Учебники

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.

Пин Диаграмма

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 –

Функциональная схема

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 Vcc и землей.

  • Эта сеть обеспечивает напряжение  fracVcc3 между точкой и землей, если существует только один резистор 5K Omega. Точно так же он обеспечивает напряжение  frac2Vcc3 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 Vcc и землей.

Эта сеть обеспечивает напряжение  fracVcc3 между точкой и землей, если существует только один резистор 5K Omega. Точно так же он обеспечивает напряжение  frac2Vcc3 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 +Vsat. 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 Vsat. 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 +Vsat. 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 Vsat. 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

S р Q (T + 1)
0 0 Q (T)
0 1 0
1 0 1
1 1
  • 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 Q1 и одного pnp-транзистора Q2. Транзистор npn Q1 будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

  • Транзистор pnp Q2 используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn Q1.

  • 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 Q1 и одного pnp-транзистора Q2. Транзистор npn Q1 будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

Транзистор pnp Q2 используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn Q1.

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.