Таймер 555

Микросхема 555 Timer получила свое название от трех резисторов $5K \ Omega$, которые используются в ее сети делителя напряжения. Эта микросхема полезна для генерации точных временных задержек и колебаний. В этой главе подробно рассказывается о таймере 555.

Пин-схема и функциональная схема

В этом разделе сначала давайте обсудим схему выводов 555 таймера IC, а затем ее функциональную схему.

Пин Диаграмма

ИС таймера 555 представляет собой 8-контактный мини-разъем типа Dual-Inline (DIP). Схема контактов микросхемы таймера 555 показана на следующем рисунке.

Значение каждого вывода самоочевидно из вышеприведенной диаграммы. Эта 555 таймер IC может работать с источником постоянного тока от + 5В до + 18В. Это в основном полезно для генерации несинусоидальных волновых форм, таких как квадрат, рампа, импульс и т. Д.

Функциональная схема

Графическое представление, показывающее внутренние детали таймера 555, называется функциональной схемой.

Функциональная схема 555 таймера IC показана на следующем рисунке —

Обратите внимание, что функциональная схема таймера 555 содержит сеть делителя напряжения, два компаратора, один триггер SR, два транзистора и инвертор. В этом разделе подробно рассматривается назначение каждого блока или компонента —

Сеть делителя напряжения

• Сеть делителей напряжения состоит из трех резисторов $5K \ Omega$, которые соединены последовательно между напряжением питания $V_ {cc}$ и землей.

• Эта сеть обеспечивает напряжение $\ frac {V_ {cc}} {3}$ между точкой и землей, если существует только один резистор $5K \ Omega$. Точно так же он обеспечивает напряжение $\ frac {2V_ {cc}} {3}$ между точкой и землей, если существует только два резистора $5K \ Omega$.

Сеть делителей напряжения состоит из трех резисторов $5K \ Omega$, которые соединены последовательно между напряжением питания $V_ {cc}$ и землей.

Эта сеть обеспечивает напряжение $\ frac {V_ {cc}} {3}$ между точкой и землей, если существует только один резистор $5K \ Omega$. Точно так же он обеспечивает напряжение $\ frac {2V_ {cc}} {3}$ между точкой и землей, если существует только два резистора $5K \ Omega$.

компаратор

• Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из двух компараторов: верхнего компаратора (UC) и нижнего компаратора (LC).

• Напомним, что компаратор сравнивает два входных сигнала, которые применяются к нему, и создает выходной сигнал.

• Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, больше, чем напряжение на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен $+ V_ {sat}$. Это можно рассматривать как высокий логический уровень (‘1’) в цифровом представлении.

• Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, меньше или равно напряжению на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен $-V_ {sat}$. Это можно рассматривать как низкий уровень логики (‘0’) в цифровом представлении.

Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из двух компараторов: верхнего компаратора (UC) и нижнего компаратора (LC).

Напомним, что компаратор сравнивает два входных сигнала, которые применяются к нему, и создает выходной сигнал.

Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, больше, чем напряжение на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен $+ V_ {sat}$. Это можно рассматривать как высокий логический уровень (‘1’) в цифровом представлении.

Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, меньше или равно напряжению на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен $-V_ {sat}$. Это можно рассматривать как низкий уровень логики (‘0’) в цифровом представлении.

SR Flip-Flop

• Напомним, что триггер SR работает либо с положительными тактовыми переходами, либо с отрицательными тактовыми переходами. Он имеет два входа: S и R и два выхода: Q (t) и Q (t) ‘. Выходы Q (t) и Q (t) ‘дополняют друг друга.

• В следующей таблице показана таблица состояний SR-триггера

Напомним, что триггер SR работает либо с положительными тактовыми переходами, либо с отрицательными тактовыми переходами. Он имеет два входа: S и R и два выхода: Q (t) и Q (t) ‘. Выходы Q (t) и Q (t) ‘дополняют друг друга.

В следующей таблице показана таблица состояний SR-триггера

• Здесь Q (t) и Q (t + 1) представляют собой текущее состояние и следующее состояние соответственно. Таким образом, триггер SR можно использовать для одной из этих трех функций, таких как удержание, сброс и установка, в зависимости от условий входа, когда применяется положительный (отрицательный) переход тактового сигнала.

• Выходы нижнего компаратора (LC) и верхнего компаратора (UC) применяются как входы триггера SR, как показано на функциональной схеме 555 таймера IC.

Здесь Q (t) и Q (t + 1) представляют собой текущее состояние и следующее состояние соответственно. Таким образом, триггер SR можно использовать для одной из этих трех функций, таких как удержание, сброс и установка, в зависимости от условий входа, когда применяется положительный (отрицательный) переход тактового сигнала.

Выходы нижнего компаратора (LC) и верхнего компаратора (UC) применяются как входы триггера SR, как показано на функциональной схеме 555 таймера IC.

Транзисторы и инверторы

• Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из одного npn-транзистора $Q_ {1}$ и одного pnp-транзистора $Q_ {2}$. Транзистор npn $Q_ {1}$ будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

• Транзистор pnp $Q_ {2}$ используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn $Q_ {1}$.

• Инвертор, используемый на функциональной схеме ИС таймера 555, не только выполняет инвертирующее действие, но также усиливает уровень мощности.

Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из одного npn-транзистора $Q_ {1}$ и одного pnp-транзистора $Q_ {2}$. Транзистор npn $Q_ {1}$ будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

Транзистор pnp $Q_ {2}$ используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn $Q_ {1}$.

Инвертор, используемый на функциональной схеме ИС таймера 555, не только выполняет инвертирующее действие, но также усиливает уровень мощности.

ИС таймера 555 можно использовать в моностабильном режиме для генерации импульса на выходе. Точно так же это может использоваться в нестабильной операции, чтобы произвести прямоугольную волну на выходе.