Mikrokontrollerlərin əsas məqsədlərindən biri nisbətən sadə cihazları və sistemləri idarə etməkdir ki, bu da açıq-aydın səsvermə sensorlarını və aktuatorlara nəzarət siqnallarının verilməsini tələb edir. Çox vaxt belə məqsədlər üçün mövcud mikrokontroller portları kifayət etməyə bilər. Qoşulmuş xarici cihazların sayını artırmağın bir yolu SN74HC595N növbə registridir. Bu çip Ru.aliexpress.com saytından 10 ədəd partiya üçün 0,6 dollara alınıb.
8 çıxışı idarə etmək üçün mikrokontrolörün üç portundan istifadə etməyə imkan verir ki, bu da vacibdir, bu registr kaskadlaşdırmağa imkan verir, beləliklə mikrokontrolörün eyni üç portu ilə idarə olunan 16 və ya daha çox rəqəmsal çıxış əldə edir. Struktur olaraq, bu DIP-16 paketindəki bir çipdir
Mikrosxemdə 16 kontakt var, bunlar aşağıdakı məqsədə malikdir: müvafiq olaraq Vcc və GND +5V təchizatı və ümumi bir avtobus. DS - məlumat girişi, SHcp - DS vəziyyətini registr yaddaşına yazmaq üçün sinxronizasiya girişi, STcp - nəzarət siqnalı, aşağı səviyyədə registr yaddaşından məlumatlar Q0-Q7, Q7' məlumat çıxışlarına daxil olur - məlumat üçün çıxış növbəti registrə köçürmə (bir neçə registr birlikdə işləyərkən tələb olunur), - Q0-Q7 çıxışlarının işə salınması/söndürülməsinə nəzarət, - reyestrin sıfırlanması.
Məsələn, Arduino aparat platformasının istehsalçılarından bu reyestrin işini təsvir edən kodu götürə bilərsiniz. Bu proqram ardıcıl olaraq 00000000-dan 11111111-ə qədər ikili rəqəmi Q0-Q7 çıxışlarına verir.Nümunədə yalnız beş LED birləşdirilib, lakin ümumilikdə bu proqramın sadəcə 0-dan 255-ə qədər sayğac olduğu aydındır.
Video
Nəticədə, sayını artırmaq üçün sadə və ucuz bir yolumuz var, lakin bunun üçün onların daha aşağı sürəti ilə ödəməliyik. Bununla belə, yeddi seqmentli göstəricilər və xətti LED şkalaları kimi məlumat çıxış cihazları üçün bu çox vacib deyil, çünki məlumatın çıxış sürəti hələ də insan hissləri ilə qavrayış sürətindən yüksək olacaq...
Gününüz xeyir, əziz radio həvəskarları!
Sizi "" saytına salamlayıram
Mikrosxemlər
Çip (IC - Integrated Circuit, IC - İnteqrasiya edilmiş dövrə, İngilis Çipindən çip və ya mikroçip, Mikroçip) tranzistorlar, diodlar, rezistorlar və digər aktiv və passiv elementləri ehtiva edən bütöv bir cihazdır, onların ümumi sayı bir neçə onlarla, yüzlərlə, minlərlə, on minlərlə və ya daha çox ola bilər. Mikrosxemlərin bir çox növləri var. Onların arasında ən çox istifadə edilənlərdir beyin oyunu, əməliyyat gücləndiriciləri, ixtisaslaşmış.
Mikrosxemlərin əksəriyyəti paketin hər iki tərəfi boyunca yerləşən çevik boşqab telləri (bax. Şəkil 1) olan düzbucaqlı plastik paketdə yerləşdirilir. Korpusun üstündə şərti açar var - dəyirmi və ya başqa formada etiket, ondan sancaqlar nömrələnir. Mikrosxemə yuxarıdan baxsanız, nəticələri saat yönünün əksinə, aşağıdan isə saat yönünün əksinə saymalısınız. Çiplərdə istənilən sayda pin ola bilər.
Yerli elektronikada (lakin xarici ölkələrdə də) mikrosxemlər xüsusilə populyardır beyin oyunu, bipolyar tranzistorlar və rezistorlar əsasında qurulmuşdur. Onlara da deyilir TTL çipləri (TTL - Transistor-Transistor Logic). Transistor-tranzistor adı tranzistorların həm məntiqi funksiyaları yerinə yetirmək, həm də çıxış siqnalını gücləndirmək üçün istifadə edilməsindən irəli gəlir. Onların bütün iş prinsipi iki şərti səviyyədə qurulur: aşağı və ya yüksək, və ya ekvivalent olaraq, məntiqi 0 və ya məntiqi 1 vəziyyəti. Beləliklə, K155 seriyalı mikrosxemlər üçün 0-dan 0,4-ə qədər olan gərginliklər məntiqə uyğun olan aşağı səviyyə kimi qəbul edilir. 0. V, yəni 0,4 V-dən çox olmayan və yüksək üçün, məntiqi 1-ə uyğun, - 2,4 V-dan az olmayan və enerji təchizatı gərginliyindən çox olmayan - 5 V və mənbədən qidalanma üçün nəzərdə tutulmuş K176 seriyalı mikrosxemlər üçün , gərginlik 9 B, müvafiq olaraq 0,02. ..0.05 və 8.6. ..8.8 V.
Xarici TTL mikrosxemlərin markalanması 74 rəqəmləri ilə başlayır, məsələn 7400. Məntiqi mikrosxemlərin əsas elementlərinin şərti qrafik təyinatları Şek. 2. Bu elementlərin məntiqi haqqında təsəvvür yaradan həqiqət cədvəlləri də var.
AND məntiqi elementinin simvolu “&” işarəsidir.(İngilis dilində "və" birləşməsi) düzbucaqlının içərisində dayanır (bax. Şəkil 2). Sol - iki (və ya daha çox) giriş pin, sağ - bir çıxış pin. Bu elementin məntiqi belədir: yüksək səviyyəli gərginlik yalnız bütün girişlərində eyni səviyyəli siqnallar olduqda çıxışda görünəcək. AND elementinin elektrik vəziyyətini və onun çıxış və giriş siqnalları arasında məntiqi əlaqəni xarakterizə edən həqiqət cədvəlinə baxaraq da eyni nəticəyə gəlmək olar. Beləliklə, məsələn, elementin çıxışında (Çıxışda) elementin vahid (1) vəziyyətinə uyğun gələn yüksək səviyyəli gərginlik olması üçün hər iki giriş (In. 1 və In. 2) olmalıdır. eyni səviyyəli gərginliklərə malikdir. Bütün digər hallarda, element sıfır (0) vəziyyətində olacaq, yəni çıxışında aşağı səviyyəli bir gərginlik işləyəcəkdir.
Şərti Boolean Simvol YA- nömrə 1
düzbucaqlıda. O, AND elementi kimi iki və ya daha çox girişə malik ola bilər. Yüksək səviyyəyə (məntiq 1) uyğun gələn çıxış siqnalı eyni səviyyəli siqnal giriş 1 və ya giriş 2-yə və ya eyni vaxtda bütün girişlərə tətbiq edildikdə görünür. Bu elementin çıxış və giriş siqnallarının bu məntiqi əlaqələrini onun həqiqət cədvəli ilə müqayisə edin.
Şərti element simvolu YOX- həm də nömrə 1
düzbucaqlı içərisində. Amma bir girişi və bir çıxışı var. Çıxış siqnalı xəttini başlayan kiçik bir dairə elementin çıxışında "NOT" in məntiqi inkarını simvollaşdırır. Rəqəmsal texnologiyanın dilində “NOT” o deməkdir ki, element inverter DEYİL, yəni çıxış siqnalı giriş səviyyəsindən əks olan elektron “kərpic”dir. Başqa sözlə: onun girişində aşağı səviyyəli siqnal olduğu müddətcə çıxış yüksək səviyyəli siqnal olacaq və əksinə. Bunu bu elementin işinin həqiqət cədvəlindəki məntiqi səviyyələr də göstərir.
Məntiq elementi VƏ YOX elementlərin birləşməsidir VƏ Və YOX, buna görə də şərti qrafik təyinatında " işarəsi var &
” və çıxış siqnal xəttində məntiqi inkarı simvolizə edən kiçik dairə. Yalnız bir çıxış var, lakin iki və ya daha çox giriş var. Elementin məntiqi belədir: yüksək səviyyəli siqnal yalnız bütün girişlərdə aşağı səviyyəli siqnallar olduqda çıxışda görünür. Əgər girişlərdən ən azı biri aşağı səviyyəli siqnala malikdirsə, VƏ-YOX elementinin çıxışı yüksək səviyyəli siqnala malik olacaq, yəni tək vəziyyətdə olacaq və yüksək səviyyəli siqnal varsa. bütün girişlərdə sıfır vəziyyətində olacaq. AND-NOT elementi NOT elementinin funksiyasını yerinə yetirə bilər, yəni çeviriciyə çevrilə bilər. Bunun üçün sadəcə onun bütün girişlərini birləşdirməlisiniz. Sonra belə birləşmiş girişə aşağı səviyyəli siqnal tətbiq edildikdə, elementin çıxışı yüksək səviyyəli siqnal olacaq və əksinə. AND-NOT elementinin bu xassəsindən rəqəmsal texnologiyada çox geniş istifadə olunur.
Məntiqi elementlərin simvollarının təyin edilməsi ("&" və ya "1" işarələri) yalnız məişət sxemlərində istifadə olunur.
TTL mikrosxemləri 80 MHz-ə qədər tezliklərdə işləyən müxtəlif rəqəmsal cihazların qurulmasını təmin edir, lakin onların əhəmiyyətli çatışmazlığı yüksək enerji istehlakıdır.
Bəzi hallarda, yüksək performans lazım olmadıqda, lakin minimum enerji istehlakı tələb olunur, CMOS çipləri istifadə olunur bipolyar olanlardan daha çox sahə effektli tranzistorlardan istifadə edənlər. Azaldılması CMOS (CMOS Tamamlayıcı Metal Oksid Yarımkeçirici) Tamamlayıcı metal oksidi yarımkeçirici deməkdir. CMOS mikrosxemlərinin əsas xüsusiyyəti statik rejimdə əhəmiyyətsiz cərəyan istehlakıdır - 0,1 ... 100 μA. Maksimum işləmə tezliyində işləyərkən enerji istehlakı artır və ən az güclü TTL çiplərinin enerji istehlakına yaxınlaşır. CMOS mikrosxemlərinə K176, K561, KR1561 və 564 kimi məşhur seriyalar daxildir.
Sinifdə analoq çiplər ilə təcrid olunmuş mikrosxemlər xətti xarakteristikalar - xətti mikrosxemlər, bunlara daxildir OU – Əməliyyat gücləndiriciləri. ad" əməliyyat gücləndiricisi” ilk növbədə belə gücləndiricilərdən siqnalların cəmlənməsi, onların diferensiallaşdırılması, inteqrasiyası, inversiya və s. əməliyyatlarını yerinə yetirmək üçün istifadə olunduğundan irəli gəlir. Analoq mikrosxemlər, bir qayda olaraq, funksional olaraq tamamlanmamış istehsal olunur ki, bu da həvəskar radio yaradıcılığı üçün geniş imkanlar açır.
Əməliyyat gücləndiriciləri iki giriş var - inverting və qeyri-inverting. Diaqramda onlar müvafiq olaraq mənfi və artı ilə göstərilir (bax. Şəkil 3). Girişə əlavə siqnal tətbiq etməklə çıxış sabit, lakin gücləndirilmiş siqnaldır. Mənfi girişə tətbiq etməklə çıxış ters çevrilmiş, həm də gücləndirilmiş siqnaldır.
Radioelektron məhsulların istehsalında minimum sayda xarici komponent tələb edən çoxfunksiyalı ixtisaslaşmış mikrosxemlərin istifadəsi son cihazın işlənmə müddətini və istehsal xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Bu çiplər kateqoriyasına xüsusi bir şey üçün hazırlanmış çiplər daxildir. Məsələn, güc gücləndiriciləri, stereo qəbuledicilər və müxtəlif dekoderlər üçün mikrosxemlər var. Hamısı tamamilə fərqli bir görünüşə sahib ola bilər. Bu mikrosxemlərdən birində çuxurlu metal hissə varsa, bu o deməkdir ki, o, vidalanmalıdır.
radiator.
Xüsusi mikrosxemlərlə işləmək çoxlu tranzistorlar və rezistorlar ilə müqayisədə daha xoşdur. Əvvəllər bir çox hissədən ibarət bir radio qəbuledicisi yığmaq lazım idisə, indi bir mikrosxem ilə əldə edə bilərsiniz.
Çox uzun müddət düşündüm ki, tranzistorun nə olduğunu sadə insan sözləri ilə necə izah edim. Tranzistor haqqında çox, çox səthi danışsam da, abstruse terminlərdən istifadə edərək ən azı beş vərəq yazmalı olacağam.
Sonra ağlıma gəldi: nəhayət, nəzərdən keçirməyimin əsas məqsədi akademik bilik vermək deyil (zəhmət olmasa universitetə və ya heç olmasa onlar üçün Vikipediyaya gedin), amma təcrübəsiz radio həvəskarına heç olmasa tranzistoru ayırd etməyi öyrətmək idi. ilk dizaynlarını uğurla yığmaq üçün bir kondansatör və rezistor (məsələn, Master Kit dəstləri).
Buna görə də bunu söyləmək daha yaxşıdır: tranzistorlar siqnalları gücləndirmək və çevirmək üçün nəzərdə tutulmuş üç terminallı radio komponentləridir. Real həyatda belə görünürlər:
Beləliklə, tranzistor diaqramda göstərilmişdir:
Tranzistorun, artıq başa düşdüyümüz kimi, üç terminalı var: baza (B), kollektor (C), emitent (E).
Giriş siqnalı adətən bazaya tətbiq olunur, gücləndirilmiş siqnal kollektordan çıxarılır və emitent dövrənin ümumi telidir. Əlbəttə ki, bu, tranzistorun prinsiplərinin çox primitiv təsviridir və ümumiyyətlə, çoxlu nüanslar var, lakin biz artıq razılaşdıq ki, çox səhifəlik bir əsər oxuyaraq sizə əzab verməyəcəyəm.
Radio komponentinin özündə nəticələr heç bir şəkildə qeyd olunmur. Sancaqların yeri üçün də standart yoxdur. Beləliklə, hansı çıxışın hansı olduğunu necə müəyyənləşdirirsiniz?
İstinad məlumatından istifadə etməli olacaqsınız: hər bir tranzistor üçün sözdə məlumat cədvəli və ya başqa sözlə, radio komponentinin pasportu var. Məlumat vərəqində tranzistor haqqında bütün məlumatlar var: maksimum icazə verilən cərəyan və gərginlik, qazanc, pinout və daha çox. Məlumat cədvəllərini İnternetdə axtarmaq ən asandır və tranzistorların əsas parametrləri həvəskar radio ədəbiyyatında tapıla bilər.
Tranzistorların dəyişdirilməsi
Bir tranzistor rezistor, kondansatör və ya dioddan daha mürəkkəb bir quruluşa və daha əhəmiyyətli parametrlərə malik olduğundan, itkin komponent üçün etibarlı bir əvəz tapmaq asan deyil. Ən azı dəyişdiriləcək tranzistor eyni paket növü və pinout (pinout) olmalıdır. Yeni tranzistor eyni quruluşa malik olmalıdır: NPN və ya PNP. Bundan əlavə, elektrik parametrlərini nəzərə almaq lazımdır: icazə verilən cərəyanlar, gərginliklər, bəzi hallarda kəsilmə tezliyi və s.
Bəzən sxem dizayneri tranzistorun mümkün analoqlarını təklif edərək sizin üçün işi görür. İnternetdə və həvəskar radio ədəbiyyatında tranzistorların mümkün analoqları haqqında məlumat olan istinad cədvəlləri də var.
Master dəstləri də bəzən orijinal (müvəqqəti olaraq tükənmiş) tranzistorlar, onların analoqları yerinə investisiya edilir və belə bir dəyişdirmə hazır dizaynın keyfiyyətinə xələl gətirmir.
Çaplı elektron lövhədə tranzistorun quraşdırılması
Ümumiyyətlə, Master Kitin uğurlu yığılması üçün tranzistorun çıxışının harada olduğunu bilmək lazım deyil. Tranzistorda və çap dövrə lövhəsində "açarları" birləşdirmək kifayətdir - və tranzistor çıxışları gözlənildiyi kimi "avtomatik olaraq" qurulacaq.
Rəsmə baxın. Tranzistorun "açarı" var - ona yuxarıdan baxdıqda, işin yarımdairəvi olduğu aydın görünür. Eyni "açar" çap dövrə lövhəsində mövcuddur. Tranzistoru düzgün quraşdırmaq üçün tranzistordakı və çap dövrə lövhəsindəki "düymələri" birləşdirmək kifayətdir:
Mikrosxem demək olar ki, bitmiş bir cihaz və ya məcazi olaraq desək, elektron yarımfabrikatdır.
Mikrosxemdə müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirən elektron dövrə var: bu, məntiq cihazı, səviyyə çeviricisi, stabilizator, gücləndirici ola bilər. Dırnaq ölçüsündə olan mikroçipdə onlarla (bəzən yüzlərlə, milyonlarla və milyardlarla) rezistorlar, diodlar, tranzistorlar və kondansatörlər ola bilər.
Mikrosxemlər müxtəlif paketlərdə mövcuddur və fərqli sayda sancaqlar var. Yeni başlayan bir radio həvəskarının işləyə biləcəyi bəzi çip nümunələri:
Dövrə pinoutu
Sancaqlar yuxarı soldan başlayaraq saat əqrəbinin əksinə nömrələnir. İlk nəticə "açar" istifadə edərək müəyyən edilir - işin kənarındakı bir çentik və ya girinti şəklində bir nöqtə.
Çiplərin dəyişdirilməsi
Mikrosxem çoxlu sayda elementdən ibarət yüksək spesifik hazır elektron dövrədir və ümumi halda hər bir mikrosxem unikaldır.
Ancaq yenə də bəzi hallarda əvəzedici tapa bilərsiniz. Fərqli istehsalçılar eyni çipləri istehsal edə bilərlər. Yeganə problem adda birləşmənin olmamasıdır (bəzən, lakin mütləq deyil, adların nömrələri üst-üstə düşə bilər). Məsələn, MA709CH, MC1709G, LM 1709L SN72710L, K153UD1A / B müxtəlif istehsalçıların eyni çipidir.
Bəzi hallarda Master Kitlərə mikrosxemlərin analoqları da daxil ola bilər. Bu normaldır və bitmiş dövrənin işini pisləşdirmir.
Mikrosxemlər - Gərginlik Stabilizatorları
Gərginlik stabilizator çiplərində üç sancaq var, buna görə də tranzistorla asanlıqla qarışdırıla bilər. Amma bu kiçik komponentin paketində onlarla tranzistor, rezistor və diod ola bilər. Məsələn, aşağıdakı rəqəm 78L05 çipini göstərir. Onun girişinə 5 ilə 30V arasında bir gərginlik tətbiq edə bilərsiniz, mikrosxemin çıxışı 5V sabit bir gərginliyə sahib olacaq, mikrosxemin yükləmə qabiliyyəti isə 100 mA-dır. Bənzər stabilizator daha güclü versiyada da mövcuddur - 1A-a qədər yükləmə qabiliyyəti, 7805 adlanır və daha böyük bir korpusa malikdir.
Çipin çap dövrə lövhəsinə quraşdırılması
Mikrosxemdə və çap dövrə lövhəsində "açarlar" var və mikrosxemi lövhədə quraşdırarkən aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi onları birləşdirmək lazımdır:
Çip 555 həvəskar radio praktikasında olduqca tez-tez istifadə olunur - onlar praktik, çoxfunksiyalı və istifadəsi çox asandır. Belə mikrosxemlərdə hər hansı bir dizayn həyata keçirilə bilər - həm bir neçə əlavə elementi olan ən sadə Schmitt tetikleyicileri, həm də çox mərhələli birləşmə kilidləri.
NE555 kifayət qədər uzun müddətdir hazırlanmışdır, hətta Sovet Radio, Modeler-Constructor jurnallarında bu mikrosxemin analoqlarında bir çox evdə hazırlanmış məhsullar tapıla bilər. Bu gün bu mikrosxem LED-lərlə dizaynlarda fəal şəkildə istifadə olunur.
Mikrosxemin təsviri
Bu, ABŞ-ın Signetics şirkətinin inkişafıdır. Məhz onun mütəxəssisləri Kamenzind Hansın işini həyata keçirə bildilər. Bu, inteqral sxemin atası demək olar - yüksək rəqabət şəraitində mühəndislər dünya bazarına çıxan və geniş populyarlıq qazanan bir məhsul hazırlamağı bacardılar.
O illərdə 555 seriyalı mikrosxemin dünyada analoqu yox idi - cihazda montaj elementlərinin çox yüksək sıxlığı və olduqca aşağı qiyməti. Məhz bu parametrlər sayəsində dizaynerlər arasında yüksək populyarlıq qazandı.
Yerli analoqlar
Bundan sonra bu radio elementin kütləvi surəti başladı - mikrosxemin sovet analoqu KR1006VI1 adlanırdı. Yeri gəlmişkən, çoxlu analoqları olsa da, hər cəhətdən unikal inkişafdır. Yalnız yerli mikrosxemlər üçün dayanma girişi başlanğıc girişindən üstündür. Xarici dizaynların heç birində belə bir xüsusiyyət yoxdur. Ancaq hər iki girişin aktiv şəkildə istifadə edildiyi sxemləri tərtib edərkən bu xüsusiyyət nəzərə alınmalıdır.
Harada tətbiq olunur?
Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, girişlərin prioritetləri mikrosxemin işinə çox təsir etmir. Bu, nadir hallarda nəzərə alınmalı olan yalnız kiçik bir nüansdır. 70-ci illərin ortalarında enerji istehlakını azaltmaq üçün CMOS elementlərinin istehsalına başlanıldı. SSRİ-də sahə işçilərinin mikrosxemləri KR1441VI1 adlanırdı.
555 çipindəki generatorlar ham radio dizaynlarında çox istifadə olunur. Bu mikrosxemdə vaxt rölesini həyata keçirmək asandır və gecikmə bir neçə millisaniyədən saata qədər təyin edilə bilər. 555 dövrəsinə əsaslanan daha mürəkkəb elementlər var - onların tərkibində kontakt söhbətinin, PWM nəzarətçilərinin və rəqəmsal tipli siqnalın bərpasının qarşısını alan qurğular var.
Mikrosxemin üstünlükləri və mənfi cəhətləri
Taymerin içərisində quraşdırılmış gərginlik bölücü var - o, komparatorların işə salındığı ciddi şəkildə sabitlənmiş aşağı və yuxarı həddi təyin etməyə imkan verir. Buradan belə nəticəyə gələ bilərik ki, əsas çatışmazlıq odur ki, hədd dəyərlərini idarə etmək qeyri-mümkündür və bölücü də dizayndan xaric edilə bilməz, praktiki tətbiq sahəsi. 555 mikrosxem əhəmiyyətli dərəcədə daralmışdır Multivibrator və tək vibrator sxemləri qurmaq mümkündür, lakin daha mürəkkəb dizaynlar işləməyəcəkdir.
Çatışmazlıqlardan necə qurtulmaq olar?
Ancaq belə bir problemdən qurtula bilərsiniz, idarəetmə terminalı ilə enerji təchizatı mənfi arasında 0,1 uF-dən çox olmayan bir polar kondansatör quraşdırmaq kifayətdir.
Səs-küy toxunulmazlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün güc dövrəsində 1 μF tutumlu qeyri-qütblü bir kondansatör quraşdırılmışdır. 555 mikrosxemlərin praktiki tətbiqində passiv elementlərin - rezistorların və kondansatörlərin onların işinə təsir edib-etmədiyini nəzərə almaq vacibdir. Ancaq bir xüsusiyyəti qeyd etmək lazımdır - CMOS elementlərində taymerlərdən istifadə edərkən, bütün bu çatışmazlıqlar sadəcə olaraq yox olur, əlavə kondansatörlərdən istifadə etməyə ehtiyac yoxdur.
Mikrosxemlərin əsas parametrləri
555 çipində taymer etmək qərarına gəlsəniz, onun əsas xüsusiyyətlərini bilməlisiniz. Ümumilikdə cihazın beş qovşağı var, onları diaqramda görmək olar. Girişdə müqavimətli bir gərginlik bölücü var. Onun köməyi ilə komparatorların işləməsi üçün zəruri olan iki istinad gərginliyinin formalaşması baş verir. Komparatorların çıxışları RS flip-flop və xarici sıfırlama pininə qoşulur. Və yalnız bundan sonra siqnalın dəyərinin artdığı gücləndirici cihaza.
Çip gücü
Sonda kollektorun açıq olduğu bir tranzistor var - o, bir sıra funksiyaları yerinə yetirir, hamısı onun hansı konkret vəzifə ilə üzləşməsindən asılıdır. NE, SA, NA inteqral sxemlərinin 4,5-16 V diapazonunda təchizatı gərginliyi ilə təchiz edilməsi tövsiyə olunur. Yalnız SE abbreviaturası olan 555 mikrosxemin istifadəsi üçün 18 V-a qədər artıma icazə verilir.
4,5 V gərginlikdə maksimum cərəyan istehlakı 10-15 mA-a çata bilər, minimum dəyər 2-5 mA-dır. Cari istehlak 1 mA-dan çox olmayan CMOS mikrosxemləri var. KR1006VI1 tipli yerli IC-lər üçün cari istehlak 100 mA-dan çox deyil. 555 çipinin və onun yerli analoqlarının ətraflı təsviri məlumat cədvəllərində tapıla bilər.
Çip əməliyyatı
Əməliyyat şərtləri birbaşa çipi hansı şirkətin istehsal etməsindən asılıdır. Nümunə kimi iki analoqu göstərmək olar - NE555 və SE555. Birincisi, normal olaraq işləyəcəyi temperatur diapazonu 0-70 dərəcə aralığındadır. İkincisində, daha genişdir - -55 ilə +125 dərəcə arasında. Buna görə də, cihazların dizaynı zamanı bu cür parametrlər həmişə nəzərə alınmalıdır. Sıfırlama, TRIG, THRES, CONT pinlərində gərginlik və cərəyanların bütün tipik dəyərləri ilə tanış olmaq məsləhətdir. Bunu etmək üçün müəyyən bir model üçün məlumat cədvəlindən istifadə edə bilərsiniz - orada hərtərəfli məlumat tapa bilərsiniz.
Sxemin praktiki tətbiqi də bundan asılıdır. 555 çipi radio həvəskarları tərəfindən olduqca tez-tez istifadə olunur - idarəetmə sistemlərində hətta bu elementdə radio ötürücüləri üçün master osilatorlar var. Hər hansı bir tranzistor və ya boru versiyası üzərində üstünlüyü onun inanılmaz yüksək tezlik sabitliyidir. Və yüksək sabitliyə malik elementləri seçməyə, gərginliyin bərabərləşdirilməsi üçün əlavə cihazların quraşdırılmasına ehtiyac yoxdur. Sadə bir mikrosxem quraşdırmaq və çıxışda yaranacaq siqnalı gücləndirmək kifayətdir.
IC pinlərinin məqsədi
555 seriyalı mikrosxemlərdə cəmi səkkiz sancaq var, paket növü PDIP8, SOIC, TSSOP-dur. Amma bütün hallarda nəticələrin məqsədi eynidir. UGO elementi tək bir impuls generatoru və multivibrator üçün "GN" vəziyyətində "G1" etiketli düzbucaqlıdır. Pin təyinatı:
- GND - ümumi, ilk növbədə (əgər açar etiketindən hesablasanız). Bu pin enerji təchizatından mənfidir.
- TRIG - tetikleyici giriş. Məhz bu sancağa aşağı səviyyəli nəbz vurulur və o, ikinci müqayisəçiyə keçir. Nəticədə IC işə düşür və çıxışda yüksək səviyyəli siqnal görünür. Üstəlik, siqnalın müddəti C və R dəyərlərindən asılıdır.
- OUT - yüksək və aşağı səviyyəli siqnalın göründüyü çıxış. Onların arasında keçid 0,1 µs-dən çox çəkmir.
- RESET - sıfırla. Bu giriş ən yüksək prioritetə malikdir, taymerə nəzarət edir və mikrosxemin qalan ayaqlarında gərginliyin olub-olmamasından asılı deyil. Başlamağa icazə vermək üçün 0,7V-dən çox gərginliyə ehtiyacınız var. Nəbz 0,7V-dən az olarsa, 555 mikrosxemin işləməsi qadağandır.
- CTRL gərginlik bölücüyə qoşulmuş nəzarət girişidir. Və işləməyə təsir edə biləcək xarici amillər yoxdursa, bu çıxışda təchizatı gərginliyindən 2/3 gərginlik çıxır. Bu girişə nəzarət siqnalı tətbiq edildikdə, çıxışda modullaşdırılmış impuls əmələ gəlir. Sadə sxemlər vəziyyətində, bu çıxış bir kondansatörə bağlıdır.
- THR - dayanmaq. Bu, 1-ci müqayisə cihazının girişidir, onun üzərində görünən təchizatı gərginliyindən 2/3 gərginlik olduqda, tetik dayanır və taymer daha aşağı səviyyəyə qoyulur. Ancaq bir şərt, TRIG ayağında bir tətik siqnalının olmamasıdır (çünki prioritetdir).
- DIS - axıdılması. Birbaşa 555 çipinin daxilində yerləşən tranzistora qoşulur.Onun ümumi kollektoru var. Emitent-kollektor dövrəsində vaxtı təyin etmək üçün lazım olan bir kondansatör quraşdırılmışdır.
- VCC - enerji təchizatı artısına qoşulma.
Tək vibrator rejimi
Ümumilikdə NE555 çipinin üç iş rejimi var, onlardan biri tək vibratordur. Pulsların meydana gəlməsini həyata keçirmək üçün qütb tipli bir kondansatör və bir rezistordan istifadə etmək lazımdır.
Sxem belə işləyir:
- Taymerin girişinə bir gərginlik tətbiq olunur - aşağı səviyyəli nəbz.
- Mikrosxemin iş rejimi dəyişdirilir.
- 3-cü pində yüksək səviyyəli siqnal görünür.
Bu müddətdən sonra çıxış aşağı səviyyəli siqnal yaradacaq. Multivibrator rejimində "4" və "8" pinləri birləşdirilir. Tək bir vibrator əsasında sxemlər hazırlayarkən aşağıdakı nüanslar nəzərə alınmalıdır:
- Təchizat gərginliyi nəbz vaxtına təsir edə bilməz. Gərginlik artdıqca, vaxtı təyin edən kondansatörün doldurulma sürəti daha böyükdür. Nəticədə, çıxışda siqnalın amplitudası artır.
- Girişə əlavə bir nəbz tətbiq edilərsə (onsuz da əsasdan sonra), o zaman t vaxtının sonuna qədər taymerin işinə təsir göstərməyəcəkdir.
Generatorun işinə təsir etmək üçün aşağıdakı üsullardan birini istifadə edə bilərsiniz:
- RESET pininə aşağı səviyyəli siqnal tətbiq edin. Bu, taymeri standart vəziyyətinə qaytaracaq.
- Əgər "2" girişi aşağı səviyyəli siqnaldırsa, o zaman çıxış həmişə yüksək nəbz olacaqdır.
Girişə tətbiq edilən tək impulsların köməyi ilə və zamanlama komponentlərinin parametrlərini dəyişdirərək, çıxışda istədiyiniz uzunluqlu düzbucaqlı siqnal əldə etmək mümkündür.
Multivibrator dövrəsi
Hər hansı bir təcrübəsiz radio həvəskarı 555 çipində bir metal detektoru edə bilər, lakin bunun üçün bu cihazın xüsusiyyətlərini öyrənməlisiniz. Multivibrator, müntəzəm olaraq düzbucaqlı impulslar yaradan xüsusi bir generatordur. Üstəlik, amplituda, müddət və tezlik ciddi şəkildə müəyyən edilir - dəyərlər cihazın hansı vəzifə ilə üzləşdiyindən asılıdır.
Rezistorlar və kondansatörlər təkrarlanan siqnallar yaratmaq üçün istifadə olunur. Siqnalın müddəti t1, fasilə t2, f tezliyi və T dövrü aşağıdakı düsturlardan istifadə etməklə tapıla bilər:
- 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)).
Bu ifadələrə əsasən görünə bilər ki, müddətdəki pauza siqnal vaxtından çox olmamalıdır. Başqa sözlə, iş dövrü heç vaxt 2-dən çox olmayacaq.555 mikrosxeminin praktik tətbiqi birbaşa bundan asılıdır.Müxtəlif cihazların və dizaynların sxemləri məlumat cədvəllərinə - təlimatlara uyğun olaraq qurulur. Cihazların yığılması üçün bütün mümkün tövsiyələri verirlər. İş dövrü S=T/t1 düsturu ilə tapıla bilər. Bu rəqəmi artırmaq üçün dövrəyə yarımkeçirici diod əlavə etmək lazımdır. Onun katodu altıncı ayağına, anod isə yeddinci ayağına bağlıdır.
Məlumat vərəqinə baxsanız, bu, vəzifə dövrünün qarşılıqlı olduğunu göstərir - D \u003d 1 / S düsturu ilə hesablana bilər. Faizlə ölçülür. Multivibrator dövrəsinin işini aşağıdakı kimi təsvir etmək olar:
- Güc tətbiq edildikdə, kondansatör tamamilə boşaldılır.
- Taymer yüksək səviyyəli vəziyyətə təyin edilmişdir.
- Kondansatör bir yük yığır və üzərindəki gərginlik maksimuma çatır - təchizatı gərginliyinin 2/3 hissəsi.
- Çip dəyişir və çıxışda aşağı səviyyəli siqnal görünür.
- Kondansatör t1 zamanı təchizatı gərginliyinin 1/3 səviyyəsinə qədər boşalır.
- 555 yenidən dəyişir və çıxış yenidən yüksək olur.
Bu iş rejimi öz-özünə salınan adlanır. Siqnal dəyəri çıxışda daim dəyişir, 555 taymer çipi müntəzəm olaraq müxtəlif rejimlərdə olur.
Precision Schmitt Trigger
NE555 və oxşar taymerlərdə iki həddi olan quraşdırılmış müqayisə cihazı var - aşağı və yuxarı. Bundan əlavə, onun xüsusi RS-tetikleyicisi var. Bu, dəqiq Schmitt triggerinin dizaynını həyata keçirməyə imkan verən şeydir. Giriş gərginliyi komparator tərəfindən üç bərabər hissəyə bölünür. Və eşik dəyərinin səviyyəsinə çatan kimi mikrosxemin iş rejimi dəyişdirilir. Bu vəziyyətdə histerezis artır, onun dəyəri təchizatı gərginliyinin 1/3 hissəsinə çatır. Avtomatik idarə olunan sistemlərin layihələrində dəqiq tetik istifadə olunur.
Taymeri NE555 dövrünün bəlkə də ən məşhur inteqral sxemidir. 40 il əvvəl (1972-ci ildə) işlənib hazırlanmasına baxmayaraq, hələ də bir çox istehsalçı tərəfindən istehsal olunur. Bu yazıda biz NE555 taymerinin təsviri və tətbiqini ətraflı şəkildə əhatə etməyə çalışacağıq.
Bir monolit inteqral sxemdə komparatorun, yenidən qurulan flip-flopun və inversiya gücləndiricisinin ağıllı birləşmələri bir neçə digər elementlərlə birlikdə bu gün bir çox radio həvəskarları tərəfindən istifadə olunan, demək olar ki, ölməz cihaz sxemlərini doğurdu.
555 Taymer 1972-ci ildə Amerikanın Signetics şirkəti tərəfindən hazırlanmış və dünya bazarında qeydiyyata alınmışdır. İki il sonra eyni şirkət iki ayrı NE555 taymerini yalnız ümumi elektrik kabelləri ilə birləşdirən 556 təyinatlı bir çip hazırladı. Daha sonra, 557, 558 və 559 çipləri bir paketdə dördə qədər NE555 taymerindən istifadə edərək hazırlanmışdır. Lakin sonradan onlar dayandırıldı və demək olar ki, unuduldu.
NE555 inteqral sxemi taymer kimi hazırlanmışdır və bir çipdə analoq və rəqəmsal elementlərin birləşməsini ehtiva edir. Klassik standart DIP paketindən və SMD montajı üçün SOIC-dən tutmuş miniatür SSOP və ya SOT23-5 versiyasına qədər müxtəlif dizaynlarda mövcuddur. (NE555 taymerinin qiymətləri)
NE555 taymeri, standart versiyaya əlavə olaraq, aşağı güclü CMOS versiyasında da istehsal olunur. NE555-in enerji təchizatı 4,5-15 volt (maksimum 18 volt), CMOS versiyası isə 3 voltdan istifadə edir. NE555 üçün maksimum yük çıxışı 200mA, aşağı güc taymer versiyası 9 voltda yalnız 20mA-dır.
Standart versiya 555-in sabitliyi enerji təchizatının keyfiyyətindən çox asılıdır. Bu, bir taymerdən istifadə edərək sadə dövrələrə o qədər də təsir etmir, lakin daha mürəkkəb dizaynlarda 100 mikrofarad tutumlu güc dövrəsində bufer kondansatörünün quraşdırılması arzu edilir.
NE555 İnteqral Taymerin Əsas Xüsusiyyətləri
- Maksimum tezlik 500 kHz-dən çoxdur.
- Bir nəbzin uzunluğu 1 ms-dən bir saata qədərdir.
- O, monostabil multivibrator kimi işləyə bilər.
- Yüksək çıxış cərəyanı (200 mA-a qədər)
- Nəbzin tənzimlənən iş dövrü (nəbz dövrünün onun müddətinə nisbəti).
- TTL səviyyələrinə uyğundur.
- Temperatur sabitliyi 1 dərəcə Selsi üçün 0,005%.
NE555 çipində 20-dən çox tranzistor və 10 rezistor var. Aşağıdakı şəkil Philips Semiconductors-dan taymerin blok diaqramıdır.
Aşağıdakı cədvəl NE555-in əsas xüsusiyyətlərini sadalayır
NE555 Taymer Pin Təyinatı
#2 - Başla (tetikleyici)
Bu pindəki gərginlik təchizatı gərginliyinin 1/3-dən aşağı düşərsə, tetik açar. Bu çıxış yüksək giriş empedansına malikdir, 2 mΩ-dən çoxdur. Qeyri-sabit rejimdə, vaxt kondansatöründəki gərginliyi idarə etmək üçün istifadə olunur, bistable rejimdə ona bir keçid elementi, məsələn, bir düymə qoşulur.
# 4 - Sıfırlayın
Bu pindəki gərginlik 0,7 voltdan aşağı olarsa, daxili komparator yenidən qurulur. İstifadə edilmədiyi təqdirdə, NE555 taymerinin bu çıxışı təchizatı gərginliyi ilə təchiz edilməlidir. Çıxış müqaviməti təxminən 10 kΩ-dir.
# 5 - Nəzarət
Təchizat gərginliyinin 2/3 hissəsini tətbiq etməklə çıxış impulsunun genişliyini tənzimləmək üçün istifadə edilə bilər. Bu çıxış istifadə edilmirsə, onu 0,01 mikrofarad kondansatör vasitəsilə enerji mənbəyinin mənfi tərəfinə qoşmaq məsləhətdir.
№ 6 - Dayanma (müqayisəli)
Bu pindəki gərginlik təchizatı gərginliyinin 2/3-dən çox olduqda taymeri dayandırır. Çıxış yüksək giriş empedansına malikdir, 10 mΩ-dən çoxdur. Adətən bir zamanlama kondansatöründəki gərginliyi ölçmək üçün istifadə olunur.
№ 7 - Boşaltma
Daxili trigger aktiv olduqda daxili tranzistor vasitəsilə çıxış yerə bağlanır. Çıxış (açıq kollektor) əsasən vaxt kondansatörünün boşaldılması üçün istifadə olunur.
# 3 - Çıxın
NE555 çipi 200 mA-a qədər cərəyanla yalnız bir çıxışa malikdir. Bu, adi inteqral sxemlərdən xeyli çoxdur. Çıxış, məsələn, LED-ləri (cərəyanı məhdudlaşdıran rezistorlu), kiçik işıq lampalarını, bir piezoelektrik çeviriciyi, dinamiki (kondansatörlə), elektromaqnit rölesini (qoruyucu diodlu) və ya hətta aşağı gücə sahibdir. DC mühərrikləri. Daha yüksək çıxış cərəyanı tələb olunarsa, gücləndirici kimi uyğun bir tranzistor qoşula bilər.
Taymeri NE555 - naqil diaqramı
NE555 taymerinin 3-cü çıxışının həm yüksək gərginlik səviyyəsi, həm də aşağı (demək olar ki, 0 volt) yaratmaq qabiliyyəti həm mənfi təchizatı, həm də artıya qoşulmuş yükü idarə etməyə imkan verir. Məsələn, LED-lərin birləşdirilməsi. Bu, əlbəttə ki, məcburi bir tələb deyil və yük (LED) mənfi və ya artı gücə qoşula bilər.
NE555 taymeri qeyri-sabit vəziyyətdə (generator rejimi) işləyirsə, onun çıxışına dinamik qoşula bilər. Ayırma kondansatöründən (məsələn, 100 mikrofarad) sonra bağlanır və taymer çıxışının məhdud maksimum yük cərəyanına görə ən azı 64 ohm müqavimət göstərməlidir. Kondansatör siqnalın DC komponentini ayırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur və yalnız səs siqnalını aparır.
Bobin müqaviməti 64 ohm-dan aşağı olan dinamik ya əlavə müqavimət olan daha kiçik bir tutumlu (reaktiv) bir kondansatör vasitəsilə və ya gücləndirici ilə birləşdirilə bilər. Gücləndirici daha güclü dinamiki birləşdirmək üçün də istifadə edilə bilər.
Bütün inteqral sxemlər kimi, induktiv yükü (rele) idarə edən NE555 taymerinin çıxışı bağlanma zamanı yaranan həddindən artıq gərginlikdən qorunmalıdır. Bir diod (məsələn, 1N4148) həmişə tərs istiqamətdə rele bobini ilə paralel olaraq bağlanır.
Bununla belə, NE555 rele bobini ilə ardıcıl olaraq ikinci bir diod tələb edir. O, taymerin 3-cü çıxışında olan aşağı gərginliyi məhdudlaşdırır və rölin kiçik cərəyanla güclənməsinin qarşısını alır.
Belə bir diod, məsələn, 1N4001 (1N4148 diod uyğun deyil) və ya bir LED ola bilər.
(endirilib: 3774)