555 integrētie taimera modeļi

Ceļš uz radioamatieru parasti sākas ar mēģinājumu salikt vienkāršas shēmas. Ja tūlīt pēc montāžas ķēde sāk parādīties dzīvības pazīmes - mirgo, pīkst, klājas vai runā, tad ceļš uz amatieru radio ir gandrīz atvērts. Kas attiecas uz “sarunu”, visticamāk, tas nedarbosies uzreiz, šim nolūkam jums būs jāizlasa daudz grāmatu, jālodē un jāizveido vairākas shēmas, varbūt jādedzina liels vai mazs ķekars detaļu (vēlams maza).

Bet gaismas signālus un skaļruņus iegūst gandrīz visi vienlaikus. Un labāks elements nekā integrēts taimeris NE555 atrodiet šos eksperimentus, vienkārši neizdosies. Vispirms apskatīsim ģeneratora shēmas, bet pirms tam pievērsīsimies patentētajai dokumentācijai - DATU LAPA. Pirmkārt, pievērsiet uzmanību taimera grafiskajam izklāstam, kas parādīts 1. attēlā.

Un 2. attēlā parādīts taimera attēls no vietējā direktorija. Šeit tas tiek dots vienkārši par iespēju salīdzināt signālu apzīmējumus gan viņiem, gan mūsējiem, turklāt detalizētāk un skaidrāk ir parādīta “mūsu” funkcionālā diagramma.

Šie ir vēl divi zīmējumi, kas ņemti no datu lapas. Nu, tieši kā ražotāja ieteikums.

1. attēls

2. attēls

555 viena vibrators

3. attēlā parādīta viena vibratora shēma. Nē, šī nav puse no multivibratora, kaut arī viņš pats nevar ģenerēt svārstības. Viņam ir vajadzīga ārēja palīdzība, pat nedaudz.

3. attēls. Viena vibratora diagramma

Viena šāviena darbības loģika ir pavisam vienkārša. Īslaicīgs zema līmeņa impulss tiek piemērots 2. sprūda ievadīšanai, kā parādīts attēlā. Rezultātā izeja 3 rada taisnstūra impulsu, kura ilgums ir ΔT = 1,1 * R * C. Ja formulā R aizstājam ar omi un C ar fāzēm, tad laiks T pārvērtīsies sekundēs. Attiecīgi, izmantojot kilo-omus un mikrofaradus, rezultāts būs milisekundēs.

Un 4. attēlā parādīts, kā izveidot vienkāršu impulsu, izmantojot vienkāršu mehānisko pogu, lai arī tas var būt pusvadītāja elements - mikroshēma vai tranzistors.

4. attēls

Kopumā viens šāviens (dažreiz to sauc par viena šāviena, un drosmīgajam militāristam bija lietots vārds kipp relejs) darbojas šādi. Kad tiek nospiesta poga, zema līmeņa impulss pie 2. tapas liek 3. taimera izejai iestatīt augstu līmeni. Ne velti šo signālu (2. piespraude) vietējos direktorijos sauc par sprūdu.

Šajā stāvoklī ir slēgts tranzistors, kas savienots ar 7. spaili (IZLIETOŠANA). Tāpēc nekas neliedz uzlādēt laika iestatīšanas kondensatoru C. Kipp releja laikā, protams, nebija 555, viss tika darīts uz lampām, labākajā gadījumā uz diskrētiem tranzistoriem, bet darbības algoritms bija vienāds.

Kamēr kondensators uzlādējas, izejā tiek uzturēts augsts spriegums. Ja šajā laikā 2. ievadam tiek piemērots cits impulss, izejas stāvoklis nemainās, izejas impulsa ilgumu nevar samazināt vai palielināt šādā veidā, un viens kadrs netiek restartēts.

Vēl viena lieta ir, ja jūs piešķirat atiestatīšanas impulsu (zemu līmeni) līdz 4 tapām. 3. izvade nekavējoties parādīs zemu līmeni. Signālam “atiestatīšana” ir visaugstākā prioritāte, tāpēc to var dot jebkurā laikā.

Palielinoties lādiņam, palielinās spriegums visā kondensatorā, un galu galā tas sasniedz 2 / 3U līmeni. Kā aprakstīts iepriekšējā rakstā, tas ir augšējā salīdzinājuma reakcijas līmenis, slieksnis, kas noved pie taimera atiestatīšanas, kas ir izejas impulsa beigas.

3. tapā parādās zems līmenis, un tajā pašā brīdī atveras tranzistors VT3, kurš izlādē kondensatoru C. Tas pabeidz impulsa veidošanos.Ja pēc izejas impulsa beigām, bet ne agrāk, dodiet citu sprūda impulsu, tad izeja tiks veidota kā tāda pati kā pirmā.

Protams, normālai viena kadra darbībai sprūda impulsam jābūt īsākam par izejā ģenerēto impulsu.

5. attēlā parādīts viena vibratora grafiks.

5. attēls. Viena vibratora grafiks

Kā es varu izmantot vienu vibratoru?

Vai kā mēdza teikt kaķis Matroskins: “Kāda būs šī vienreizēja iznākuma izmantošana?” Var atbildēt, ka tas ir pietiekami liels. Fakts ir tāds, ka laika aizkavēšanās diapazons, ko var iegūt no šī viena kadra, var sasniegt ne tikai dažas milisekundes, bet arī sasniegt vairākas stundas. Tas viss ir atkarīgs no laika noteikšanas RC ķēdes parametriem.

Šeit jūs esat, gandrīz gatavs risinājums garā koridora apgaismošanai. Pietiek, ja taimeri papildina ar izpild releju vai vienkāršu tiristora ķēdi un koridora galos ieliek pāris pogas! Viņš nospieda pogu, koridors pagāja garām, un nebija jāuztraucas par spuldzes izslēgšanu. Laika kavējuma beigās viss notiks automātiski. Šī ir tikai informācija, kas jāņem vērā. Apgaismojums garā koridorā, protams, nav vienīgā iespēja, izmantojot vienu vibratoru.

Kā pārbaudīt 555?

Vienkāršākais veids ir lodēt vienkāršu shēmu, jo tam gandrīz nebūs vajadzīgas eņģu daļas, izņemot vienīgo mainīgo rezistoru un LED, kas norāda izvades statusu.

Mikroshēmai vajadzētu savienot 2. un 6. tapu un pielikt tiem spriegumu, ko maina ar mainīgu rezistoru. Taimera izejai, protams, var pievienot voltmetru vai gaismas diodi, protams, ar ierobežojošu pretestību.

Bet jūs neko nevarat pielodēt, turklāt veiciet eksperimentus pat ar faktiskās mikroshēmas “neesamības klātbūtni”. Līdzīgus pētījumus var veikt, izmantojot programmas simulatoru Multisim. Protams, šāds pētījums ir ļoti primitīvs, bet, neskatoties uz to, tas ļauj jums iepazīties ar taimera 555 loģiku. "Laboratorijas darba" rezultāti ir parādīti 6., 7. un 8. attēlā.

6. attēls

Šajā attēlā jūs varat redzēt, ka ieejas spriegumu regulē mainīgs rezistors R1. Netālu no tā varat apsvērt uzrakstu “Key = A”, kurā teikts, ka rezistora vērtību var mainīt, nospiežot taustiņu A. Minimālais pielāgošanas solis ir 1%, tikai apbēdina, ka regulēšana ir iespējama tikai pretestības palielināšanās virzienā, un samazināšana ir iespējama tikai ar “peli”. ".

Šajā attēlā rezistors ir "izņemts" līdz ļoti "zemei", tā motora spriegums ir tuvu nullei (skaidrības labad to mēra ar multimetru). Šajā motora pozīcijā taimera izeja ir liela, tāpēc izejas tranzistors ir aizvērts, un LED1 neiedegas, kā norāda baltas bultiņas.

Šis attēls parāda, ka spriegums ir nedaudz palielinājies.

7. attēls

Bet pieaugums notika ne tikai tāpat, bet ievērojot noteiktas robežas un, proti, salīdzināšanas ierīču darbības sliekšņus. Fakts ir tāds, ka 1/3 un 2/3, izteikti ar decimāldaļām, būs attiecīgi 33,33 ... un 66,66 .... Procentuāli tiek parādīta mainīgā rezistora ieejas daļa Multisim programmā. Ar 12 V barošanas spriegumu tas izrādīsies 4 un 8 volti, kas ir pietiekami ērti pētījumiem.

Tātad, 6. attēlā redzams, ka rezistors tiek ieviests 65% līmenī, un spriegums uz tā ir 7,8 V, kas ir nedaudz mazāks par aprēķinātajiem 8 voltiem. Šajā gadījumā izejas gaismas diode ir izslēgta, t.i. taimera izeja joprojām ir augsta.

8. attēls

Turpmāka neliela sprieguma palielināšanās pie 2. un 6. ieejas tikai par 1 procentu (programma nepieļauj mazāk) noved pie LED1 aizdedzes, kā parādīts 8. attēlā, - bultiņas pie gaismas diodes ieguva sarkanu nokrāsu. Šī shēmas izturēšanās liek domāt, ka Multisim simulators darbojas diezgan precīzi.

Ja turpināsit palielināt spriegumu pie 2. un 6. tapas, taimera izejā izmaiņas netiks veiktas.

555 Taimera ģeneratori

Taimera ģenerētais frekvenču diapazons ir diezgan plašs: no zemākās frekvences, kuras periods var sasniegt vairākas stundas, līdz vairāku desmitu kilohercu frekvencēm. Tas viss ir atkarīgs no laika ķēdes elementiem.

Ja stingri taisnstūrveida viļņu forma nav nepieciešama, var ģenerēt frekvenci līdz vairākiem megaherciem. Dažreiz tas ir diezgan pieņemami - forma nav svarīga, bet ir impulsi. Visbiežāk šāda nolaidība par impulsu formu ir atļauta digitālajās tehnoloģijās. Piemēram, impulsu skaitītājs reaģē uz pieaugošu malu vai krītošu impulsu. Piekrītu, šajā gadījumā pulsa "kvadrātam" nav nozīmes.

Kvadrātveida viļņu impulsu ģenerators

Viens no iespējamiem līknes formas impulsa ģeneratora variantiem ir parādīts 9. attēlā.

9. attēls. Līķa formas impulsu ģeneratoru shēma

Ģeneratora laika diagrammas parādītas 10. attēlā.

10. attēls. Ģeneratora laika diagrammas

Augšējā diagramma parāda taimera izejas signālu (3. tapa). Un apakšējā diagrammā parādīts, kā mainās spriegums laika iestatīšanas kondensatorā.

Viss notiek tieši tā, kā tas jau tika ņemts vērā viena vibratora shēmā, kas parādīta 3. attēlā, bet 2. tapā tas neizmanto vienu sprūda impulsu.

Fakts ir tāds, ka, ieslēdzot ķēdi uz kondensatora C1, spriegums ir nulle, tas ir tas, kas taimera izeju pārvērsīs augsta līmeņa stāvoklī, kā parādīts 10. attēlā. Kondensators C1 sāk uzlādēt caur rezistoru R1.

Spriegums visā kondensatorā palielinās eksponenciāli, līdz tas sasniedz augšējā sliekšņa slieksni 2/3 * U. Rezultātā taimeris pārslēdzas uz nulles stāvokli, tāpēc kondensators C1 sāk izlādēties līdz apakšējam darbības slieksnim 1/3 * U. Sasniedzot šo slieksni, taimera izejā tiek uzstādīts augsts līmenis, un viss sākas no jauna. Veidojas jauns svārstību periods.

Šeit jums jāpievērš uzmanība faktam, ka kondensators C1 tiek uzlādēts un izlādēts caur to pašu rezistoru R1. Tāpēc uzlādes un izlādes laiki ir vienādi, un tāpēc svārstību forma pie šāda ģeneratora izejas ir tuvu meanderim.

Šāda ģeneratora svārstību frekvence ir aprakstīta ar ļoti sarežģītu formulu f = 0,722 / (R1 * C1). Ja rezistora R1 pretestība aprēķinos ir norādīta Ohmos, un kondensatora kapacitāte ir C1 Farads, tad frekvence būs Hz. Ja šajā formulā pretestība tiek izteikta kilo omos (KOhm), un kondensatora kapacitāte mikrofaradās (μF), rezultāts būs kilohertz (KHz). Lai iegūtu oscilatoru ar regulējamu frekvenci, pietiek ar to, lai aizstātu rezistoru R1 ar mainīgu.

Mainīga darba cikla impulsu ģenerators

Meandrs, protams, ir labs, taču dažreiz rodas situācijas, kad nepieciešams regulēt impulsu darba ciklu. Tādējādi tiek veikta līdzstrāvas motoru (PWM regulatoru), kas ir ar pastāvīgo magnētu, ātruma regulēšana.

Kvadrātveida viļņu impulsus sauc par līkumu, kurā impulsa laiks (augsts līmenis t1) ir vienāds ar pauzes laiku (zems līmenis t2). Šāds nosaukums elektronikā nāca no arhitektūras, kur līkumu sauc par ķieģeļu zīmējumu. Kopējo impulsa un pauzes laiku sauc par impulsa periodu (T = t1 + t2).

Pienākumu un pienākumu cikls

Impulsa perioda un tā ilguma attiecību S = T / t1 sauc par darba ciklu. Šī vērtība ir bezizmēra. Turpmāk šis rādītājs ir 2, jo t1 = t2 = 0,5 * T. Angļu literatūrā darba cikla vietā bieži izmanto abpusēju vērtību, - darba cikls (Eng. Duty cycle) D = 1 / S, izteikts procentos.

Ja nedaudz uzlabojat 9. attēlā parādīto ģeneratoru, varat iegūt ģeneratoru ar regulējamu darba ciklu. Šāda ģeneratora shēma ir parādīta 11. attēlā.

11. attēls.

Šajā shēmā kondensatora C1 maksa notiek caur ķēdi R1, RP1, VD1.Kad spriegums pāri kondensatoram sasniedz augšējo slieksni 2/3 * U, taimeris pārslēdzas uz zemu līmeni un kondensators C1 izlādējas caur ķēdēm VD2, RP1, R1, līdz spriegums visā kondensatoram nokrītas līdz zemākajam slieksnim 1/3 * U, pēc ar kuru cikls atkārtojas.

RP1 motora pozīcijas maiņa ļauj kontrolēt lādēšanas un izlādes ilgumu: ja lādēšanas ilgums palielinās, izlādes laiks samazinās. Šajā gadījumā impulsa atkārtošanās periods paliek nemainīgs, mainās tikai darba cikls vai darba cikls. Nu, tas ir ērtāk ikvienam.

Balstoties uz taimeri 555, jūs varat noformēt ne tikai ģeneratorus, bet arī daudz vairāk noderīgu ierīču, par kurām tiks runāts nākamajā rakstā. Starp citu, ir programmas - kalkulatori ģeneratoru frekvences aprēķināšanai uz taimera 555, un programmā - Multisim simulatoram ir īpaša cilne, kas paredzēta šiem mērķiem.

Boriss Aladyshkin, https://e.imadeself.com/lv

Raksta turpinājums: 555 Integrētais taimeris: datu lapas pārvietošana