Описание таймера NE555
Микросхема включает около 20 транзисторов, 15
резисторов, 2 диода. Выходной ток 200 мА, ток потребления примерно на 3
мА больше. Напряжение питания от 4,5 до 18 вольт. Точность таймера
не зависит от изменения напряжения питания и составляет не более 1%
от расчетного значения.
Назначение выводов:
Вывод №1 - Земля.
Вывод подключается к минусу питания или к
общему проводу схемы.
Вывод №2 - Запуск.
Этот вывод является одним из входов компаратора
№2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня, который должно быть не
более 1/3 напряжения питания, происходит запуск таймера и на выводе №3
появляется напряжение высокого уровня на время, которое задается внешним
сопротивлением Ra+Rb и конденсатором С. Данный режим работы называется -
режим моностабильного мультивибратора. Импульс, подаваемый на вывод №2,
может быть как прямоугольным, так и синусоидным и по длительности он должен
быть меньше чем время заряда конденсатора С.
Вывод №3 - Выход.
Высокий уровень равен напряжению питания
минус 1,7 Вольта. Низкий уровень равен примерно 0,25 вольта. Время переключения
с одного уровня на другой происходит примерно за 100 нс.
Вывод №4 - Сброс.
При подаче на этот вывод напряжения низкого
уровня (не более 0,7в) произойдет сброс таймера и на выходе его
установится напряжение низкого уровня. Если в схеме нет необходимости в
режиме сброса, то данный вывод необходимо подключить к плюсу питания.
Вывод №5 - Контроль.
Обычно, этот вывод не используется. Однако его
применение может значительно расширить функциональность таймера. При подаче
напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов
таймера, а значит отказаться от RC времязадающей цепочки. Подаваемое
напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может
составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в
и до напряжения питания. Соответственно на выходе получится FM модулированный
сигнал.
Если этот вывод не используется, то
его лучше подключить через конденсатор 0,01мкФ к общему проводу.
Вывод №6 - Стоп.
Этот вывод является одним из входов компаратора
№1. При подаче на этот вывод импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения
питания), работа таймера останавливается, и на выходе таймера устанавливается
напряжение низкого уровня. Как и на вывод №2, на этот вывод можно
подавать импульсы как прямоугольные, так и синусоидные.
Вывод №7 - Разряд.
Этот вывод соединен с коллектором
транзистора Т1, эмиттер которого соединен с общим проводом. При открытом
транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и
остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор
закрыт, когда на выходе таймера высокий уровень и открыт, когда на выходе
низкий уровень.
Вывод №8 - Питание.
Напряжение питания таймера составляет от 4,5 до16
вольт.
Таймер может работать в двух
режимах: моностабильный мультивибратор и генератор
прямоугольных импульсов.
1. Моностабилный мультивибратор.
Моностабильный означает, что стабильное состояние
у таймера только одно, когда он выключен. Во включенное состояние его можно
перевести временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Время нахождения
таймера в активном режиме определяется RC цепочкой.
В начальном состоянии, на выходе таймера (вывод
№3) низкий уровень - примерно 0,25 вольт, транзистор Т1 открыт и соответственно
конденсатор разряжен. Это состояние таймера стабильное. При поступлении на вход
(вывод №2) импульса низкого уровня, включается компаратор №2, который
переключает триггер таймера, и как результат на выходе таймера устанавливается высокий
уровень. Транзистор Т1 закрывается и через резистор R начинает заряжаться
конденсатор С. И пока заряжается конденсатор С на выходе таймера
сохраняется высокий уровень. За это время изменения сигнала на входе (вывод
№2) не вызовут никакое воздействие на таймер. После того как напряжение
на конденсаторе С достигнет 2/3 напряжения питания, включается компаратор №1 и
тем самым переключает триггер. В результате на выходе (вывод №3)
установится низкий уровень, и таймер восстановит исходное, стабильное состояние.
Транзистор Т1 откроется и разрядит конденсатор С.
2. Генератор прямоугольных импульсов.
Таймер генерирует последовательность
прямоугольных импульсов определяемых RC цепочкой.
В начальном состоянии конденсатор С разряжен и на
входах обоих компараторов низкий уровень, близкий к нулю. Компаратор №2
переключает внутренний триггер и как следствие этого на выходе таймера (вывод
№3) устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и конденсатор С
начинает заряжаться через цепочку резисторов R1 и R2.
Когда, в результате зарядки, напряжение на
конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 переключает
триггер, который в свою очередь устанавливает низкий уровень на выходе таймера
(вывод №3). Транзистор Т1 открывается и через резистор R2 начинает разряжаться
конденсатор С. Как только напряжение на конденсаторе достигнет 1/3
напряжения питания, компаратор №2 снова переключит триггер и на выходе таймера
(вывод №3) снова появится высокий уровень. Транзистор Т1 закроется и
конденсатор С снова начнет заряжаться.
Частота импульсов, зависит от величин
C, R1 и R2, и рассчитывается по вышеприведенной формуле.
Сопротивления R1 и R2 подставляются в Омах;
Емкость конденсатора C - в фарадах;
Результат в получается в Герцах.
Время между началом одного и началом следующего
импульса называется периодом (t). Оно состоит из длительности самого
импульса (t1) и промежутком между импульсами (t2).
Значения t1 и t2 можно рассчитать по следующим
формулам:
t1 = 0.693(R1+R2)C;
t2 = 0.693R2C;
Программа для расчета RC-цепочки
таймера NE555.
Источник:
http://www.joyta.ru/619-opisanie-tajmera-ne555/