Интегральный таймер 555. Путешествие по приготовлению sheet

Мультивибратор на 555 таймере

Когда-то, всего каких-нибудь лет двадцать назад, практически вся электронная техника, как домашняя, так и промышленная была российского производства. Исходя из этого вся элементная база, — транзисторы, микросхемы, диоды, резисторы, применялась наша.
Чтобы разобраться в данном, пускай маленьком по современным меркам многообразии, выпускались справочники.

Эта литература была таким дефицитом, что по теперешним терминам, ее следовало бы назвать бестселлером: в книжных магазинах вся литература по электронике раскупалась очень быстро. Покупателями данных книг как правило были радиолюбители и инженеры – ремонтники.
Как в Яндексе.

Найдётся все
На данный момент вся электроника разрабатывается и выполняется за границей, благодаря этому вся элементная база тоже «оттуда». Это ощутимо уже на стадии приобретения радиодеталей на радиорынках и в интернет — магазинах.

Если вы хотите найти, к примеру, КР1006ВИ1, то услужливые продавцы обязательно порекомендуют вам NE555. Аналогичных примеров найдется немало.

Подобное положение дел просто радует, ведь, что греха скрывать, в период СССР радиодетали просто «тащились» с фирм, но найти при этом получалось абсолютно не все, что хотелось.
Естественно, бумажных справочников на заграничные детали не найти, потому как они просто не выпускаются.

Но фирмы – изготовители на каждый транзистор, диод или микросхему в электронном формате, очень часто в виде файлов *.pdf, выпускают техдокументацию — Data sheet, которую всегда можно отыскать во всемирной сети.
Теперь не нужно уже листать справочник объемом в тысячу страниц, чтобы найти технические специфики одного транзистора или диода. Такой объем информации умещается всего на одной – 2-ух страничках.

Правда, необходимо заметить, что если это Data sheet для чего-либо сложнее, допустим, для микроконтроллера, то описание занимает несколько десятков, а то и сотен страниц.
Data sheet интегрального таймера 555
В электронном формате собой представляет файл NE555.pdf, объемом около 600 килобайт. При этом необходимо обратить внимание вот на какую деталь.

Документация Data sheet, как и сами таймеры 555 выпускается многими фирмами. Таймеры так и остаются таймерами, в середине них и с наружной стороны ничего не меняется.

А вот объем файлов Data sheet может изменяться от ста с меньшим килобайт практически до семисот. Это около 25 страниц.

Такая разница вызвана тем, что в определенных описаниях можно отыскать лишь электрические параметры, цоколевку, наименование сигналов и внутреннюю схему. А в остальных, более объемных, еще и разные схемы включения, расчетные формулы и многое иное. Благодаря этому, при прочих равных условиях, следует смотреть больше объемные файлы *.pdf.

Дальше рассмотрим несколько схем из Data sheet NE555.pdf.
Мультивибратор из Data sheet
В прошлой публикации «Конструкции на интегральном таймере 555» на рисунке 9 была показана схема автоколебательного мультивибратора.

В данной схеме не применяется вывод 7, только тот который предназначен для разряда времязадающего конденсатора, а заряд и разряд конденсатора выполняется через резистор R1. Благодаря этому выходными импульсами этого генератора возможны лишь импульсы формы меандр. Скважность подобных импульсов равна 2.

Для того, дабы получить импульсы любой необходимой скважности, изготовителями рекомендуется немного другая схема, показанная на рисунке 1.
В примечании к рисунку сказано, что вывод 5 CONT следует подключить к общему проводу через конденсатор маленькой емкости, чтобы убрать влияние помех.

Микросхема таймер NE555

Про этот вывод будет рассказано немного ниже.

Мультивибратор на 555 таймере

А на рисунке 2 показаны временные диаграммы.

Мультивибратор на 555 таймере

При включении питания конденсатор C разряжен, благодаря этому на выводе 2 TRIG невысокий уровень, который приводит к установке на выходе OUT (вывод 3) большого уровня. Конденсатор C начинает заряжаться через резисторы (Ra + Rb) до той поры, пока напряжение на нем не достигнет верхнего порога срабатывания таймера (0,67 * Vcc). При этом время заряда будет составлять tH = 0.693 * (RA + RB) * C.

Этим способом сформировывается продолжительность импульса.
По окончании данного времени выход таймера переключается в невысокий уровень, а конденсатор C разряжается через резистор RB и специализированный вывод 7 DISCH (разряд).

Разряд длится до той поры, пока напряжение на конденсаторе не упадет до (0,33 * V), — предел срабатывания компаратора TRIG. На выходе таймера ставится большой уровень, и цикл начинается сначала.

Время разряда составляет tL = 0.693 * (RB) * C. Это будет время паузы.
Период движения импульсов равён сумме импульса и паузы period = tH + tL + 0.693 * (RA + 2RB) * C, а частота движения импульсов будет составлять frequency ? 1,44 / ((RA + 2RB) * C).

На рисунке 3 приведена номограмма, взятая из даташита. Она дает возможность хотя бы примерно определить частоту импульсов при каком-либо комбинировании времязадающего конденсатора и резисторов. Точнее частота выбирается при расчетах, а в последующем при настройке.

Ведь ни для кого уже давно не секрет, что многие формулы в электронике дают результаты достаточно примерные.
При использовании номограммой вполне реально и обратное, а конкретно, по заданной частоте выбрать параметры RC цепочки.

Генератор Импульсов на Базе Чипа NE555

Мультивибратор на 555 таймере

Необходимо обратить внимание еще на подобную деталь: ни в одной из формул, вышеприведенных, нет напряжения питания. Стало быть, частота колебаний, и их скважность ни в которой степени от питания не зависят.

Эти величины монтируются только параметрами RC цепочки. От стабильности таких параметров зависит и стабильность частоты импульсов на выходе таймера.
Загадочный вывод 5 CONT
CONT — это уменьшение от CONTROL – управление.

Собственно сюда подается управляющее напряжение, иногда называют его модулирующим. При его помощи разрешается менять фиксированные значения порогов срабатывания компараторов, что позволяет менять время заряда – разряда времязадающего конденсатора.

Такое управление дает прекрасную возможность создавать резервные электростанции с ШИМ и времяимпульсной модуляцией сигнала. Схема ШИМ — модулятора показана на рисунке 4, а его временная диаграмма на рисунке 5.

Мультивибратор на 555 таймере

Если тщательно приглядеться к схеме, то можно сказать, что это уже знаком нам одновибратор. Его описание было приведено в статье «Конструкции на интегральном таймере 555».

Только в схеме одновибратора не применяется вывод 5 CONT, его просто советуют «заземлить» через конденсатор, показанный пунктирной линией. Временные диаграммы, показанные на рисунке 5, дают возможность сделать такие выводы:

Мультивибратор на 555 таймере

Сам по себе модулятор импульсов не формирует, т.е. генератором не считается.
На его вход подаются наружные импульсы, в этом случае с неизменной частотой и скважностью.
На управляющий вход CONT подается переменое модулирующее напряжение, под действием которого изменяются пороги срабатывания входных компараторов.

Модулирующее напряжение подается как конкретно, так и через разделительный конденсатор, о чем сказано в примечании к схеме в даташит.
Пороги срабатывания компараторов формируют напряжение заряда – разряда времязадающего конденсатора C. Что из данного выходит воочию показано на нижней диаграмме на рисунке 5.

Генератор с времяимпульсной модуляцией
Его схема показана на рисунке 6.

Мультивибратор на 555 таймере

Схема точно повторяет схему мультивибратора, показанную на рисунке 1, только в ней применяется вывод 5 CONT, на который подается управляющее напряжение с формой треугольника. Временная диаграмма этого генератора показана на рисунке 7.
Необходимо обратить свое внимание на то, что на всех не постоянных диаграммах показаны значения времени горизонтальной развертки и чувствительность канала вертикального отклонения.

Другими словами перед нами не просто рисунок «от руки», а реальные осциллограммы. Благодаря этому по ним можно определить амплитуду модулирующих стрессов, а еще период и частоту входных и выходных импульсов.

Мультивибратор на 555 таймере

Напряжение на конденсаторе, точнее его огибающая, точно повторяет форму модулирующего сигнала, а частота выходных импульсов меняется в зависимости от модулирующего напряжения. При минимальном модулирующем напряжении выходная частота генератора максимальна.

По мере увеличения такого напряжения частота на выходе падает и может достигать минимума, когда модулирующее напряжение доходит до предела.
Когда модулирующее напряжение, пройдя максимум, падает, выходная частота генератора начинает вырастать, — цикл повторяется опять.

Амплитуда заряда – разряда времязадающего кондесатора также меняется под воздействием модулирующего напряжения.
Не считая рассмотренных схем в Data sheet рассматриваются еще схемы упомянутого уже одновибратора, детектора пропадания импульсов, делителя частоты, а еще схема последовательного таймера, показанная на рисунке 8.

Мультивибратор на 555 таймере

Логика работы таймера проста: при нажатии на кнопку S запускается таймер A и на выходе Output A возникает напряжение большого уровня, которое по окончании выдержки, заданной времязадающей цепью RA*CA, переходит в невысокий уровень. Негативный перепад этого импульса через дифференцирующую цепочку 0,001uF * 33K? поступает на вход TRIG следующего одновибратора и запускает его.
На выходе второго одновибратора ставится большой уровень.

По окончании выдержки времени второй одновибратор запускает 3-ий. Как правило можно эту последовательную цепь из одновибраторов увеличивать очень долго.

Мультивибратор на 555 таймере

Временная диаграмма для трех ячеек показана на рисунке 9.

Мультивибратор на 555 таймере

Посмотрите в даташите!
Вот такие полезные сведения о работе, в этом случае, интегрального таймера 555 можно получить, изучив даташит. А то часто на многих электронных форумах приходится видеть вот такие диалоги: помогите, плиз, собрал схему, а включаешь – не работает.

И иногда в ответ звучит, мол, смотрите даташит!
Поделитесь этой статьей с компанией друзей:

ИИ нашего сайта решил, что данные статьи вам будут особенно полезны:
Вступайте в наши группы в соцсетях:

Радиоконструктору

Мультивибраторы на на таймере КР1006ВИ1(NE555)

В сегодняшней аппаратуре очень часто используют резервные электростанции прямоугольных импульсов, сделанные на таймерах. При простоте схемы они обладают очень большими рабочими характеристиками. Стабильность частоты генерации обеспечена принципом действия микросхемы.

Так как образцовое напряжение на оба компаратора DA1 и DA2 (рис. 2.36) задают внутренние делители напряжения R1—R3, пороги срабатывания компараторов сдвигаются пропорционально изменению питающего напряжения, и напряжение, заряжающее конденсатор С1, меняется в той же пропорции, возмещая погрешность. Уход частоты генератора при перепаде напряжения питания на 1 В не превышает 0,1%.

Мультивибратор на 555 таймере

В литературе описано много генераторов на таймерах. Схема самого простого из них показана на рис. 5.39, а. За счёт объединения двоих управляющих входов — выводы 2 и 6 — микросхема работает как триггер Шмитта.

Времязадающая RC-цепь состоит из одного резистора (R1) и одного конденсатора (С1) и может быть легко приспособлена для перекрытия диапазона частот.
В момент подачи напряжения питания при входе таймера будет напряжение невысокого уровня, на выходе — высокого.

Конденсатор С1 начинает заряжаться. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения 2/3 Uп сработает компаратор DA1.

Он переключит внутренний триггер, и уровень анодного напряжения сменится на невысокий. Конденсатор С1 начнет разряжаться. Когда напряжение при входе микросхемы уменьшится до 1/3 Uп, компаратор DA2 вызовет обратное переключение триггера и начнется новый цикл работы.

В установившемся режиме генерации напряжение на конденсаторе может колебаться в границах от 1/3 Uп до 2/3 Uп (рис. 5.39,б),

Таймер КР1006ВИ1 устойчиво вырабует аж до частоты 1 МГц. Анодное напряжение, заряжающее конденсатор С1, чуть меньше напряжения питания: U 1 вых=Uп—Uкэ, где Uкэ — падение напряжения на выходном биполярном транзисторе таймера. Это — недостаток рассмотренного варианта генератора.

Вычитаемое напряжение Uкэ = 0,6. 0,9 В служит основой неравенства продолжительности стадий зарядки и разрядки, а еще нестабильности частоты.

Мультивибратор на 555 таймере

Включением дополнительного резистора R2 сопротивлением 1. 2 кОм разница Uп—U 1 вых можно сделать меньше, улучшив таким образом параметры генератора. Скважность становится фактически равной 2, а уход частоты при изменении питания от 5 до 12 В (без нагрузки) менее 0,1%. Впрочем резистор R2 дополнительно нагружает источник питания при U 0 вых.

Период колебаний можно определить, приняв U 1 вых ?Uп; U 0 вых ?0В,
стало быть, период колебаний
Вариант генератора на рис.

5.39, в работает сродни рассмотренному с тем лишь отличием, что зарядка конденсатора происходит, когда анодное напряжение имеет невысокий уровень, и разрядка — большой.
На частоту данных генераторов оказывает влияние сопротивление нагрузки, что считается приличным их минусом. Так, при напряжении питания Uп= 12 В (R2=1 кОм, см. рис.

5.39, а) изменение нагрузки в границах от 10 до 1 кОм вызывает уход частоты на 2,5%.
В практических условиях чаще употребляют генератор по схеме рис.

5.40, а свободный от данного недостатка. Тут резистор R3 и выключатель SA1 служат для прерывания колебаний. При замкнутых контактах генерация заканчивается.

Если прерывания не требуется, эту цепь исключают, а вывод 4 таймера объединяют с плюсовым проводом питания, как в большинстве случаев.
Зарядный ток конденсатора С1 течет через резисторы R1 и R2. У транзистора VT1 таймера (см. рис.

2.36) коллектор соединен с выводом 7, благодаря этому транзистор в данное время закрыт. Анодное напряжение имеет

Мультивибратор на 555 таймере
Мультивибратор на 555 таймере

Рис. 5.40. Мультивибратор на таймере КР1006ВИ1 с усовершенствованными параметрами:а — важная схема; б — схема мультивибратора, позволяющая менять скважность выходных сигналов
большой уровень.

После достижения на конденсаторе С1 напряжения 2/3 Un случится переключение внутреннего триггера, совместно с переключением выходных транзисторов таймера откроется и транзистор VT1 и начнется разрядка конденсатора.
Разрядный ток течет через резистор R2 и выходной транзистор VT1. Так как на выводе 7 таймера напряжение фактически равно нулю, подзарядки конденсатора не происходит.

Генератор прямоугольных импульсов .Таймер 555 и катушка.

Когда напряжение на конденсаторе С1 станет меньше до 1/3 Un, случится очередное переключение, транзистор VT1 закроется и начнется новый цикл работы. В этом генераторе хронирующая цепь и выход таймера не между собой связаны. Для появления самовозбуждения необходимо обеспечить сопротивление R2 ? 3 кОм.

Временные диаграммы работы генератора аналогичные, как и у предыдущего.
Время зарядки конденсатора С1

(5.19)
Период колебаний, подобным образом,
f = 1/T= 1,44/ [ (R1 + 2R2) С1 ]. (5.22)
Нужно отметить, что напряжение питания не входит в эти формулы, т. е. не оказывает влияние на частоту генерирования.

Так как R1 + R2>R2, продолжительность зарядки t1 (в течение которой Uвых имеет большой уровень) всегда превосходит продолжительность t2. Скважность анодного напряжения
Если неплохо бы иметь симметричный выходной сигнал, следует параллельно резистору R включить диод VD1, выведя таким образом резистор R2 из цепи зарядки конденсатора.

Очередной диод — VD2, включеный постепенно с резистором R2 (рис. 5.40,б), создаёт равные условия для разрядки, из-за чего отношение t1/t2 становится равноценным отношению R1/R2. Хронирующая цепь с диодами позволяет настраивать скважность в широких пределах.

Когда требования к симметрии выходных сигналов не довольно большие, можно обойтись лишь одним диодом VD1.

Мультивибратор на 555 таймере

Рис. 5.41.

Схема мультивибраторов на таймере КР1006ВИ1, обеспечивающая выходные импульсы со скважностью Q = 2
Анодное напряжение строго симметричной формы со скважностью 2 можно получить, добавив постепенно с резистором RC-цепи полевой транзистор VT1 (рис. 5.41). Сопротивление этого транзистора в открытом состоянии должно быть, как минимум, в сто раз меньше сопротивления зарядного резистора R1, если нужно обеспечить погрешность в симметрии менее 1 %.

Когда анодное напряжение имеет большой уровень, транзистор VT1 открыт и конденсатор С1 заряжается. Когда напряжение на конденсаторе достигнет 2/3 Un, сработает компаратор DA1 и напряжение на выходе упадет до невысокого уровня. В данный момент полевой транзистор VT1 закроется, отключая RC-цепь от источника питания, а внутренний транзистор VT1 таймера (рис.

2.36) откроется, разряжая конденсатор. Когда напряжение на входах компараторов уменьшится до 1/3 Un, случится новое переключение и описанный процесс будет повторяться. Потому как при разрядке конденсатора RC-цепь отключена от источника питания, длительность циклов зарядки и разрядки одинакова.

Строгая симметричность выходных импульсов такого генератора зависит от точности, с которой выбраны сопротивления резисторов внутреннего делителя, создающего идеальные напряжения для компараторов. Подходящее напряжение питания для генератора по схеме на рис. 5.41—от 12 до 15 В. При меньшем напряжении параметры транзистора VT1 сильнее сказываются на качестве работы.

Частота генерации fген = 0,72/ (R1С1).
После включения питания, когда напряжение на конденсаторе С1 равно нулю, первый интервял анодного напряжения продолжается дольше, чем дальнейшие в установившемся режиме. Длительность его равна t0= 1,1 (R1 + R2)C1.

Частотную модуляцию колебаний можно осуществить, подавая модулирующее напряжение на вывод 5 таймера, на котором действует образцовое напряжение компаратора DAI, Uобр = 2/3Un (рис. 5.42).

При изменении образцового напряжения для обеспечения срабатывания компаратора напряжение на другом его входе — выводе 6 — должно поменяться аналогичным образом. Потому как напряжение на выводе 6 устанавливается временем зарядки и разрядки конденсатора С1, продолжительность интервалов tI и t2 будет

Мультивибратор на 555 таймере
Мультивибратор на 555 таймере

NE555 рулит) Простой генератор импульсов с регулировкой

Рис. 5.42.

Способ частотной модуляции колебаний мультивибратора на таймере КР1006ВИ1 (а) и его временные диаграммы (б)
меняться пропорционально модулирующему напряжению (рис. 5.42,б). Для удачной работы нужно віполнять требование fген >> fмод

alex-day › Блог › Одновибратор (таймер) на NE555

Как то в студенную зимнюю пору
Нет, просто как то, понадобился мне надежно работающий одновибратор.
Традицией жанра в данном вопросе считается микросхема таймера NE555.
Необходимо ли говорить, что, не обращая внимания на простоту конструкции, из схем, "переползающих" из сайта на сайт, 100% рабочую найти не получилось? — все были по тем или другим причинам неработоспособны.
Благодаря этому, понадобилось рисовать (если уж она окажется похожей на где -то уже приведенную схему — "звиняйте бананів в нас нема")
Экскурс в историю (нагло стыренный, но измененный)
Наверняка нет такого радиолюбителя, который не применял бы в собственной практике эту идеальную микросхему. Ну а уж слыхали о ней так точно все.
Её история возникла в первой половине 70-ых годов двадцатого века, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 с названием "Интегральный таймер" (The IC Time Machine).
В то время это была только одна "таймерная" микросхема доступная массовому потребителю, благодаря этому сразу же после поступления в продажу, микросхема захватила огромную востребованность и среди поклонников и среди специалистов. Возникла куча статей, описаний, схем, применяющих сей гаджет.
За минувшие 35 лет фактически каждый уважающий себя изготовитель полупроводников считал собственные долгом выпустить собственную версию этой микросхемы, также и по наиболее современным техпроцессам. К примеру, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455.

Однако при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у этих всех версий нет. Они все полные аналоги друг друга.
Наши отечественные изготовители тоже не останется в стороне и выпускают эту микросхему с названием КР1006ВИ1.
А вот перечень заморских изготовителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие определения:

Мультивибратор на 555 таймере

Описание микросхемы
Много писать не буду — все это легко гуглится, приведу только назначение выводов

Мультивибратор на 555 таймере
Мультивибратор на 555 таймере

3. Выход.

Анодное напряжение меняется одновременно с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (большой уровень на выходе). При невысоком уровне анодное напряжение равно приблизительно 0,25в (при напряжении питания +5в).

Переключение между состояниями невысокий — большой уровень происходит примерно за 100 нс.
4. Сброс. При подаче на этот вывод напряжения невысокого уровня (не больше 0,7в) происходит сброс выхода в состояние невысокого уровня вне зависимости от того, в каком режиме находится таймер в настоящее время и чем он занимается.

Reset, знаете ли, он и в Африке reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания — это TTL-совместимый вход.

Для устранения случайных сбросов этот вывод неукоснительно рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет надобности.
5. Контроль. Этот вывод дает возможность получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит.

В большинстве случаев, этот вывод не применяется. Впрочем его применение может очень значительно увеличить возможности управления таймером.

А дело все в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять продолжительностью выходных импульсов таймера и подобным образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания.

При этом мы приобретаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не применяется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) Для снижения уровня помех и всяких других неприятностей.
6. Останов.

Этот вывод считается одним из входов компаратора №1. Он применяется как такой антипод вывода 2. Другими словами применяется для остановки таймера и приведения выхода в состояние невысокого уровня. При подаче импульса большого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние невысокого уровня.

Также как и на вывод 2, на этот вывод можно подать как с прямыми углами импульсы, так и синусоидальные.
7. Разряд. Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землёй.

Подобным образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы невысокий уровень и закрыт, когда выход активен, другими словами на нем большой уровень.

Этот вывод может также использоваться как дополнительный выход. Нагрузочная способность его приблизительно аналогичная, как и у простого выхода таймера.
8. Плюс питания.

Как и в случае с выводом 1 особо ничего не скажешь. Напряжение питания таймера может быть в пределах 4,5-16 вольт.

У военных версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт.
Простой одновибратор
Сказать тут особенно нечего легче привести то, что наваял

Мультивибратор на 555 таймере
Мультивибратор на 555 таймере

"По просьбам трудящихся" добавляю осциллограмму работы одновибратора с временем задержки 0,61с
Измерения производились на 2 (входной) и 3 (выходной) ножках микросхемы

Мультивибратор на 555 таймере

Многофункциональный таймер от 1 до 26c
Так как плата многофункционального таймера в течении определенного времени задержки от 1 до 26с была прорисована, то привожу ее для "общего блага"