ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Teori dan amalan menggunakan pemasa 555. Bahagian satu. Teori. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Radio amatur pemula [ralat berlaku semasa memproses arahan ini] Mungkin tiada radio amatur seperti itu (Meow, dan kucingnya! - Selepas ini, nota Kucing) yang tidak akan menggunakan litar mikro yang indah ini dalam amalannya. Nah, semua orang pasti pernah mendengar tentang dia. Sejarahnya bermula pada tahun 1971, apabila Signetics Corporation mengeluarkan cip SE555/NE555 yang dipanggil "Pemasa Bersepadu" (Mesin Masa IC). Pada masa itu, ia adalah satu-satunya litar mikro "pemasa" yang tersedia untuk pengguna massa. Sejurus selepas mula dijual, litar mikro mendapat populariti liar di kalangan kedua-dua amatur dan profesional. Sekumpulan artikel, penerangan dan gambar rajah menggunakan peranti ini telah muncul. Sepanjang 35 tahun yang lalu, hampir setiap pengeluar semikonduktor yang menghormati diri telah menganggap tanggungjawab mereka untuk mengeluarkan versi litar mikro ini sendiri, termasuk menggunakan proses teknikal yang lebih moden. Sebagai contoh, Motorola mengeluarkan versi CMOS MC1455. Tetapi dengan semua ini, tiada perbezaan antara semua versi ini dalam fungsi dan susun atur pin. Mereka semua adalah analog lengkap antara satu sama lain. Pengeluar domestik kami juga tidak mengetepikan dan menghasilkan litar mikro ini yang dipanggil KR1006VI1. Dan berikut ialah senarai pengeluar luar negara yang menghasilkan pemasa 555 dan sebutan komersial mereka:
Dalam sesetengah kes, dua nama ditunjukkan. Ini bermakna dua versi cip tersedia - awam, untuk kegunaan komersial dan tentera. Versi tentera mempunyai ketepatan yang lebih tinggi, julat suhu operasi yang lebih luas dan tersedia dalam bekas logam atau seramik. Sudah tentu, lebih mahal. Mari kita mulakan dengan badan dan pin. Litar mikro boleh didapati dalam dua jenis kes - DIP plastik dan logam bulat. Benar, ia masih dihasilkan dalam bekas logam - kini hanya tinggal kes DIP. Tetapi sekiranya anda tiba-tiba mendapat nasib sedemikian, saya membentangkan kedua-dua lukisan kes itu. Penetapan pin adalah sama dalam kedua-dua kes. Sebagai tambahan kepada yang standard, dua lagi jenis litar mikro tersedia - 556 dan 558. 556 ialah versi dwi pemasa, 558 ialah versi empat kali ganda. Gambar rajah fungsi pemasa ditunjukkan dalam rajah tepat di atas ayat ini. Litar mikro mengandungi kira-kira 20 transistor, 15 perintang, 2 diod. Komposisi dan kuantiti komponen mungkin berbeza sedikit bergantung pada pengilang. Arus keluaran boleh mencapai 200 mA, arus yang digunakan adalah 3-6 mA lebih. Voltan bekalan boleh berbeza dari 4,5 hingga 18 volt. Dalam kes ini, ketepatan pemasa boleh dikatakan bebas daripada perubahan dalam voltan bekalan dan adalah 1% daripada yang dikira. Hanyutan ialah 0,1%/volt dan hanyutan suhu ialah 0,005%/C. Sekarang kita akan melihat gambarajah litar pemasa dan mencuci tulangnya, atau lebih tepatnya kakinya - output yang diperlukan untuk apa dan apa maksudnya. Jadi, kesimpulan (Meow! Ini tentang kaki...): 1. Bumi. Tiada apa yang istimewa untuk diulas di sini - output yang disambungkan ke tolak bekalan kuasa dan ke wayar biasa litar. 2. Pelancaran. Input pembanding No. 2. Apabila nadi aras rendah (tidak lebih daripada 1/3 Vpit) digunakan pada input ini, pemasa bermula dan voltan aras tinggi ditetapkan pada output untuk masa yang ditentukan oleh rintangan luaran R (Ra + Rb, lihat rajah berfungsi) dan kapasitor C - ini adalah apa yang dipanggil mod multivibrator monostabil. Nadi input boleh sama ada segi empat tepat atau sinusoidal. Perkara utama ialah tempohnya harus lebih pendek daripada masa pengecasan kapasitor C. Jika denyut input bagaimanapun melebihi tempoh masa ini, maka output litar mikro akan kekal dalam keadaan tahap tinggi sehingga tahap input ditetapkan tinggi semula . Arus yang digunakan oleh input tidak melebihi 500nA. 3. Keluar. Voltan keluaran berubah dengan voltan bekalan dan sama dengan Vpit-1,7V (tahap keluaran tinggi). Pada tahap rendah, voltan keluaran adalah lebih kurang 0,25V (pada voltan bekalan +5V). Bertukar antara keadaan rendah dan tinggi berlaku dalam kira-kira 100 ns. 4. Tetapkan semula. Apabila voltan tahap rendah (tidak lebih daripada 0,7V) digunakan pada output ini, output ditetapkan semula kepada keadaan tahap rendah, tanpa mengira mod apa pemasa sedang berada dan apa yang sedang dilakukannya. Tetapkan semula, anda tahu, ia ditetapkan semula di Afrika juga. Voltan input adalah bebas daripada voltan bekalan - ia adalah input serasi TTL. Untuk mengelakkan penetapan semula secara tidak sengaja, amat disyorkan untuk menyambungkan pin ini kepada bekalan kuasa positif sehingga ia diperlukan. 5. Kawalan. Pin ini membolehkan anda mengakses voltan rujukan pembanding No. 1, yang sama dengan 2/3Vsupply. Biasanya, pin ini tidak digunakan. Walau bagaimanapun, penggunaannya boleh mengembangkan dengan ketara kemungkinan pengurusan pemasa. Masalahnya ialah dengan menggunakan voltan pada pin ini, anda boleh mengawal tempoh denyutan output pemasa dan dengan itu memacu rantai pemasaan ke RC. Voltan yang dibekalkan kepada input ini dalam mod multivibrator monostabil boleh berkisar antara 45% hingga 90% daripada voltan bekalan. Dan dalam mod multivibrator dari 1,7 V kepada voltan bekalan. Dalam kes ini, kami menerima isyarat termodulat FM (FM) pada output. Jika pin ini tidak digunakan, maka disyorkan untuk menyambungkannya ke wayar biasa melalui kapasitor 0,01 μF (10 nF) untuk mengurangkan tahap gangguan dan semua masalah lain. 6. Berhenti. Pin ini adalah salah satu input pembanding No. 1. Ia digunakan sebagai sejenis antipod kepada output 2. Iaitu, ia digunakan untuk menghentikan pemasa dan membawa keluaran ke dalam keadaan tahap rendah (Meow! Quiet panic?!). Apabila nadi tahap tinggi digunakan (sekurang-kurangnya 2/3 daripada voltan bekalan), pemasa berhenti dan output ditetapkan semula kepada keadaan tahap rendah. Sama seperti pin 2, kedua-dua denyutan segi empat tepat dan sinusoidal boleh dibekalkan kepada pin ini. 7. Pelepasan. Pin ini disambungkan kepada pengumpul transistor T6, pemancar yang disambungkan ke tanah. Oleh itu, apabila transistor terbuka, kapasitor C dinyahcas melalui persimpangan pengumpul-pemancar dan kekal dalam keadaan dinyahcas sehingga transistor ditutup. Transistor terbuka apabila keluaran litar mikro rendah dan tertutup apabila keluaran aktif, iaitu tinggi. Pin ini juga boleh digunakan sebagai output tambahan. Kapasiti bebannya adalah lebih kurang sama dengan keluaran pemasa konvensional. 8. Ditambah pemakanan. Seperti dalam kes kesimpulan 1, tidak banyak yang boleh dikatakan. Voltan bekalan pemasa boleh berada dalam julat 4,5-16 volt. Untuk versi tentera cip, julat atas adalah pada 18 volt. diserap? Mari pergi lebih jauh. Kebanyakan pemasa memerlukan litar pemasaan, biasanya terdiri daripada perintang dan kapasitor. Pemasa 555 tidak terkecuali. Mari kita lihat gambarajah operasi litar mikro. Jadi, mari kita anggap bahawa kita telah membekalkan kuasa kepada cip. Inputnya tinggi, outputnya rendah, kapasitor C dinyahcas. Semuanya tenang, semua orang sedang tidur. Dan kemudian BANG - kami menggunakan satu siri denyutan segi empat tepat pada input pemasa. Apa yang sedang berlaku? Nadi peringkat rendah pertama menukar output pemasa kepada keadaan tahap tinggi. Transistor T6 ditutup dan kapasitor mula mengecas melalui perintang R. Sepanjang masa kapasitor dicas, output pemasa kekal dihidupkan - ia mengekalkan tahap voltan tinggi. Sebaik sahaja kapasitor dicas kepada 2/3 daripada voltan bekalan, keluaran litar mikro dimatikan dan paras rendah muncul di atasnya. Transistor T6 terbuka dan kapasitor C dinyahcas. Walau bagaimanapun, terdapat dua nuansa yang ditunjukkan dalam graf dengan garis putus-putus. Yang pertama ialah jika, selepas tamat pengecasan kapasitor, tahap voltan rendah kekal pada input - dalam kes ini, output kekal aktif - ia kekal pada tahap tinggi sehingga tahap tinggi muncul pada input. Yang kedua ialah jika kita mengaktifkan input Reset dengan voltan rendah. Dalam kes ini, output akan segera dimatikan, walaupun pada hakikatnya kapasitor masih dicas. Jadi, kita telah menyelesaikan bahagian lirik - mari kita beralih kepada nombor dan pengiraan yang keras. Bagaimanakah kita boleh menentukan masa yang pemasa akan dihidupkan dan nilai rantai RC yang diperlukan untuk menetapkan masa ini? Masa di mana kapasitor dicas kepada 63,2% (2/3) daripada voltan bekalan dipanggil pemalar masa, mari kita nyatakan dengan huruf t. Kali ini dikira dengan formula yang menakjubkan dalam kerumitannya. Inilah dia: t = R*C, di mana R ialah rintangan perintang dalam MegaOhms, C ialah kemuatan kapasitor dalam mikroFarad. Masa diperolehi dalam beberapa saat. Kami akan kembali kepada formula apabila kami mempertimbangkan secara terperinci mod pengendalian pemasa. Sekarang mari kita lihat penguji mudah untuk cip ini, yang akan memberitahu anda dengan mudah sama ada tika pemasa anda berfungsi atau tidak. Jika selepas menghidupkan kuasa kedua-dua LED berkelip, maka semuanya baik-baik saja dan litar mikro berfungsi sepenuhnya. Jika sekurang-kurangnya satu daripada diod tidak menyala atau, sebaliknya, menyala secara berterusan, maka litar mikro seperti itu boleh dibuang ke tandas dengan hati nurani yang bersih atau dikembalikan semula kepada penjual jika anda baru membelinya. Voltan bekalan - 9 volt. Contohnya, daripada bateri Krona. Sekarang mari kita lihat mod pengendalian litar mikro ini. Tegasnya, ia mempunyai dua mod. Yang pertama ialah multivibrator monostabil. Monostable - kerana multivibrator sedemikian hanya mempunyai satu keadaan stabil - dimatikan. Dan kami menukarnya kepada keadaan hidup buat sementara waktu dengan menggunakan beberapa isyarat pada input pemasa. Seperti yang dinyatakan di atas, masa multivibrator masuk ke dalam keadaan aktif ditentukan oleh litar RC. Sifat ini boleh digunakan dalam pelbagai jenis litar. Untuk memulakan sesuatu untuk masa tertentu atau sebaliknya - untuk membentuk jeda untuk masa tertentu. Mod kedua ialah penjana nadi. Litar mikro boleh menghasilkan urutan denyutan segi empat tepat, parameternya ditentukan oleh rantai RC yang sama. (Meow! Saya mahu rantai. Untuk ekor saya. Atau gelang. Antistatik.) Lagipun, kucing kita bosan. Mari kita mulakan dari awal, iaitu, dari mod pertama. Gambar rajah litar untuk menyambungkan litar mikro ditunjukkan dalam rajah. Litar RC disambungkan antara tambah dan tolak bekalan kuasa. Pin 6 - Berhenti disambungkan kepada sambungan antara perintang dan kapasitor. Ini adalah input pembanding No. 1. Pin 7 juga disambungkan di sini - Bit. Nadi input digunakan pada pin 2 - Mula. Ini adalah input pembanding No. 2. Litar mudah sepenuhnya - satu perintang dan satu kapasitor - adakah ia lebih mudah? Untuk meningkatkan imuniti bunyi, anda boleh menyambungkan pin 5 ke wayar biasa melalui kapasitor 10nF. Jadi, dalam keadaan awal, output pemasa adalah rendah - kira-kira sifar volt, kapasitor dilepaskan dan tidak mahu dicas, kerana transistor T6 dibuka. Keadaan ini stabil dan boleh bertahan selama-lamanya. Apabila nadi peringkat rendah tiba pada input, pembanding No. 2 dicetuskan dan menukar pencetus pemasa dalaman. Akibatnya, paras voltan tinggi ditubuhkan pada output. Transistor T6 ditutup dan kapasitor C mula mengecas melalui perintang R. Sepanjang masa ia dicas, output pemasa kekal tinggi. Pemasa tidak bertindak balas kepada sebarang rangsangan luar, jika ia tiba di pin 2. Iaitu, selepas pemasa telah dicetuskan dari nadi pertama, denyutan selanjutnya tiada kesan pada keadaan pemasa - ini sangat penting. Jadi, apa yang berlaku di sana? Oh, ya - kapasitor sedang dicas. Apabila ia mengecas kepada voltan 2/3V, pembanding No. 1 akan berfungsi dan, seterusnya, menukar pencetus dalaman. Akibatnya, paras voltan rendah akan diwujudkan pada output, dan litar akan kembali kepada keadaan asalnya yang stabil. Transistor T6 akan terbuka dan nyahcas kapasitor C. Masa yang pemasa, boleh dikatakan, "menjadi gila," boleh dari satu milisaat hingga ratusan saat. Ia dianggap seperti ini: T=1.1*R*C Secara teorinya, tiada had pada tempoh denyutan - kedua-dua tempoh minimum dan maksimum. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa batasan praktikal yang boleh dielakkan, tetapi pertama sekali anda harus memikirkan sama ada ini perlu dan sama ada lebih mudah untuk memilih penyelesaian litar yang berbeza. Oleh itu, nilai minimum yang ditetapkan secara praktikal untuk R ialah 10 kOhm, dan untuk C - 95 pF. Adakah mungkin untuk melakukan lebih sedikit? Saya rasa ya. Tetapi pada masa yang sama, jika anda mengurangkan lagi rintangan perintang, litar akan mula menjana terlalu banyak elektrik. Jika anda mengurangkan kapasiti C, maka semua jenis kapasitans parasit dan gangguan boleh menjejaskan operasi litar dengan ketara. Sebaliknya, nilai perintang maksimum adalah lebih kurang 15MΩ. Di sini, had dikenakan oleh arus yang digunakan oleh input Stop (kira-kira 120 nA) dan arus kebocoran kapasitor C. Oleh itu, jika nilai perintang terlalu besar, pemasa tidak akan pernah mati jika jumlah kapasitor arus bocor dan arus masukan melebihi 120 nA. Nah, bagi kapasitansi maksimum kapasitor, titiknya tidak begitu banyak dalam kapasitansi itu sendiri, tetapi dalam arus kebocoran. Adalah jelas bahawa semakin besar kapasiti, semakin besar arus bocor dan semakin teruk ketepatan pemasa. Oleh itu, jika pemasa akan digunakan untuk selang masa yang lama, maka lebih baik menggunakan kapasitor dengan arus bocor yang rendah - sebagai contoh, tantalum. Mari kita beralih ke mod kedua. Satu lagi perintang telah ditambah pada litar ini. Input kedua-dua pembanding disambungkan dan disambungkan ke persimpangan perintang R2 dan kapasitor. Pin 7 disambungkan antara perintang. Kapasitor dicas melalui perintang R1 dan R2. Sekarang mari kita lihat apa yang berlaku apabila kita menggunakan kuasa pada litar. Dalam keadaan awal, kapasitor dinyahcas dan input kedua-dua pembanding mempunyai tahap voltan rendah, hampir kepada sifar. Pembanding No. 2 menukar pencetus dalaman dan menetapkan output pemasa ke tahap tinggi. Transistor T6 ditutup dan kapasitor mula mengecas melalui perintang R1 dan R2. Apabila voltan pada kapasitor mencapai 2/3 daripada voltan bekalan, pembanding No 1, seterusnya, menukar pencetus dan mematikan output pemasa - voltan keluaran menjadi hampir kepada sifar. Transistor T6 terbuka dan kapasitor mula dinyahcas melalui perintang R2. Sebaik sahaja voltan pada kapasitor turun kepada 1/3 daripada voltan bekalan, pembanding No. 2 akan menukar pencetus sekali lagi dan tahap tinggi akan muncul sekali lagi pada keluaran litar mikro. Transistor T6 akan ditutup dan kapasitor akan mula mengecas semula... ugh, kepala saya sudah berputar. Pendek kata, hasil daripada semua dukun ini, keluaran yang kita perolehi adalah urutan denyutan segi empat tepat. Kekerapan nadi, seperti yang anda mungkin sudah meneka, bergantung pada nilai C, R1 dan R2. Ia ditentukan oleh formula: Nilai R1 dan R2 digantikan dalam Ohms, C - dalam Farads, frekuensi diperoleh dalam Hertz. Masa antara permulaan setiap nadi seterusnya dipanggil tempoh dan ditetapkan oleh huruf t. Ia terdiri daripada tempoh nadi itu sendiri - t1 dan selang antara denyutan - t2. t = t1+t2. Kekerapan dan tempoh adalah konsep songsang dan hubungan antara mereka adalah seperti berikut: f = 1/t. t1 dan t2, sudah tentu, boleh dan juga harus dikira. seperti ini: t1 = 0.693(R1+R2)C; t2 = 0.693R2C Nah, kita nampaknya sudah selesai dengan bahagian teori. Dalam bahagian seterusnya, kita akan melihat contoh khusus menghidupkan pemasa 555 dalam pelbagai litar dan untuk pelbagai kegunaan. Penerbitan: radiokot.ru Lihat artikel lain bahagian Radio amatur pemula. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Kandungan alkohol bir hangat
07.05.2024 Faktor risiko utama untuk ketagihan perjudian
07.05.2024 Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam
06.05.2024
Berita menarik lain: ▪ Burung menjadi lebih agresif akibat pemanasan global ▪ Piawaian Kunci Digital akan menjadikan telefon pintar anda sebagai kunci kereta ▪ Pelekat pintar akan membantu teras Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ bahagian laman web Teka-teki untuk orang dewasa dan kanak-kanak. Pemilihan artikel ▪ artikel Anestesiologi dan resusitasi. Nota kuliah ▪ artikel Siapa Hippocrates? Jawapan terperinci ▪ artikel Pakar komoditi. Deskripsi kerja ▪ artikel kenari elektronik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ pasal Empat raja berakhir bersama. Fokus rahsia
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |