ชิปไปยังวงจรสวิตชิ่ง 555 CA 3 อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. วงจรไมโคร คำอธิบายและขอบเขต

วัตถุประสงค์หลักประการหนึ่งของไมโครคอนโทรลเลอร์คือเพื่อควบคุมอุปกรณ์และระบบที่ค่อนข้างง่าย ซึ่งเห็นได้ชัดว่าต้องใช้เซ็นเซอร์สำรวจและส่งสัญญาณควบคุมไปยังแอคชูเอเตอร์ บ่อยครั้งที่พอร์ตไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีอยู่สำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าวอาจไม่เพียงพอ วิธีหนึ่งในการเพิ่มจำนวนอุปกรณ์ภายนอกที่เชื่อมต่อคือ SN74HC595N shift register ชิปนี้ซื้อบน Ru.aliexpress.com ในราคา $0.6 ต่อชุด 10 ชิ้น

อนุญาตให้ใช้พอร์ตสามพอร์ตของไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อควบคุมเอาต์พุต 8 พอร์ต ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญ รีจิสเตอร์นี้อนุญาตให้เรียงซ้อนได้ จึงได้เอาต์พุตดิจิทัล 16 พอร์ตขึ้นไปซึ่งควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์สามพอร์ตเดียวกัน โครงสร้างนี้เป็นชิปในแพ็คเกจ DIP-16

Microcircuit มีหน้าสัมผัส 16 ตัวซึ่งมีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้: แหล่งจ่าย Vcc และ GND +5V และบัสทั่วไปตามลำดับ DS - อินพุตข้อมูล, SHcp - อินพุตซิงโครไนซ์สำหรับเขียนสถานะ DS ไปยังหน่วยความจำรีจิสเตอร์, STcp - สัญญาณควบคุม, ในระดับต่ำซึ่งข้อมูลจากหน่วยความจำรีจิสเตอร์จะเข้าสู่เอาต์พุตข้อมูล Q0-Q7, Q7' - เอาต์พุตสำหรับข้อมูล ถ่ายโอนไปยังรีจิสเตอร์ถัดไป (จำเป็นเมื่อรีจิสเตอร์หลายตัวทำงานร่วมกัน) - การควบคุมการเปิด / ปิดเอาต์พุต Q0-Q7 - การรีเซ็ตรีจิสเตอร์

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถรับรหัสจากผู้ผลิตแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ Arduino ซึ่งแสดงการทำงานของการลงทะเบียนนี้ โปรแกรมนี้ส่งออกเลขฐานสองตามลำดับตั้งแต่ 00000000 ถึง 11111111 ไปยังเอาต์พุต Q0-Q7 ในตัวอย่างมีการเชื่อมต่อ LED เพียงห้าดวง แต่โดยทั่วไปเป็นที่ชัดเจนว่าโปรแกรมนี้เป็นเพียงตัวนับตั้งแต่ 0 ถึง 255

วิดีโอ

เป็นผลให้เรามีวิธีง่ายๆ และราคาถูกในการเพิ่มจำนวนของ แต่เราต้องจ่ายเงินด้วยความเร็วที่ต่ำลง อย่างไรก็ตาม สำหรับอุปกรณ์ส่งออกข้อมูล เช่น ตัวบ่งชี้เจ็ดส่วนและสเกล LED เชิงเส้น สิ่งนี้ไม่สำคัญมาก เนื่องจากความเร็วของข้อมูลที่ส่งออกจะยังคงสูงกว่าความเร็วของการรับรู้โดยประสาทสัมผัสของมนุษย์...

ขอให้เป็นวันที่ดีนักวิทยุสมัครเล่นที่รัก!
ฉันยินดีต้อนรับคุณสู่เว็บไซต์ ""

วงจรไมโคร

ชิป (ไอซี - วงจรรวม, ไอซี - วงจรรวม, ชิป หรือ ไมโครชิพ มาจากภาษาอังกฤษ Chip, Microchip)เป็นอุปกรณ์ทั้งหมดที่มีทรานซิสเตอร์ ไดโอด ตัวต้านทาน และองค์ประกอบแบบแอคทีฟและพาสซีฟอื่น ๆ ซึ่งจำนวนทั้งหมดอาจสูงถึงหลายสิบ หลายร้อย หลายพัน หมื่น หรือมากกว่านั้น วงจรไมโครมีหลายประเภท ใช้มากที่สุดในหมู่พวกเขาคือ พัฒนาสมอง, เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน, เฉพาะทาง.

ไมโครเซอร์กิตส่วนใหญ่จะอยู่ในบรรจุภัณฑ์พลาสติกสี่เหลี่ยมที่มีแผ่นเพลทที่ยืดหยุ่นได้ (ดูรูปที่ 1) ซึ่งอยู่ทั้งสองด้านของบรรจุภัณฑ์ ด้านบนของเคสมีปุ่มเงื่อนไข - ฉลากแบบกลมหรือแบบอื่นซึ่งมีหมายเลขพิน หากคุณดูที่ไมโครเซอร์กิตจากด้านบน คุณต้องนับข้อสรุปทวนเข็มนาฬิกาและหากมองจากด้านล่าง ให้นับตามเข็มนาฬิกา ชิปสามารถมีพินกี่ตัวก็ได้

ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในประเทศ (อย่างไรก็ตามในต่างประเทศด้วย) วงจรไมโครเป็นที่นิยมเป็นพิเศษ ช่วยพัฒนาสมอง,สร้างขึ้นบนพื้นฐานของทรานซิสเตอร์สองขั้วและตัวต้านทาน พวกเขาเรียกอีกอย่างว่า ชิป TTL (TTL - ทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ลอจิก). ชื่อทรานซิสเตอร์ - ทรานซิสเตอร์มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าทรานซิสเตอร์ถูกใช้ทั้งเพื่อทำหน้าที่ลอจิกและขยายสัญญาณเอาต์พุต หลักการทำงานทั้งหมดของพวกเขาสร้างขึ้นในสองระดับเงื่อนไข: ต่ำหรือสูงหรือเทียบเท่า สถานะของตรรกะ 0 หรือตรรกะ 1 ดังนั้นสำหรับวงจรไมโครซีรีส์ K155 แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 0 ถึง 0.4 จะถือเป็นระดับต่ำที่สอดคล้องกับตรรกะ 0. V นั่นคือไม่เกิน 0.4 V และสำหรับค่าสูงที่สอดคล้องกับลอจิคัล 1 - ไม่น้อยกว่า 2.4 V และไม่เกินแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ - 5 V และสำหรับวงจรไมโครซีรีส์ K176 ที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟจากแหล่งที่มา แรงดันไฟฟ้า 9 B ตามลำดับ 0.02 ..0.05 และ 8.6 ..8.8 โวลต์

การทำเครื่องหมายของไมโครวงจร TTL ต่างประเทศเริ่มต้นด้วยตัวเลข 74ตัวอย่างเช่น 7400 การกำหนดกราฟิกทั่วไปขององค์ประกอบหลักของวงจรลอจิคัลจะแสดงในรูปที่ 2. นอกจากนี้ยังมีตารางความจริงที่ให้แนวคิดเกี่ยวกับตรรกะขององค์ประกอบเหล่านี้

สัญลักษณ์ขององค์ประกอบตรรกะ AND คือเครื่องหมาย “&”(คำเชื่อม “และ” ในภาษาอังกฤษ) ยืนอยู่ภายในสี่เหลี่ยมผืนผ้า (ดูรูปที่ 2) ซ้าย - พินอินพุตสองพิน (หรือมากกว่า) ขวา - พินเอาต์พุตหนึ่งพิน ตรรกะขององค์ประกอบนี้มีดังต่อไปนี้: แรงดันไฟฟ้าระดับสูงจะปรากฏที่เอาต์พุตเฉพาะเมื่อสัญญาณระดับเดียวกันอยู่ที่อินพุตทั้งหมด ข้อสรุปเดียวกันสามารถสรุปได้โดยการดูตารางความจริงที่แสดงลักษณะสถานะทางไฟฟ้าขององค์ประกอบ AND และการเชื่อมต่อเชิงตรรกะระหว่างสัญญาณเอาต์พุตและสัญญาณอินพุต ตัวอย่างเช่น เพื่อให้เอาต์พุต (Out.) ขององค์ประกอบมีแรงดันไฟฟ้าระดับสูงซึ่งสอดคล้องกับสถานะเดียว (1) ขององค์ประกอบ อินพุตทั้งสอง (In. 1 และ In. 2) จะต้อง มีแรงดันไฟฟ้าในระดับเดียวกัน ในกรณีอื่นๆ ทั้งหมด องค์ประกอบจะอยู่ในสถานะศูนย์ (0) นั่นคือ แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำจะทำงานที่เอาต์พุต
สัญลักษณ์บูลีนแบบมีเงื่อนไข หรือ- ตัวเลข 1 ในสี่เหลี่ยมผืนผ้า เช่นเดียวกับองค์ประกอบ AND สามารถมีอินพุตตั้งแต่สองตัวขึ้นไป สัญญาณเอาต์พุตที่สอดคล้องกับระดับสูง (ลอจิก 1) จะปรากฏขึ้นเมื่อใช้สัญญาณระดับเดียวกันกับอินพุต 1 หรืออินพุต 2 หรือพร้อมกันกับอินพุตทั้งหมด ตรวจสอบความสัมพันธ์เชิงตรรกะเหล่านี้ของสัญญาณเอาต์พุตและอินพุตขององค์ประกอบนี้กับตารางความจริง
สัญลักษณ์องค์ประกอบเงื่อนไข ไม่- ยังเป็นตัวเลข 1 ภายในสี่เหลี่ยมผืนผ้า แต่มีทางเข้าออกทางเดียว วงกลมขนาดเล็กซึ่งเริ่มต้นสายสัญญาณเอาต์พุต เป็นสัญลักษณ์ของการปฏิเสธเชิงตรรกะของ "ไม่" ที่เอาต์พุตขององค์ประกอบ ในภาษาของเทคโนโลยีดิจิทัล "ไม่" หมายความว่าองค์ประกอบไม่ใช่อินเวอร์เตอร์ นั่นคือ "อิฐ" อิเล็กทรอนิกส์ สัญญาณเอาต์พุตซึ่งอยู่ตรงข้ามกับระดับอินพุต กล่าวอีกนัยหนึ่ง: ตราบใดที่มีสัญญาณระดับต่ำที่อินพุต เอาต์พุตจะเป็นสัญญาณระดับสูง และในทางกลับกัน นอกจากนี้ยังระบุด้วยระดับตรรกะในตารางความจริงของการทำงานขององค์ประกอบนี้
องค์ประกอบลอจิก และไม่เป็นส่วนผสมขององค์ประกอบ และและ ไม่ดังนั้นในการกำหนดกราฟิกตามเงื่อนไขจึงมีเครื่องหมาย " & ” และวงกลมเล็ก ๆ บนสายสัญญาณเอาต์พุตซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการปฏิเสธเชิงตรรกะ มีทางออกทางเดียว แต่มีทางเข้าสองทางหรือมากกว่า ตรรกะขององค์ประกอบมีดังนี้: สัญญาณระดับสูงจะปรากฏที่เอาต์พุตก็ต่อเมื่อมีสัญญาณระดับต่ำที่อินพุตทั้งหมด หากอินพุตอย่างน้อยหนึ่งตัวมีสัญญาณระดับต่ำ เอาต์พุตขององค์ประกอบ AND-NOT จะมีสัญญาณระดับสูง นั่นคือมันจะอยู่ในสถานะเดียว และถ้ามีสัญญาณระดับสูง ที่อินพุตทั้งหมดจะอยู่ในสถานะศูนย์ องค์ประกอบ AND-NOT สามารถทำหน้าที่ขององค์ประกอบ NOT นั่นคือกลายเป็นอินเวอร์เตอร์ ในการทำเช่นนี้ คุณเพียงแค่เชื่อมต่ออินพุตทั้งหมดเข้าด้วยกัน จากนั้น เมื่อใช้สัญญาณระดับต่ำกับอินพุตแบบรวม เอาต์พุตขององค์ประกอบจะเป็นสัญญาณระดับสูง และในทางกลับกัน คุณสมบัติขององค์ประกอบ AND-NOT นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีดิจิทัล

การกำหนดสัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางตรรกะ (เครื่องหมาย "&" หรือ "1") ใช้ในวงจรในประเทศเท่านั้น

วงจรไมโคร TTL ช่วยสร้างอุปกรณ์ดิจิทัลที่หลากหลายซึ่งทำงานที่ความถี่สูงถึง 80 MHz แต่ข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือการใช้พลังงานสูง
ในบางกรณีเมื่อไม่ต้องการประสิทธิภาพสูงแต่ ต้องการการใช้พลังงานขั้นต่ำ ใช้ชิป CMOSที่ใช้ทรานซิสเตอร์สนามผลแทนไบโพลาร์ การลดน้อยลง CMOS (CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor)ย่อมาจาก Complementary Metal Oxide Semiconductor คุณสมบัติหลักของ CMOS microcircuits คือการใช้กระแสไฟฟ้าเล็กน้อยในโหมดคงที่ - 0.1 ... 100 μA เมื่อทำงานที่ความถี่การทำงานสูงสุด การใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้นและเข้าใกล้การใช้พลังงานของชิป TTL ที่มีกำลังน้อยที่สุด ไมโครเซอร์กิต CMOS รวมถึงซีรีย์ที่รู้จักกันดีเช่น K176, K561, KR1561 และ 564

ในชั้นเรียน ชิปอะนาล็อกไมโครวงจรแยกด้วย ลักษณะเชิงเส้น - ไมโครวงจรเชิงเส้นซึ่งรวมถึง อู๋ – แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน. ชื่อ " เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน” เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า ประการแรก แอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวถูกใช้เพื่อดำเนินการกับสัญญาณรวม, การแยกความแตกต่าง, การรวม, การผกผัน ฯลฯ ตามกฎแล้ววงจรอะนาล็อกผลิตขึ้นโดยยังไม่เสร็จตามหน้าที่ซึ่งเปิดขอบเขตที่กว้างสำหรับความคิดสร้างสรรค์ของวิทยุสมัครเล่น

เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานมีสองอินพุต - กลับด้านและไม่กลับด้าน ในแผนภาพจะแสดงด้วยเครื่องหมายลบและบวกตามลำดับ (ดูรูปที่ 3) ด้วยการใช้สัญญาณบวกกับอินพุต เอาต์พุตจะเป็นค่าคงที่แต่ขยายสัญญาณ เมื่อนำไปใช้กับอินพุตลบ เอาต์พุตจะเป็นสัญญาณกลับด้าน แต่ยังขยายสัญญาณด้วย

ในการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์วิทยุการใช้ไมโครเซอร์กิตพิเศษแบบมัลติฟังก์ชั่นที่ต้องการส่วนประกอบภายนอกจำนวนขั้นต่ำสามารถลดเวลาในการพัฒนาอุปกรณ์ขั้นสุดท้ายและต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก ชิปประเภทนี้รวมถึงชิปที่ออกแบบมาสำหรับบางอย่างโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น มีไมโครเซอร์กิตสำหรับเครื่องขยายสัญญาณเสียง เครื่องรับสเตอริโอ และเครื่องถอดรหัสต่างๆ พวกเขาทั้งหมดสามารถมีรูปลักษณ์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง หากไมโครเซอร์กิตตัวใดตัวหนึ่งมีส่วนโลหะที่มีรู แสดงว่าต้องขันสกรูให้เข้าที่
หม้อน้ำ

การจัดการกับไมโครเซอร์กิตเฉพาะนั้นน่าพอใจกว่าทรานซิสเตอร์และตัวต้านทานจำนวนมาก หากก่อนหน้านี้จำเป็นต้องประกอบเครื่องรับวิทยุด้วยชิ้นส่วนจำนวนมาก ตอนนี้คุณสามารถทำได้ด้วยไมโครวงจรเดียว

ฉันคิดอยู่นานว่าจะอธิบายด้วยคำพูดของมนุษย์ง่ายๆ ว่าทรานซิสเตอร์คืออะไร แม้ว่าฉันจะพูดถึงทรานซิสเตอร์อย่างผิวเผินมาก ฉันจะต้องเขียนอย่างน้อยห้าแผ่นโดยใช้คำที่ลึกซึ้ง

จากนั้นมันก็เริ่มขึ้นกับฉัน: เป้าหมายหลักของการตรวจสอบของฉันไม่ใช่เพื่อให้ความรู้ทางวิชาการ (โปรดไปที่มหาวิทยาลัยหรืออย่างน้อยก็ไปที่ Wikipedia สำหรับพวกเขา) แต่เพื่อสอนนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ให้แยกแยะทรานซิสเตอร์เป็นอย่างน้อย ตัวเก็บประจุและตัวต้านทานเพื่อประกอบการออกแบบชุดแรกให้สำเร็จ (เช่น ชุด Master Kit)

ดังนั้นจึงเป็นการดีที่สุดที่จะพูดแบบนี้: ทรานซิสเตอร์เป็นส่วนประกอบวิทยุสามขั้วที่ออกแบบมาเพื่อขยายและแปลงสัญญาณ นี่คือสิ่งที่พวกเขาดูเหมือนในชีวิตจริง:

ดังนั้นทรานซิสเตอร์จึงถูกระบุในแผนภาพ:

ทรานซิสเตอร์ตามที่เราเข้าใจแล้วมีสามขั้ว: ฐาน (B), ตัวสะสม (C), อิมิตเตอร์ (E)
โดยปกติสัญญาณอินพุตจะถูกนำไปใช้กับฐาน สัญญาณขยายจะถูกลบออกจากตัวรวบรวม และอีซีแอลคือสายไฟทั่วไปของวงจร แน่นอนว่านี่เป็นคำอธิบายดั้งเดิมของหลักการของทรานซิสเตอร์และโดยทั่วไปมีความแตกต่างมากมาย แต่เราตกลงกันแล้วว่าฉันจะไม่ทรมานคุณด้วยการอ่านงานหลายหน้า

ในส่วนประกอบของวิทยุเอง ข้อสรุปไม่ได้ถูกทำเครื่องหมายแต่อย่างใด ไม่มีมาตรฐานสำหรับตำแหน่งของพินเช่นกัน แล้วคุณจะทราบได้อย่างไรว่าผลลัพธ์ใดเป็นผลลัพธ์ใด
คุณจะต้องใช้ข้อมูลอ้างอิง: สำหรับทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะมีแผ่นข้อมูลที่เรียกว่าหรืออีกนัยหนึ่งคือหนังสือเดินทางของส่วนประกอบวิทยุ แผ่นข้อมูลประกอบด้วยข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์: กระแสและแรงดันสูงสุดที่อนุญาต อัตราขยาย พินเอาท์ และอื่นๆ อีกมากมาย เอกสารข้อมูลค้นหาได้ง่ายที่สุดบนอินเทอร์เน็ต และพารามิเตอร์หลักของทรานซิสเตอร์สามารถพบได้ในวรรณกรรมวิทยุสมัครเล่น

ความสามารถในการแลกเปลี่ยนของทรานซิสเตอร์

เนื่องจากทรานซิสเตอร์มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่ามากและพารามิเตอร์ที่สำคัญกว่าตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ หรือไดโอด จึงไม่ง่ายที่จะหาสิ่งทดแทนที่ถูกต้องสำหรับส่วนประกอบที่ขาดหายไป อย่างน้อยที่สุด ทรานซิสเตอร์ที่จะเปลี่ยนต้องมีประเภทแพ็คเกจและพินเอาท์ (พินเอาท์) เหมือนกัน ทรานซิสเตอร์ใหม่ต้องมีโครงสร้างเหมือนกัน: NPN หรือ PNP นอกจากนี้ จำเป็นต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า: กระแสที่อนุญาต, แรงดันไฟฟ้า, ในบางกรณี, ความถี่คัตออฟ ฯลฯ
บางครั้งผู้ออกแบบวงจรจะทำงานให้คุณโดยแนะนำอะนาล็อกที่เป็นไปได้ของทรานซิสเตอร์ บนอินเทอร์เน็ตและในวรรณคดีวิทยุสมัครเล่นยังมีตารางอ้างอิงพร้อมข้อมูลเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์ที่เป็นไปได้
ในบางครั้ง Master Kits ยังถูกนำไปลงทุนแทนทรานซิสเตอร์ดั้งเดิม (สินค้าหมดชั่วคราว) ซึ่งเป็นอะนาลอกของพวกมัน และการแทนที่ดังกล่าวไม่ได้ทำให้คุณภาพของการออกแบบที่เสร็จสมบูรณ์นั้นด้อยลง

การติดตั้งทรานซิสเตอร์บนแผงวงจรพิมพ์

โดยทั่วไปสำหรับการประกอบ Master Kit ที่ประสบความสำเร็จไม่จำเป็นต้องรู้ว่าเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์อยู่ที่ใด ก็เพียงพอแล้วที่จะรวม "คีย์" บนทรานซิสเตอร์และบนแผงวงจรพิมพ์ - และเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์จะถูกตั้งค่า "โดยอัตโนมัติ" ตามที่คาดไว้

ดูภาพวาด ทรานซิสเตอร์มี "กุญแจ" - เมื่อมองจากด้านบนจะเห็นได้ชัดว่าตัวเรือนเป็นรูปครึ่งวงกลม มี "คีย์" เดียวกันบนแผงวงจรพิมพ์ ในการติดตั้งทรานซิสเตอร์อย่างถูกต้องก็เพียงพอที่จะรวม "คีย์" บนทรานซิสเตอร์และบนแผงวงจรพิมพ์:

Microcircuit เป็นอุปกรณ์ที่เกือบเสร็จแล้วหรือพูดโดยเปรียบเปรยว่าเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปอิเล็กทรอนิกส์

Microcircuit ประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่เฉพาะ: มันสามารถเป็นอุปกรณ์ลอจิก, ตัวแปลงระดับ, โคลง, เครื่องขยายเสียง ไมโครชิปขนาดเท่าเล็บมืออาจมีตัวต้านทาน ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และตัวเก็บประจุนับสิบ (และบางครั้งหลายร้อยล้านและพันล้าน)

วงจรไมโครมีจำหน่ายในแพ็คเกจต่างๆ และมีจำนวนพินที่แตกต่างกัน ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของชิปที่นักวิทยุสมัครเล่นระดับเริ่มต้นสามารถใช้งานได้:

วงจรพินเอาท์

หมุดจะมีหมายเลขทวนเข็มนาฬิกาโดยเริ่มจากด้านซ้ายบน ข้อสรุปแรกถูกกำหนดโดยใช้ "กุญแจ" - รอยบากที่ขอบของเคสหรือจุดในรูปแบบของช่อง

การแลกเปลี่ยนชิป

ไมโครเซอร์กิตคือวงจรอิเล็กทรอนิกส์สำเร็จรูปที่มีความเฉพาะเจาะจงสูงซึ่งมีองค์ประกอบจำนวนมาก และโดยทั่วไป ไมโครเซอร์กิตแต่ละตัวจะมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว
แต่ในบางกรณีคุณสามารถหาสิ่งทดแทนได้ ผู้ผลิตที่แตกต่างกันสามารถผลิตชิปเดียวกันได้ ปัญหาเดียวคือไม่มีการรวมกันในชื่อ (บางครั้ง แต่ไม่จำเป็น ตัวเลขของชื่ออาจตรงกัน) ตัวอย่างเช่น MA709CH, MC1709G, LM 1709L SN72710L, K153UD1A / B เป็นชิปเดียวกันจากผู้ผลิตหลายราย

ในบางกรณี Master Kits อาจรวมถึงแอนะล็อกของไมโครเซอร์กิต นี่เป็นเรื่องปกติและไม่ทำให้ประสิทธิภาพของวงจรสำเร็จรูปลดลง

Microcircuits - ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า

ชิปตัวปรับแรงดันไฟฟ้ามีสามขา ดังนั้นจึงอาจสับสนกับทรานซิสเตอร์ได้ง่าย แต่แพ็คเกจของส่วนประกอบขนาดเล็กนี้สามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน และไดโอดได้หลายสิบตัว ตัวอย่างเช่น รูปด้านล่างแสดงชิป 78L05 คุณสามารถใช้แรงดันไฟฟ้า 5 ถึง 30V กับอินพุตได้ ในขณะที่เอาต์พุตของไมโครเซอร์กิตจะมีแรงดันคงที่ 5V ในขณะที่ความจุโหลดของไมโครเซอร์กิตคือ 100 มิลลิแอมป์ นอกจากนี้ยังมีตัวกันโคลงที่คล้ายกันในรุ่นที่ทรงพลังกว่า - ความจุโหลดสูงสุด 1A เรียกว่า 7805 และมีตัวเรือนที่ใหญ่กว่า

การติดตั้งชิปบนแผงวงจรพิมพ์

มี "กุญแจ" บนไมโครเซอร์กิตและบนแผงวงจรพิมพ์และเมื่อติดตั้งไมโครเซอร์กิตบนบอร์ดจำเป็นต้องรวมเข้าด้วยกันดังแสดงในรูปด้านล่าง:

ชิป 555 ถูกใช้ค่อนข้างบ่อยในการฝึกวิทยุสมัครเล่น - ใช้งานได้จริง มัลติฟังก์ชั่น และใช้งานง่ายมาก การออกแบบใด ๆ สามารถนำไปใช้กับชิปดังกล่าว - ทั้งทริกเกอร์ Schmitt ที่ง่ายที่สุดพร้อมองค์ประกอบเพิ่มเติมสองสามอย่างและการล็อคแบบหลายขั้นตอน

NE555 ได้รับการพัฒนามาเป็นเวลานานแม้แต่ในนิตยสารวิทยุของโซเวียต, Modeler-Constructor, ผลิตภัณฑ์ทำเองที่บ้านจำนวนมากสามารถพบได้บนอะนาล็อกของชิปนี้ วันนี้ไมโครเซอร์กิตนี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในการออกแบบด้วยไฟ LED

คำอธิบายของไมโครเซอร์กิต

นี่คือการพัฒนาของบริษัท Signetics ของสหรัฐอเมริกา เป็นผู้เชี่ยวชาญของเธอที่สามารถนำงานของ Kamenzind Hans ไปปฏิบัติได้ อาจกล่าวได้ว่านี่คือบิดาของวงจรรวม - ในสภาวะที่ยากลำบากของการแข่งขันสูง วิศวกรสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่เข้าสู่ตลาดโลกและได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาไมโครเซอร์กิตซีรีส์ 555 ไม่มีอะนาล็อกในโลก - องค์ประกอบการติดตั้งในอุปกรณ์มีความหนาแน่นสูงมากและต้นทุนต่ำมาก ต้องขอบคุณพารามิเตอร์เหล่านี้ที่ทำให้เธอได้รับความนิยมอย่างสูงในหมู่นักออกแบบ

อะนาล็อกในประเทศ

หลังจากนั้นการคัดลอกองค์ประกอบวิทยุจำนวนมากก็เริ่มขึ้น - อะนาล็อกของไมโครเซอร์กิตของโซเวียตเรียกว่า KR1006VI1 อย่างไรก็ตามมันเป็นการพัฒนาที่ไม่เหมือนใครในทุก ๆ ด้านแม้ว่าจะมีแอนะล็อกมากมายก็ตาม สำหรับไมโครเซอร์กิตในประเทศเท่านั้น อินพุตหยุดจะมีลำดับความสำคัญเหนืออินพุตเริ่มต้น ไม่มีการออกแบบต่างประเทศที่มีคุณสมบัติดังกล่าว แต่ต้องคำนึงถึงคุณลักษณะนี้เมื่อออกแบบวงจรซึ่งใช้อินพุตทั้งสองอยู่

มันนำไปใช้ที่ไหน?

แต่ควรสังเกตว่าลำดับความสำคัญของอินพุตไม่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของชิป นี่เป็นเพียงความแตกต่างเล็กน้อยที่ต้องพิจารณาในบางกรณี เพื่อลดการใช้พลังงานในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 ได้มีการเปิดตัวการผลิตองค์ประกอบ CMOS ในสหภาพโซเวียตเรียกว่า KR1441VI1 วงจรไมโครของคนงานภาคสนาม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนชิป 555 มักใช้ในการออกแบบวิทยุแฮม ง่ายต่อการติดตั้งรีเลย์เวลาบนไมโครเซอร์กิตนี้ และสามารถตั้งค่าการหน่วงเวลาจากหลายมิลลิวินาทีเป็นชั่วโมงได้ มีองค์ประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นตามวงจร 555 - ประกอบด้วยอุปกรณ์เพื่อป้องกันการติดต่อสื่อสาร ตัวควบคุม PWM และการกู้คืนสัญญาณประเภทดิจิทัล

ข้อดีและข้อเสียของไมโครเซอร์กิต

ภายในตัวจับเวลามีตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าในตัว - เป็นผู้อนุญาตให้คุณตั้งค่าเกณฑ์ล่างและบนที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดซึ่งตัวเปรียบเทียบจะถูกกระตุ้น จากที่นี่เราสามารถสรุปได้ว่าข้อเสียเปรียบหลักคือค่าเกณฑ์ไม่สามารถควบคุมได้และไม่สามารถแยกตัวแบ่งออกจากการออกแบบได้เช่นกันพื้นที่ของการใช้งานจริงของ 555 microcircuit แคบลงมาก เป็นไปได้ที่จะสร้างวงจรมัลติไวเบรเตอร์และวงจรไวเบรเตอร์เดี่ยวแต่การออกแบบที่ซับซ้อนกว่านี้จะไม่ทำงาน

จะกำจัดข้อบกพร่องได้อย่างไร?

แต่คุณสามารถกำจัดปัญหาดังกล่าวได้ก็เพียงพอที่จะติดตั้งตัวเก็บประจุแบบขั้วไม่เกิน 0.1 uF ระหว่างขั้วควบคุมและแหล่งจ่ายไฟลบ

และเพื่อเพิ่มการป้องกันเสียงรบกวนอย่างมีนัยสำคัญ วงจรไฟฟ้าจึงติดตั้งตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วที่มีความจุ 1 μF ในการใช้งานจริงของ 555 microcircuits สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าองค์ประกอบแบบพาสซีฟ - ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ - ส่งผลต่อการทำงานหรือไม่ แต่ควรสังเกตคุณสมบัติอย่างหนึ่ง - เมื่อใช้ตัวจับเวลากับองค์ประกอบ CMOS ข้อบกพร่องเหล่านี้จะหายไปโดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุเพิ่มเติม

พารามิเตอร์หลักของวงจรไมโคร

หากคุณตัดสินใจที่จะจับเวลาบนชิป 555 คุณจำเป็นต้องรู้คุณสมบัติหลักของมัน โดยรวมแล้วอุปกรณ์มีห้าโหนดซึ่งสามารถเห็นได้ในแผนภาพ ที่อินพุตจะมีตัวแบ่งแรงดันตัวต้านทาน ด้วยความช่วยเหลือของมัน การก่อตัวของแรงดันอ้างอิงสองตัวที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเครื่องเปรียบเทียบจึงเกิดขึ้น เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับฟลิปฟล็อป RS และพินรีเซ็ตภายนอก และหลังจากนั้นไปยังอุปกรณ์ขยายสัญญาณซึ่งค่าของสัญญาณจะเพิ่มขึ้น

พลังชิป

ในตอนท้ายมีทรานซิสเตอร์ซึ่งตัวสะสมเปิดอยู่ - มันทำหน้าที่หลายอย่างขึ้นอยู่กับงานเฉพาะที่ต้องเผชิญ ขอแนะนำให้ใช้วงจรรวม NE, SA, NA ที่มีแรงดันไฟฟ้าในช่วง 4.5-16 V. เฉพาะสำหรับการใช้ 555 microcircuits ที่มีตัวย่อ SE อนุญาตให้เพิ่มขึ้นเป็น 18 V

ปริมาณการใช้กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่แรงดัน 4.5 V สามารถเข้าถึง 10-15 mA ค่าต่ำสุดคือ 2-5 mA มีไมโครเซอร์กิต CMOS ซึ่งการบริโภคในปัจจุบันไม่เกิน 1 mA สำหรับ IC ในประเทศประเภท KR1006VI1 การใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 100 mA คำอธิบายโดยละเอียดของชิป 555 และชิปในประเทศสามารถดูได้ในเอกสารข้อมูล

การทำงานของชิป

เงื่อนไขการใช้งานขึ้นอยู่กับบริษัทที่ผลิตชิปโดยตรง สามารถอ้างถึงสองอะนาล็อกเป็นตัวอย่าง - NE555 และ SE555 ประการแรก ช่วงอุณหภูมิที่ปกติจะทำงานอยู่ในช่วง 0-70 องศา ในวินาทีนั้นกว้างกว่ามาก - จาก -55 ถึง +125 องศา ดังนั้นควรคำนึงถึงพารามิเตอร์ดังกล่าวเสมอเมื่อออกแบบอุปกรณ์ ขอแนะนำให้ทำความคุ้นเคยกับค่าทั่วไปของแรงดันและกระแสที่พินรีเซ็ต, TRIG, THRES, CONT ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถใช้แผ่นข้อมูลสำหรับรุ่นเฉพาะ - ในนั้นคุณจะพบข้อมูลที่ครอบคลุม

การใช้งานจริงของโครงการก็ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้เช่นกัน นักวิทยุสมัครเล่นใช้ชิป 555 ค่อนข้างบ่อย - ในระบบควบคุมมีแม้แต่ออสซิลเลเตอร์หลักสำหรับเครื่องส่งสัญญาณวิทยุในองค์ประกอบนี้ ข้อได้เปรียบเหนือทรานซิสเตอร์หรือหลอดทุกรุ่นคือความเสถียรของความถี่ที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อ และไม่จำเป็นต้องเลือกองค์ประกอบที่มีความเสถียรสูงเพื่อติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมสำหรับการปรับแรงดันไฟฟ้า ก็เพียงพอแล้วที่จะติดตั้ง microcircuit อย่างง่ายและขยายสัญญาณที่จะสร้างขึ้นที่เอาต์พุต

วัตถุประสงค์ของพิน IC

วงจรไมโครซีรีส์ 555 มีเพียงแปดพิน ประเภทแพ็คเกจคือ PDIP8, SOIC, TSSOP แต่ในทุกกรณี จุดประสงค์ของข้อสรุปจะเหมือนกัน องค์ประกอบ UGO เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีป้ายกำกับว่า "G1" ในกรณีของเครื่องกำเนิดพัลส์เดี่ยวและ "GN" สำหรับเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ การกำหนดพิน:

1. GND - ทั่วไปตามลำดับเป็นอันดับแรก (ถ้าคุณนับจากคีย์เลเบล) พินนี้เป็นขั้วลบจากแหล่งจ่ายไฟ
2. TRIG - อินพุตทริกเกอร์ มันอยู่ที่พินนี้ที่ใช้พัลส์ระดับต่ำและไปที่ตัวเปรียบเทียบตัวที่สอง เป็นผลให้ IC เริ่มทำงานและสัญญาณระดับสูงปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต นอกจากนี้ระยะเวลาของสัญญาณยังขึ้นอยู่กับค่าของ C และ R
3. OUT - เอาต์พุตที่สัญญาณระดับสูงและต่ำปรากฏขึ้น การสลับระหว่างกันใช้เวลาไม่เกิน 0.1 µs
4. รีเซ็ต - รีเซ็ต อินพุตนี้มีลำดับความสำคัญสูงสุด ควบคุมตัวจับเวลา และไม่ขึ้นอยู่กับว่ามีแรงดันไฟฟ้าที่ขาที่เหลือของไมโครเซอร์กิตหรือไม่ คุณต้องมีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 0.7V เพื่อให้สตาร์ทได้ ในกรณีที่พัลส์น้อยกว่า 0.7V จะห้ามการทำงานของไมโครวงจร 555
5. CTRL เป็นอินพุตควบคุมที่เชื่อมต่อกับตัวแบ่งแรงดัน และหากไม่มีปัจจัยภายนอกที่สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงาน เอาต์พุตนี้จะมีแรงดัน 2/3 จากแรงดันแหล่งจ่าย เมื่อใช้สัญญาณควบคุมกับอินพุตนี้ จะมีการสร้างพัลส์มอดูเลตที่เอาต์พุต ในกรณีของวงจรอย่างง่าย เอาต์พุตนี้จะเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุ
6. THR - หยุด นี่คืออินพุตของตัวเปรียบเทียบที่ 1 ในกรณีที่มีแรงดันไฟฟ้า 2/3 จากแรงดันไฟฟ้าปรากฏขึ้น ทริกเกอร์จะหยุดทำงานและตัวจับเวลาจะถูกตั้งค่าเป็นระดับที่ต่ำกว่า แต่ข้อกำหนดเบื้องต้นคือไม่ควรมีสัญญาณทริกเกอร์ที่ขา TRIG (เนื่องจากมีลำดับความสำคัญ)
7. DIS - ปล่อย มันเชื่อมต่อโดยตรงกับทรานซิสเตอร์ที่อยู่ภายในชิป 555 มีตัวสะสมทั่วไป มีการติดตั้งตัวเก็บประจุในวงจร emitter-collector ซึ่งจำเป็นสำหรับการตั้งเวลา
8. VCC - การเชื่อมต่อกับบวกของแหล่งจ่ายไฟ

โหมดสั่นเดี่ยว

โดยรวมแล้วมีโหมดการทำงานของชิป NE555 สามโหมด หนึ่งในนั้นคือโหมดสั่นเดี่ยว ในการก่อตัวของพัลส์จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุแบบขั้วและตัวต้านทาน

รูปแบบการทำงานเช่นนี้:

1. แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับอินพุตตัวจับเวลา - พัลส์ระดับต่ำ
2. มีการเปลี่ยนโหมดการทำงานของไมโครวงจร
3. สัญญาณระดับสูงปรากฏขึ้นที่พิน 3

หลังจากเวลานี้ เอาต์พุตจะสร้างสัญญาณระดับต่ำ ในโหมดมัลติไวเบรเตอร์ พิน "4" และ "8" จะเชื่อมต่อกัน เมื่อพัฒนาวงจรโดยใช้เครื่องสั่นเดี่ยว จะต้องคำนึงถึงความแตกต่างดังต่อไปนี้:

1. แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไม่สามารถส่งผลกระทบต่อเวลาของพัลส์ เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น อัตราการชาร์จของตัวเก็บประจุซึ่งตั้งเวลาจะสูงขึ้น ดังนั้น แอมพลิจูดของสัญญาณที่เอาต์พุตจึงเพิ่มขึ้น
2. หากใช้พัลส์เพิ่มเติมกับอินพุต (หลังจากพัลส์หลักแล้ว) จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของตัวจับเวลาจนกว่าจะสิ้นสุดเวลา t

หากต้องการมีอิทธิพลต่อการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณสามารถใช้หนึ่งในวิธีต่อไปนี้:

1. ใช้สัญญาณระดับต่ำกับพิน RESET สิ่งนี้จะทำให้ตัวจับเวลากลับสู่สถานะเริ่มต้น
2. หากอินพุต "2" เป็นสัญญาณระดับต่ำ เอาต์พุตจะเป็นพัลส์สูงเสมอ

ด้วยความช่วยเหลือของพัลส์เดี่ยวที่ใช้กับอินพุตและการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของส่วนประกอบเวลาจึงเป็นไปได้ที่จะรับสัญญาณรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าของระยะเวลาที่ต้องการที่เอาต์พุต

วงจรมัลติไวเบรเตอร์

นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่สามารถสร้างเครื่องตรวจจับโลหะบนชิป 555 ได้ แต่สำหรับสิ่งนี้คุณต้องศึกษาคุณสมบัติของอุปกรณ์นี้ มัลติไวเบรเตอร์เป็นเครื่องกำเนิดพิเศษที่สร้างพัลส์สี่เหลี่ยมตามช่วงเวลาปกติ ยิ่งไปกว่านั้น แอมพลิจูด ระยะเวลา และความถี่ยังถูกตั้งค่าอย่างเคร่งครัด - ค่าต่างๆ จะขึ้นอยู่กับงานที่อุปกรณ์ต้องเผชิญ

ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุใช้เพื่อสร้างสัญญาณซ้ำ ระยะเวลาของสัญญาณ t1, หยุดชั่วคราว t2, ความถี่ f และระยะเวลา T สามารถพบได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

• t1=ln2*(R1+R2)*C=0.693*(R1+R2)*C;
• t2=0.693*C*(R1+2*R2);
• T=0.693*C*(R1+2*R2);
• f=1/(0.693*C*(R1+2*R2)).

จากนิพจน์เหล่านี้ จะเห็นได้ว่าระยะเวลาการหยุดชั่วคราวไม่ควรนานกว่าเวลาสัญญาณ กล่าวอีกนัยหนึ่งรอบการทำงานจะไม่เกิน 2 รอบการใช้งานจริงของไมโครเซอร์กิต 555 ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้โดยตรงแบบแผนของอุปกรณ์และการออกแบบต่าง ๆ ถูกสร้างขึ้นตามแผ่นข้อมูล - คำแนะนำ พวกเขาให้คำแนะนำที่เป็นไปได้ทั้งหมดสำหรับการประกอบอุปกรณ์ สามารถหารอบการทำงานได้จากสูตร S=T/t1 ในการเพิ่มตัวเลขนี้คุณต้องเพิ่มไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ลงในวงจร แคโทดเชื่อมต่อกับขาที่หกและขั้วบวกที่เจ็ด

หากคุณดูในแผ่นข้อมูลแสดงว่าส่วนกลับของรอบการทำงาน - สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร D \u003d 1 / S วัดเป็นเปอร์เซ็นต์ การทำงานของวงจรมัลติไวเบรเตอร์สามารถอธิบายได้ดังนี้

1. เมื่อจ่ายไฟ ตัวเก็บประจุจะถูกคายประจุจนหมด
2. ตั้งเวลาเป็นสถานะระดับสูง
3. ตัวเก็บประจุสะสมประจุและแรงดันไฟฟ้าถึงค่าสูงสุด - 2/3 ของแรงดันไฟฟ้า
4. สวิตช์ชิปและสัญญาณระดับต่ำจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต
5. ตัวเก็บประจุจะคายประจุในช่วง t1 ถึงระดับ 1/3 ของแรงดันไฟฟ้า
6. 555 สลับอีกครั้งและเอาต์พุตสูงอีกครั้ง

โหมดการทำงานนี้เรียกว่า self-oscillating ค่าสัญญาณจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาที่เอาต์พุต ชิปจับเวลา 555 อยู่ในโหมดต่างๆ กันในช่วงเวลาปกติ

ทริกเกอร์ Schmitt ที่แม่นยำ

NE555 และตัวจับเวลาที่คล้ายกันมีตัวเปรียบเทียบในตัวที่มีสองเกณฑ์ - ล่างและบน นอกจากนี้ยังมีทริกเกอร์ RS พิเศษ นี่คือสิ่งที่ทำให้สามารถใช้การออกแบบทริกเกอร์ Schmitt ที่มีความแม่นยำได้ แรงดันไฟฟ้าอินพุตถูกแบ่งโดยตัวเปรียบเทียบออกเป็นสามส่วนเท่าๆ กัน และทันทีที่ถึงระดับของค่าเกณฑ์โหมดการทำงานของไมโครวงจรจะเปลี่ยน ในกรณีนี้ ฮิสเทรีซิสจะเพิ่มขึ้น ค่าของมันถึง 1/3 ของแรงดันไฟฟ้า ทริกเกอร์ที่แม่นยำใช้ในการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติ

จับเวลา NE555อาจเป็นวงจรรวมที่ได้รับความนิยมสูงสุดในยุคนั้น แม้ว่าจะได้รับการพัฒนาเมื่อ 40 ปีที่แล้ว (ในปี 2515) แต่ก็ยังมีการผลิตโดยผู้ผลิตหลายราย ในบทความนี้ เราจะพยายามอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับคำอธิบายและการใช้งานของตัวจับเวลา NE555

การเชื่อมต่ออันชาญฉลาดของเครื่องเปรียบเทียบ ฟลิปฟล็อปที่รีเซ็ตได้ และแอมพลิฟายเออร์กลับด้านในวงจรรวมขนาดใหญ่ก้อนเดียวพร้อมกับองค์ประกอบอื่นๆ อีกหลายอย่าง ทำให้เกิดวงจรอุปกรณ์ที่แทบจะเป็นอมตะซึ่งนักวิทยุสมัครเล่นจำนวนมากใช้ในปัจจุบัน

555 ตัวจับเวลาได้รับการพัฒนาโดยบริษัท Signetics ของอเมริกาในปี 1972 และจดทะเบียนในตลาดโลก สองปีต่อมา บริษัทเดียวกันได้พัฒนาชิปที่มีชื่อว่า 556 ซึ่งรวมตัวจับเวลา NE555 สองตัวที่แยกจากกันกับสายไฟทั่วไปเท่านั้น ในเวลาต่อมา ชิป 557, 558 และ 559 ได้รับการพัฒนาโดยใช้ตัวจับเวลา NE555 สูงสุดสี่ตัวในแพ็คเกจเดียว แต่ต่อมาก็เลิกใช้ไปและเกือบลืมไปแล้ว

วงจรรวม NE555 ได้รับการออกแบบให้เป็นตัวจับเวลาและประกอบด้วยองค์ประกอบอะนาล็อกและดิจิทัลรวมกันในชิปตัวเดียว มีจำหน่ายในหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่แพ็คเกจ DIP มาตรฐานคลาสสิกและ SOIC สำหรับการติดตั้ง SMD ไปจนถึงรุ่น SSOP หรือ SOT23-5 ขนาดเล็ก (ราคาสำหรับตัวจับเวลา NE555)

ตัวจับเวลา NE555 นอกจากรุ่นมาตรฐานแล้ว ยังผลิตในรุ่น CMOS ที่ใช้พลังงานต่ำอีกด้วย แหล่งจ่ายไฟของ NE555 คือ 4.5 ถึง 15 โวลต์ (สูงสุด 18 โวลต์) ในขณะที่รุ่น CMOS ใช้ 3 โวลต์ เอาต์พุตโหลดสูงสุดสำหรับ NE555 คือ 200mA รุ่นจับเวลาพลังงานต่ำคือ 20mA ที่ 9 โวลต์เท่านั้น

ความเสถียรของรุ่นมาตรฐาน 555 ขึ้นอยู่กับคุณภาพของแหล่งจ่ายไฟเป็นอย่างมาก สิ่งนี้ไม่ส่งผลกระทบมากนักในวงจรอย่างง่ายโดยใช้ตัวจับเวลา อย่างไรก็ตาม ในการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวเก็บประจุบัฟเฟอร์ในวงจรไฟฟ้าที่มีความจุ 100 ไมโครฟารัด

คุณลักษณะสำคัญของ NE555 Integral Timer

• ความถี่สูงสุดมากกว่า 500 kHz
• ความยาวของหนึ่งพัลส์คือตั้งแต่ 1 มิลลิวินาทีถึงหนึ่งชั่วโมง
• สามารถทำงานเป็นเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบโมโนสเตเบิลได้
• กระแสไฟขาออกสูง (สูงสุด 200 mA)
• รอบการทำงานของพัลส์ที่ปรับได้ (อัตราส่วนของช่วงเวลาของพัลส์ต่อระยะเวลา)
• เข้ากันได้กับระดับ TTL
• ความคงตัวของอุณหภูมิ 0.005% ต่อ 1 องศาเซลเซียส

ชิป NE555 มีทรานซิสเตอร์มากกว่า 20 ตัวและตัวต้านทาน 10 ตัว รูปภาพต่อไปนี้เป็นบล็อกไดอะแกรมของตัวจับเวลาจาก Philips Semiconductors

ตารางต่อไปนี้แสดงคุณสมบัติหลักของ NE555

NE555 การกำหนดพินตัวจับเวลา

#2 - เปิดตัว (ทริกเกอร์)

ทริกเกอร์สวิตช์หากแรงดันไฟฟ้าที่ขานี้ต่ำกว่า 1/3 ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย เอาต์พุตนี้มีอิมพีแดนซ์อินพุตสูง มากกว่า 2 mΩ ในโหมดไม่เสถียรจะใช้เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุเวลา ในโหมด bistable จะเชื่อมต่อองค์ประกอบสวิตชิ่งเช่นปุ่ม

#4 - รีเซ็ต

หากแรงดันไฟฟ้าที่พินนี้ต่ำกว่า 0.7 โวลต์ แสดงว่าตัวเปรียบเทียบภายในถูกรีเซ็ต ในกรณีที่ไม่ได้ใช้งาน เอาท์พุตนี้ของตัวจับเวลา NE555 จะต้องจ่ายพร้อมกับแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานเอาต์พุตประมาณ 10 kΩ

#5 - การควบคุม

สามารถใช้เพื่อปรับระยะเวลาพัลส์เอาท์พุตได้โดยใช้แรงดัน 2/3 ของแรงดันแหล่งจ่าย หากไม่ได้ใช้เอาต์พุตนี้ ขอแนะนำให้เชื่อมต่อกับลบของแหล่งพลังงานผ่านตัวเก็บประจุ 0.01 microfarad

หมายเลข 6 - หยุด (ตัวเปรียบเทียบ)

หยุดตัวจับเวลาหากแรงดันไฟฟ้าที่ขานี้สูงกว่า 2/3 ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย เอาต์พุตมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูง มากกว่า 10 mΩ โดยทั่วไปจะใช้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าทั่วตัวเก็บประจุเวลา

หมายเลข 7 - ปล่อย

เอาต์พุตผ่านทรานซิสเตอร์ภายในเชื่อมต่อกับกราวด์เมื่อทริกเกอร์ภายในทำงาน เอาต์พุต (ตัวสะสมแบบเปิด) ส่วนใหญ่ใช้เพื่อคายประจุตัวเก็บประจุเวลา

# 3 - ออก

ชิป NE555 มีเอาต์พุตเพียงตัวเดียวที่มีกระแสสูงสุด 200 mA นี่เป็นมากกว่าวงจรรวมทั่วไป เอาต์พุตสามารถขับเคลื่อนได้ เช่น ไฟ LED (ที่มีตัวต้านทานจำกัดกระแส), หลอดไฟขนาดเล็ก, ตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริก, ลำโพง (พร้อมตัวเก็บประจุ), รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า (พร้อมไดโอดป้องกัน) หรือแม้แต่พลังงานต่ำ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง หากต้องการกระแสเอาต์พุตที่สูงขึ้น สามารถเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสมเป็นเครื่องขยายเสียงได้

ตัวจับเวลา NE555 - แผนภาพการเดินสาย

ความสามารถของเอาต์พุต 3 ของตัวจับเวลา NE555 ในการสร้างทั้งระดับไฟฟ้าแรงสูงและระดับต่ำ (เกือบ 0 โวลต์) ช่วยให้คุณควบคุมโหลดที่เชื่อมต่อกับทั้งแหล่งจ่ายไฟลบและบวก ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อ LED แน่นอนว่านี่ไม่ใช่ข้อกำหนดบังคับและโหลด (LED) สามารถเชื่อมต่อกับพลังงานลบหรือบวกได้

หากตัวจับเวลา NE555 ทำงานในสถานะไม่เสถียร (โหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ลำโพงสามารถเชื่อมต่อกับเอาต์พุตได้ เชื่อมต่อหลังจากตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน (เช่น 100 ไมโครฟารัด) และต้องมีความต้านทานอย่างน้อย 64 โอห์ม เนื่องจากกระแสโหลดสูงสุดที่จำกัดของเอาต์พุตตัวจับเวลา ตัวเก็บประจุถูกออกแบบมาเพื่อแยกส่วนประกอบ DC ของสัญญาณและนำสัญญาณเสียงเท่านั้น

ลำโพงที่มีความต้านทานขดลวดต่ำกว่า 64 โอห์มสามารถเชื่อมต่อผ่านตัวเก็บประจุที่มีความจุน้อยกว่า (รีแอกแตนซ์) ซึ่งเป็นความต้านทานเพิ่มเติม หรือกับเครื่องขยายเสียง แอมพลิฟายเออร์สามารถใช้เชื่อมต่อลำโพงที่ทรงพลังกว่าได้

เช่นเดียวกับวงจรรวมทั้งหมด เอาต์พุตของตัวจับเวลา NE555 ที่ควบคุมโหลดอุปนัย (รีเลย์) จะต้องได้รับการปกป้องจากไฟกระชากแรงดันเกินที่สร้างขึ้นในเวลาที่ปิดเครื่อง ไดโอด (เช่น 1N4148) เชื่อมต่อขนานกับคอยล์รีเลย์ในทิศทางตรงกันข้ามเสมอ

อย่างไรก็ตาม NE555 ต้องใช้ไดโอดตัวที่สองต่ออนุกรมกับคอยล์รีเลย์ มันจำกัดแรงดันไฟต่ำที่เอาต์พุต 3 ของตัวจับเวลา และป้องกันไม่ให้รีเลย์ได้รับพลังงานจากกระแสไฟขนาดเล็ก

ตัวอย่างเช่นไดโอดสามารถเป็น 1N4001 (ไดโอด 1N4148 ไม่เหมาะ) หรือ LED

(ดาวน์โหลด: 3 774)