микросхема ne555

Прецизионные таймеры серий LM555/NE555/SA555 представляют собой высокостабильные контроллеры, способные производить точные синхронизирующие импульсы. В режиме моностабильной работы выдержка времени контролируется одним внешним резистором и одним конденсатором. В нестабильных операциях частота и рабочий цикл точно управляются двумя внешними резисторами и одним конденсатором.

Общий принцип работы микросхем серии 555

Микросхема интегрального таймера NE555, как и другие устройства данной линейки, представляет собой прецизионную схему синхронизации, способную создавать высокоточные временные промежутки или колебания. 

При стоп-тайминге или моно стабильном режиме эксплуатации продолжительность паузы управляется единственным наружным резистором и конденсаторной сетью. В нестабильном варианте схемы становится возможным контролировать частоту и рабочий цикл независимо при помощи двух резисторов и одного конденсатора.

Граничное значение обычно составляет две трети, а триггерный порог — одну треть от уровня питающего напряжения. Возможно изменение этих пределов с помощью клеммы управляющего напряжения. Если входное значение триггера падает ниже уровня, он активируется и выход становится пиковым. Если вход превышает значение триггера, а пороговый вход больше установленного предела, происходит сброс триггера и устанавливается минимальное значение входа. 

Клемма деактивации (RESET) может блокировать все другие входы. Она может применяться для запуска повторного синхронизирующего цикла. При снижении значения RESET триггерный узел блокируется и выходной сигнал становится минимальным, при этом между разрядом (DISCH) и землей предусмотрен путь с низким импедансом.

Цепь выхода имеет способность потреблять или отдавать ток до 200 мА в операционных схемах от 5 В до 15 В. При подаче напряжения 5 В значения выходов совместимы со входами TTL.

Граничные эксплуатационные параметры таймера NE555

Предельные уровни параметрических показателей микросхемы таймера NE555 при соблюдении температурных пределов эксплуатации в нормальных условиях зависят от типа корпуса и других условий и соответствуют следующим граничным параметрам:

• Питающее напряжение: 18 В;
• Ток на выходе: ±225 мА;
• Температурный импеданс: D-корпус — 97 °С/Вт, P-корпус – 85 °С/Вт, PS-корпус – 95 °С/Вт, PW-корпус – 149 °С/Вт, FK-корпус – 5,61 °С/Вт, JG-корпус – 14.5 °С/Вт;
• Граничная температура виртуального перехода: 150 °C;
• Рабочая температура виртуального перехода для корпуса FK в течение 60 с: — 260 °C;
• Температура вывода 1,6 мм для корпуса JG в течение 60 с: — 300 °C;
• Диапазон температур хранения: от –65 до 150 °C.

Нагрузки, превышающие указанные пиковые параметры, чреваты необратимым выходом устройства из строя. Стресс-рейтинги при превышении рекомендуемых условий эксплуатации также могут нарушить функциональную работу устройства. Действие пиковых номинальных условий в пределах указанных диапазонов на протяжении продолжительного времени также имеет влияние на надежную и стабильную работу устройства.

Наибольшее рассеивание мощности зависит от температуры виртуального перехода для конкретного корпусного исполнения, а также его теплового импеданса. Прежде чем купить микросхему NE555, следует учитывать, что долгая работа при максимальных 150°C также не гарантирует полностью корректной работы.

Температурный импеданс кожуха микросхемы вычисляется в соответствии с норами стандартов JESD 51-7 и MIL-STD-883.

Моностабильный режим работы таймера 

Для моностабильной работы таймер можно подключить, как показано на рисунке ниже.

1. Если выход низкий, приложение отрицательного импульса к триггеру (TRIG) устанавливает триггер (Q становится низким), переводит выход в высокий уровень, и выключает Q1. 
2. Затем конденсатор C заряжается через RA до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не достигнет порогового напряжения порогового (THRES) входа. 
3. Если TRIG вернулся к высокому уровню выхода порогового значения, компаратор сбрасывает триггер (Q становится высоким), устанавливает на выходе низкий уровень и разряжает C через Q1.
4. Моностабильный режим запускается, когда напряжение TRIG падает ниже порога срабатывания. 
5. После инициации последовательность завершается, только если TRIG имеет высокий уровень в конце временного интервала. Временной интервал не зависит от напряжения питания, пока оно постоянно в пределах этого интервала. 
6. Подача отрицательного триггерного импульса одновременно на RESET и TRIG во время разрядки временного интервала повторно инициирует цикл, начиная с положительного фронта импульса сброса. 
7. Выход удерживается на низком уровне до тех пор, пока импульс сброса низкий. Для предотвращения ложных срабатываний, когда RESET не используется, он должен быть подключен к VCC.

Нестабильный режим

Добавление второго резистора RB в схему моностабильного режима и подключение к пороговому входу микросхемы NE555 генератора триггерных сигналов заставляет таймер самозапускаться и работать как мультивибратор. Ниже на изображении представлена схема нестабильного режима с дополнительным резистором.

Конденсатор С заряжается через элементы сопротивления RA и RB, а затем разряжается только через RB. Следовательно, рабочий цикл управляется значениями обоих резисторов. 

Это нестабильное соединение приводит к зарядке и разрядке конденсатора C между уровнем порогового напряжения (≈0,67 × VCC) и уровнем триггерного напряжения (≈0,33 × VCC). Как и в моностабильной схеме, заряд и разряд (следовательно, частота и скважность) не зависят от подаваемого напряжения.

Преимущества таймера 

Купить микросхему интегральный таймер NE555 целесообразно потому, что она может работать как детектор пропущенных импульсов или слишком больших промежутков между импульсами. Временной интервал моностабильной схемы постоянно осуществляет перезапуск последовательности входящих импульсов до момента, пока интервал между импульсами меньше заданного участка времени. Более длинный промежуток отсутствия импульса или завершенная последовательность импульсов позволяет завершить временной интервал, тем самым генерируя выходной сигнал.

Также устройство может применяться как делитель частоты: регулируя длительность временного цикла, можно заставить базовую схему работать как частотный преобразователь. 

Еще один вариант работы — широтно-импульсная модуляция. Работу таймера можно изменить, модулируя внутреннее пороговое и триггерное напряжения, что достигается путем подачи внешнего напряжения (или тока) на CONT. Непрерывная последовательность входных импульсов запускает моностабильную схему, а управляющий сигнал модулирует пороговое напряжение.