Компаратор на ne555: Микросхема 555 практическое применение — Схеми радіоаматорів

Таймер 555 — CoderLessons.com

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.

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 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.

Устройство таймера КР1006ВИ1 (NE555)

радиоликбез

Таймер (от англ. time — время)КР1006ВИ1 представляет особую разновидность универсальных микросхем, совмещающих в одном кристалле аналоговые и цифровые функции. Основное назначение таймеров — формирование импульсов различной длительности и периодичности. На их базе очень легко организовать одновибраторы, мультивибраторы, реле времени, формирователи, различные преобразователи и многие другие узлы аппаратуры. Отдельные типы таймеров различаются точностью, временным диапазоном, режимом питания, конструктивным оформлением и т. п. Таймеры широко используют в импульсных устройствах.

 

Отечественной промышленностью налажен выпуск таймера КР1006ВИ1 — аналога зарубежного типа 555. (Перед цифровым обозначением зарубежных микросхем обычно ставят буквы, характеризующие либо производителя, либо конструктивное исполнение, например NE555, SE555.) Кроме этого типа существуют и другие таймеры, в том числе — комбинированные (несколько приборов в одном корпусе), прецизионные, микромощные, программируемые. Программируемые таймеры, в частности, имеют на выходе цифровой счетчик-делитель, позволяющий «растянуть» цикл работы до нескольких суток.

Таймер КР1006ВИ1 выполнен на биполярных транзисторах. Его функциональная схема изображена на рис. 2.36. Он состоит из пяти основных узлов: двух компараторов напряжения DA1 и DA2, асинхронного RS-триггера DD1, транзисторного ключа VT1 с открытым коллектором и двухтактного выходного усилителя на транзисторах VT2 и VT3. Делитель напряжения Rl—R3 обеспечивает образцовое напряжение на входах компараторов. Сопротивления резисторов Rl—R3 выполняют с большой точностью, благодаря чему значения опорного напряжения у разных экземпляров таймеров одинаковы и равны соответственно ¹/зUп и  ²/зUп.

Компараторы в таймере служат для сравнения входного напряжения с образцовым. В зависимости от знака разности этих значений на выходе компаратора устанавливается либо высокое, либо низкое напряжение. До тех пор, пока напряжение на инверсном входе компараторов больше, чем на прямом, на их выходе будет низкий уровень напряжения, не вызывающий срабатывания триггера DD1. Когда напряжение на прямом входе компаратора окажется больше, чем на инверсном, триггер срабатывает по соответствующему входу. Входы компараторов практически не нагружают предшествующие узлы, так как потребляют ток менее 0,5 мкА.

Делитель напряжения выполнен так, чтобы иметь возможность изменять образцовое напряжение, например, подключением внешних резисторов параллельно резисторам R1 или R2, R3 таймера.

Отметим важную особенность таймера — при работе во временном режиме напряжение питания не влияет на длительность формируемых импульсов. Объясняется это тем, что с изменением питающего напряжения пропорционально меняется образцовое напряжение, а значит, и порог срабатывания компараторов.

Внешний вход R триггера («Прерывание») дает доступ к триггеру, минуя компараторы, и позволяет прерывать работу таймера независимо от напряжения на входах 2 и 6. Чтобы вызвать переключение триггера, напряжение на выводе 4 должно стать Uвх≤0,4 В. Когда это напряжение более или равно 1 В, вход R на работу триггера не влияет.

Выходной усилитель — двутактный, благодаря чему нагрузка, подключаемая к выходу 1, вторым выводом может быть присоединена как к общему проводу, так и к плюсовому проводу питания. Допустимый выходной ток (при обоих состояниях выхода) I вых mах = 100 мА. Выходное сопротивление Rвых≈10 Ом.

Транзистор VT1 с открытым коллектором работает синхронно с транзистором VT2. Выход 2 используют для подключения внешних цепей обратной связи, а также как дополнительный выход. Максимальный коллекторный ток транзистора VT1 — 100 мА.

 

Временные характеристики устройств, создаваемых на основе таймера, задаются параметрами внешней RC-цепи, конденсатор которой подключают к выводу 7 и к общему проводу, а резистор — выводам 8 и 7. При закрытом транзисторе VT1 происходит зарядка конденсатора, после открывания транзистора VT1 конденсатор разряжается.

Напряжение питания таймера КР1006ВИ1 Uп = 5…15 В. Таймер допускает сопряжение с микросхемами ТТЛ и КМОП, а также с мощными транзисторами, реле, светодиодами и т. д. В отсутствие нагрузки таймер потребляет ток =3,5 мА при Uп = 5 В и 10 мА при 15 В.

Как отмечалось, таймеры являются универсальными приборами. На основе таймеров может быть реализовано множество устройств, как связанных с временными процессами (одновибраторы, генераторы импульсов, реле времени и т. п.), так и мгновенного действия,— исполнительные устройства, триггеры и др.

Далее: Одновибратор на таймере КР1006ВИ1 (NE 555)

малое энергопотребление — использование CMOS 555 в качестве оконного компаратора

спросил
3 года, 2 месяца назад

Изменено
3 года, 2 месяца назад

Просмотрено
679 раз

\$\начало группы\$

Я работал над небольшим проектом, вдохновленным этим вопросом, который использует таймер CMOS 555 в качестве контроллера кнопки питания (короткое нажатие, чтобы включить, удерживать 3 секунды, чтобы выключить). работают в широком диапазоне поставок. Для этого я использую CMOS 555 в качестве блокирующего компаратора окон и подключаю отдельные RC-цепи к входам THRES и TRIG, как показано на схеме.

Изучая различные варианты таймера CMOS 555, я обнаружил, что в техническом описании TLC555 есть следующее заявление об отказе от ответственности в отношении тока покоя:

Эти значения относятся к ожидаемым рабочим конфигурациям, в которых THRES подключен непосредственно к DISCH или к TRIG.

Означает ли это, что TLC555 будет потреблять чрезмерный ток покоя, если THRES , а не подключен непосредственно к DISCH или TRIG? Если да, то почему это так? Обратите внимание, что в «холостом» состоянии TRIG будет близок к напряжению питания, а THRES будет близок к земле.

• 555
• маломощный
• cmos

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Если мы посмотрим на внутреннюю блок-схему TLC555:

, мы увидим, что вход THRES входит в компаратор, который управляет входом сброса триггера. Итак, в зависимости от того, как мы подключаем THRES:

• THRES = VDD: триггер будет постоянно сбрасывать
• THRES = GND: триггер никогда не сбрасывается
• THRES = напряжение на времязадающем конденсаторе: сбрасывается, когда конденсатор заряжается до 2/3 * VDD

Самый полезный сценарий, очевидно, 3-й, и это также типичный случай использования для этого чипа.

Никогда не оставляйте вход THRES плавающим, так как это действительно может привести к неожиданным результатам и высокому энергопотреблению в состоянии покоя! Это микросхема CMOS, а вход THRES является входом CMOS с очень высоким импедансом, поэтому он должен быть подключен к определенному напряжению.

В вашей прикладной схеме THRES четко определяется вашей RC-схемой + MOSFET, поэтому, на мой взгляд, не должно быть проблем с вообще.

\$\конечная группа\$

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Цифровая логика

— Вопрос о схеме компаратора и таймера 555

спросил
5 лет, 9 месяцев назад

Изменено
5 лет, 9 месяцев назад

Просмотрено
2к раз

\$\начало группы\$

Я разрабатываю свою первую схему для университетского проекта.

Эта схема проверяет напряжение двух датчиков. Если оба выше опорного напряжения и сохраняются в таком состоянии более одной секунды, реле включится. Пока я не отключу всю цепь, нажав главный выключатель, реле должно быть замкнуто.

Я буду использовать операционный усилитель LM393 для двух компараторов, NE555 с RC-цепочкой (зарядка конденсатора длится одну секунду), вентиль И для проверки обоих состояний компараторов и вентиль ИЛИ для поддержания питания NE555, пока я не переключу главный выключатель.

По-вашему, получится?

Питание ОУ и затворов берется от +VBAT.

• цифровая логика
• схемотехника
• логические элементы
• моностабильные
• ne555

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Я считаю, что для правильной работы требуется корректировка.

Во-первых, компаратор LM393 имеет выход с открытым стоком. Это не то же самое, что большинство логических вентилей или операционных усилителей.

Открытый коллектор означает, что когда контакт + находится под более высоким потенциалом, чем контакт - , выход имеет высокий импеданс, также известный как открытый. Он по существу отключен от остальной части цепи.

Когда контакты - имеют более высокий потенциал, чем контакты + , выход подключается к земле микросхемы.
Я сделал диаграмму, чтобы показать, что происходит внутри компаратора:

Рассмотрим сценарий, где + больше - . Выход имеет высокое сопротивление и отключен. Таким образом, этот вход на вентиль И является плавающим (не ВЫСОКИМ или НИЗКИМ, но, возможно, прыгающим между ними). Обычно это неприемлемое состояние для логической системы (хотя некоторые микросхемы имеют внутренние подтяжки/падения).

Компараторы с открытым коллектором обычно используются с подтягивающими резисторами на выходе.