моностабильный режим

Сброс при включении или триггер

Срабатывание по фронту

555/556 Bistable (flip-flop) — схема памяти

555/556 Инвертирующий буфер (триггер Шмитта) или НЕ вентиль

Таймер 555 | Крошечные Транзисторы

230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit dem CMOS-555-Timer-IC as Schmitt-Trigger (LMC555, TLC555)

230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit

Einleitung

Триггер Шмитта с Komparator

Das Innenleben des LMC / TLC555

Die Philosophie des Schmitt-Triggerns ….

230-VAC-Netzsynchronisation, eine praktische Anwendung

Was die Schaltung in Bild 3 nicht kann!

Синхронизатор с однополярным питанием

Альтернативная синхронизация триггера Шмитта-Нетца

Ирртум !!! Nicht nachbauen!

Ссылки, die zum Thema passen!

с использованием таймера 555 (электронная книга), Гуруджи | … Проект триггера Шмитта с управляемым светом

Jouw cookievoorkeuren

Саменваттинг

Характеристики продукции

Inhoud

Lees mogelijkheden

Overige kenmerken

Je vindt dit artikel in

Спусковой механизм Шмитта 555 — 555 Zeitschaltkreise

555 Шмитт-Абзуг

Kapitel 8 — 555 Zeitschaltkreise

chet_paynter_introduct_6 | Твердотельные коммутационные схемы | Краткое содержание главы

Добавить комментарий Отменить ответ