NE555 ինտեգրված ժամանակաչափ IC-ն իսկական առաջընթաց է էլեկտրոնիկայի ոլորտում: Այն ստեղծվել է 1972 թվականին Հանս Ռ. Կամենզինդի կողմից Signetics-ից: Գյուտը մինչ օրս չի կորցրել իր արդիականությունը։ Սարքը հետագայում դարձավ կրկնակի (IN556N) և քառակուսի (IN558N) ժամանակաչափերի հիմքը։
Անկասկած, էլեկտրոնիկայի ինժեների միտքը թույլ տվեց նրան զբաղեցնել իր նշանավոր տեղը տեխնիկական գյուտերի պատմության մեջ: Վաճառքի առումով այս սարքն իր ստեղծման օրվանից առաջ է անցել բոլորից: Իր գոյության երկրորդ տարում 555 չիպը դարձավ ամենաշատ գնված մասը։
Առաջնորդությունը մնաց բոլոր հետագա տարիներին: 555 չիպը, որի օգտագործումը տարեցտարի ավելանում էր, շատ լավ վաճառվեց։ Օրինակ՝ 2003 թվականին վաճառվել է ավելի քան 1 միլիարդ օրինակ։ Այս ընթացքում միավորի կոնֆիգուրացիան ինքնին չի փոխվել: Այն գոյություն ունի ավելի քան 40 տարի:
Սարքի տեսքն անակնկալ է եղել հենց ստեղծողի համար։ Կամենզինդը հետապնդում էր IP-ն օգտագործման ճկուն դարձնելու նպատակը,բայց որ դա այդքան բազմակողմանի կլիներ, նա չէր սպասում: Սկզբում այն օգտագործվել է որպես ժամանակաչափ կամ իմպուլսային գեներատոր։ 555 չիպը, որն արագորեն օգտագործվում է, այժմ օգտագործվում է երեխաների համար խաղալիքներից մինչև տիեզերանավեր:
Սարքը դիմացկուն է, քանի որ այն կառուցված է երկբևեռ տեխնոլոգիայի հիման վրա, և այն տիեզերքում օգտագործելու համար հատուկ ոչինչ չի պահանջվում: Միայն թեստային աշխատանքն իրականացվում է հատուկ խստությամբ: Այսպիսով, NE 555 սխեման փորձարկելիս ստեղծվում են անհատական փորձնական բնութագրեր մի շարք ծրագրերի համար: Շղթաների արտադրության մեջ տարբերություններ չկան, սակայն վերջնական հսկողության մոտեցումները զգալիորեն տարբերվում են:
Շղթայի տեսքը կենցաղային էլեկտրոնիկայի մեջ
Ռադիոտեխնիկայի վերաբերյալ խորհրդային գրականության մեջ նորարարության մասին առաջին հիշատակումը հայտնվեց 1975 թվականին: Գյուտի մասին հոդվածը հրապարակվել է «Electronics» ամսագրում։ Chip 555, որի անալոգը ստեղծվել է խորհրդային էլեկտրոնիկայի ինժեներների կողմից անցյալ դարի 80-ականների վերջին, հայրենական ռադիոէլեկտրոնիկայի մեջ կոչվում էր KR1006VI1:
Արտադրության մեջ այս մասը օգտագործվել է «Electronics BM12» տեսախցիկների հավաքման ժամանակ: Բայց սա միակ անալոգը չէր, քանի որ աշխարհի շատ արտադրողներ ստեղծեցին նմանատիպ սարք: Բոլոր միավորներն ունեն ստանդարտ DIP8 փաթեթ, ինչպես նաև փոքր չափի SOIC8 փաթեթ:
Շղթայի բնութագրեր
555 չիպը, որի գրաֆիկական պատկերը ներկայացված է ստորև, ներառում է 20 տրանզիստոր: Սարքի բլոկային դիագրամի վրակա 3 ռեզիստոր՝ 5 կՕմ դիմադրությամբ։ Այստեղից էլ սարքի անվանումը «555».
Ապրանքի հիմնական բնութագրերն են՝
- մատակարարման լարում 4.5-18V;
- առավելագույն ելքային հոսանք 200 մԱ;
- էներգիայի սպառումը մինչև 206 մԱ է:
Եթե նայեք արդյունքին, ապա սա թվային սարք է: Այն կարող է լինել երկու դիրքում՝ ցածր (0V) և բարձր (4,5-ից մինչև 15 Վ): Կախված էլեկտրամատակարարումից՝ ցուցիչը կարող է հասնել 18 Վ-ի։
Ինչի՞ համար է սարքը
NE 555 չիպ - միասնական սարք՝ կիրառությունների լայն շրջանակով: Այն հաճախ օգտագործվում է տարբեր սխեմաների հավաքման ժամանակ, և դա միայն դարձնում է արտադրանքը հանրաճանաչ: Արդյունքում սպառողների պահանջարկը մեծանում է։ Նման համբավը հանգեցրեց ժմչփի գնի նվազմանը, ինչը գոհացնում է շատ վարպետների։
ժմչփի ներքին կառուցվածք 555
Ինչո՞վ է պայմանավորված այս սարքի գործառույթը: Միավորի ելքերից յուրաքանչյուրը միացված է 20 տրանզիստոր, 2 դիոդ և 15 դիմադրություն պարունակող շղթային:
Կրկնակի մոդելի ձևաչափ
Հարկ է նշել, որ NE 555 (չիպը) գալիս է կրկնակի ձևաչափով, որը կոչվում է 556: Այն պարունակում է երկու անվճար IC:
555 ժմչփն ունի 8 պին, մինչդեռ 556-ը՝ 14:
Սարքի ռեժիմներ
555 չիպն ունի աշխատանքի երեք եղանակ՝
- 555 չիպի միակայուն ռեժիմ: Այն աշխատում է ինչպես միակողմանի միակողմանի: Գործողության ընթացքումՆշված երկարության իմպուլս է արտանետվում որպես պատասխան ձգանային մուտքագրման կոճակը սեղմելիս: Արդյունքը մնում է ցածր, մինչև ձգանը միացված է: Այստեղից էլ ստացել է սպասող (միակայուն) անվանումը։ Գործողության այս սկզբունքը սարքը անգործուն է պահում մինչև այն միացված լինի: Ռեժիմը ներառում է ժամաչափեր, անջատիչներ, հպման անջատիչներ, հաճախականության բաժանիչներ և այլն:
- Անկայուն ռեժիմը սարքի ինքնուրույն հատկանիշն է: Այն թույլ է տալիս միացումին մնալ գեներատորի ռեժիմում: Ելքային լարումը փոփոխական է՝ երբեմն ցածր, երբեմն բարձր։ Այս սխեման կիրառելի է, երբ անհրաժեշտ է սարքը կարգավորել ընդհատվող բնույթի ցնցումների համար (միավորի կարճատև միացումով և անջատումով): Ռեժիմն օգտագործվում է լուսադիոդային լամպերը միացնելու, ժամացույցի տրամաբանության մեջ գործառույթներ և այլն:
- Bistable ռեժիմ կամ Schmidt ձգան: Պարզ է, որ այն աշխատում է ըստ ձգանման համակարգի կոնդենսատորի բացակայության դեպքում և ունի երկու կայուն վիճակ՝ բարձր և ցածր։ Ցածր ձգան արժեքը գնում է բարձր: Երբ ցածր լարումն ազատվում է, համակարգը շտապում է դեպի ցածր վիճակ: Այս սխեման կիրառելի է երկաթուղու շինարարության ոլորտում։
ժմչփի ելքեր 555
Գեներատորի չիպը 555 ներառում է ութ կապում.
- Pin 1 (աղացած): Այն միացված է հոսանքի սնուցման բացասական կողմին (շղթայի ընդհանուր լարը):
- Ելք 2 (ձգան): Այն որոշ ժամանակով ապահովում է բարձր լարման (ամեն ինչ կախված է ռեզիստորի և կոնդենսատորի հզորությունից): Այս կոնֆիգուրացիան միակայուն է: Եզրակացություն 2վերահսկում է 6. Եթե երկուսի լարումը ցածր է, ապա ելքը բարձր կլինի: Հակառակ դեպքում, եթե պին 6-ը բարձր է, իսկ 2-ը ցածր է, ապա ժմչփի ելքը ցածր կլինի:
- Pin 3 (ելք): 3-րդ և 7-րդ արդյունքները փուլային են: Մոտավորապես 2 Վ բարձր լարման և 0,5 Վ ցածր լարման կիրառումը կարտադրի մինչև 200 մԱ:
- Pin 4 (վերակայել): Այս ելքի լարման մատակարարումը ցածր է, չնայած 555 ժմչփի ռեժիմին: Պատահական զրոյացումներից խուսափելու համար այս ելքը պետք է միացված լինի դրական կողմին, երբ այն օգտագործվում է:
- Եզրակացություն 5 (վերահսկողություն). Այն բացում է մուտք դեպի համեմատիչ լարման: Այս ելքը չի օգտագործվում ռուսական էլեկտրոնիկայի մեջ, բայց երբ այն միացված է, կարող եք ձեռք բերել 555 սարքի կառավարման տարբերակների լայն շրջանակ:
- Եզրակացություն 6 (կանգ): Ներառված է համեմատիչ 1-ում: Այն հակառակն է քորոց 2-ին, որը կիրառելի է սարքը կանգնեցնելու համար: Սա հանգեցնում է ցածր լարման: Այս ելքը կարող է ընդունել սինուսային և քառակուսի ալիքների իմպուլսներ։
- փին 7 (նիշ): Այն միացված է տրանզիստորային կոլեկտորին T6, իսկ վերջինիս թողարկիչը հիմնավորված է։ Երբ տրանզիստորը բաց է, կոնդենսատորը լիցքաթափվում է մինչև փակվելը:
- Pin 8 (դրական հզորության կողմը), որը 4,5-ից 18 Վ է:
Օգտագործելով ելքը
Ելք 3 (Արդյունք) կարող է լինել երկու վիճակում՝
- Թվային ելքի միացում ուղղակիորեն մեկ այլ վարորդի մուտքագրմանը թվային հիմունքներով: Թվային ելքը կարող է կառավարել այլ սարքեր մի քանի լրացուցիչ բաղադրիչներով(սնուցման լարումը 0 Վ է):
- Լարման ցուցանիշը երկրորդ վիճակում բարձր է (Vcc սնուցման ժամանակ):
Մեքենայի հնարավորություններ
- Երբ Ելքի լարումն ընկնում է, հոսանքն ուղղվում է սարքի միջով և միացնում այն: Սա անկում է, քանի որ հոսանքը վերցվում է Vcc-ից և հոսում միավորի միջով մինչև 0V:
- Երբ ելքը մեծանում է, սարքի միջով անցնող հոսանքն ապահովում է դրա ընդգրկումը: Այս գործընթացը կարելի է անվանել հոսանքի աղբյուր: Էլեկտրաէներգիան այս դեպքում արտադրվում է ժամանակաչափից և սարքի միջով անցնում է մինչև 0 Վ։
Ավելացումն ու նվազումը կարող են միասին գործել: Այս կերպ սարքը հերթափոխով միացվում և անջատվում է: Այս սկզբունքը կիրառելի է LED լամպերի, ռելեների, շարժիչների, էլեկտրամագնիսների շահագործման համար: Այս գույքի թերությունները ներառում են այն փաստը, որ սարքը պետք է միացված լինի Արդյունքին տարբեր ձևերով, քանի որ 3-րդ ելքը կարող է գործել և որպես սպառող, և որպես ընթացիկ աղբյուր մինչև 200 մԱ: Օգտագործված էլեկտրամատակարարումը պետք է բավարար հոսանք մատակարարի երկու սարքերի և 555 ժամաչափի համար:
LM555 չիպ
Microcircuit 555 Datasheet (LM555) ունի լայն գործառույթ:
Այն օգտագործվում է փոփոխական աշխատանքային ցիկլով քառակուսի ալիքի գեներատորներից և արձագանքման ուշացումով ռելեներից մինչև PWM գեներատորների բարդ կոնֆիգուրացիաներ: Chip 555 pinout-ը և ներքին կառուցվածքը ներկայացված են նկարում:
Արտաքի ճշգրտության մակարդակը հաշվարկված ցուցանիշի 1%-ն է,որը օպտիմալ է: Այն միավորը, ինչպիսին է NE 555 տվյալների աղյուսակի չիպը, չի ազդում շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի պայմանների վրա:
NE555 չիպի անալոգներ
Միկրոշրջան 555, որի անալոգը Ռուսաստանում կոչվում էր KR1006VI1, ինտեգրված սարք է։
Աշխատանքային բլոկների շարքում մենք պետք է առանձնացնենք RS ֆլիպ-ֆլոպը (DD1), համեմատիչները (DA1 և DA2), ելքային ուժեղացման փուլը, որը հիմնված է push-pull համակարգի վրա և լրացնում է տրանզիստորը VT3: Վերջինիս նպատակը միավորը որպես գեներատոր օգտագործելիս ժամանակի կարգավորիչ կոնդենսատորի վերականգնումն է: Գործարկիչը վերակայվում է, երբ տրամաբանական միավորը (Յուպիտ/2…Յուպիտ) կիրառվում է R մուտքերի վրա։
Եթե ձգանը զրոյացված է, սարքի ելքը (pin 3) կունենա ցածր լարման ցուցիչ (տրանզիստոր VT2 բաց է):
Սխեմայի եզակիությունը 555
Սարքի ֆունկցիոնալ սխեմայով շատ դժվար է հասկանալ, թե որն է դրա անսովորությունը։ Սարքի ինքնատիպությունը կայանում է նրանում, որ այն ունի հատուկ ձգանման հսկողություն, այն է, որ այն առաջացնում է կառավարման ազդանշաններ: Դրանց ստեղծումը տեղի է ունենում DA1 և DA2 համեմատիչների վրա (մուտքերից մեկի վրա, որի վրա կիրառվում է հղման լարումը): Գործարկիչի մուտքերում (համեմատիչի ելքեր) հսկիչ ազդանշաններ ստեղծելու համար պետք է բարձր լարման ազդանշաններ ձեռք բերել։
Ինչպե՞ս գործարկել սարքը:
ժմչփը գործարկելու համար 2-րդ ելքը պետք է սնուցվի Յուպիտերի 0-ից մինչև 1/3: Այս ազդանշանը նպաստում է ձգանին, և բարձր լարման ազդանշան է ստեղծվում ելքի ժամանակ:Սահմանից բարձր ազդանշանը շղթայում որևէ փոփոխություն չի առաջացնի, քանի որ համեմատիչի համար հղման լարումը DA2 է և 1/3 Յուպիտեր:
Դուք կարող եք դադարեցնել ժամաչափը, երբ գործարկիչը զրոյացված է: Այդ նպատակով 6-րդ ելքի լարումը պետք է գերազանցի Յուպիտի 2/3-ը (DA1 համեմատիչի հղման լարումը 2/3 Յուպիտ է): Վերակայումը թույլ կտա ցածր լարման ազդանշան և լիցքաթափել ժամանակի կոնդենսատորը:
Դուք կարող եք կարգավորել հղման լարումը, միացնելով լրացուցիչ դիմադրություն կամ էներգիայի աղբյուր միավորի ելքին:
Արագաչափի ոլորում 555 չիպի վրա
Վերջերս ավտոմեքենաների սեփականատերերի շրջանում մոդայիկ է դարձել մեքենայի անցած վազքը արագաչափով լրացնելը։
Շատերին հետաքրքրում է, թե արդյոք հնարավոր է արագաչափի ոլորումը 555 միկրոսխեմայի վրա:
Այս պրոցեդուրան առանձնապես դժվար չէ։ Դրա արտադրության համար օգտագործվում է 555 միկրոշրջան, որը կարող է գործել որպես զարկերակային հաշվիչ։ Սխեմայի առանձին բաղադրիչները կարող են ընդունվել հաշվարկված արժեքներից 10-15%-ով շեղվող ցուցանիշներով։
