Zintegrowany zegar 555. Podróżowanie po karcie danych

Kiedyś, zaledwie jakieś dwadzieścia lat temu, prawie cały sprzęt elektroniczny, zarówno domowy, jak i przemysłowy, był produkowany w kraju. W związku z tym cała podstawa elementarna - tranzystory, mikroukłady, diody, rezystory, została użyta domowo.

Aby to zrozumieć, choć niezbyt duże jak na współczesne standardy, wydano podręczniki. Ta literatura była tak rzadka, że ​​w obecnych czasach należy ją nazwać bestsellerem: w księgarniach cała literatura elektroniczna została natychmiast wyprzedana. Nabywcami tych książek byli głównie amatorzy radiowi i inżynierowie napraw.

Jak w Yandex. Jest wszystko

Obecnie cała elektronika jest opracowywana i produkowana za granicą, więc cała podstawa żywiołów jest również „stamtąd”. Jest to zauważalne już na etapie nabywania komponentów radiowych na rynkach radiowych i w sklepach internetowych. Jeśli szukasz, na przykład, KR1006VI1, pomocni sprzedawcy z pewnością Ci pomogą NE555. Można znaleźć wiele podobnych przykładów. Ten stan rzeczy jest po prostu przyjemny, ponieważ grzechem jest ukrywanie w czasach radzieckich komponentów radiowych po prostu „wywleczonych” z przedsiębiorstw, ale dalekich od wszystkiego, co chcieliśmy znaleźć.

Oczywiście nie można znaleźć katalogów papierowych dla importowanych części, ponieważ po prostu nie są wydawane. Ale firmy - producenci każdego tranzystora, diody lub mikroukładu w formacie elektronicznym, najczęściej w postaci plików * .pdf, wydanie dokumentacja techniczna - karta katalogowaktóre zawsze można znaleźć w Internecie.

Teraz nie musisz przeglądać tysiąc-stronicowego podręcznika, aby znaleźć parametry techniczne pojedynczego tranzystora lub diody. Ta ilość informacji mieści się tylko na jednej lub dwóch stronach. To prawda, że ​​należy zauważyć, że jeśli ta karta danych dotyczy czegoś bardziej skomplikowanego, na przykład mikrokontrolera, wówczas opis może zająć kilkanaście, a nawet setki stron.

555 Karta danych zintegrowanego timera

W formacie elektronicznym znajduje się plik NE555.pdf o objętości około 600 kilobajtów. W takim przypadku należy zwrócić uwagę na ten szczegół. Dokumentacja Arkusz danych, podobnie jak same liczniki 555, jest produkowany przez wiele firm. Liczniki pozostają licznikami, nic się nie zmienia wewnątrz ani na zewnątrz. Ale objętość plików arkusza danych może wynosić od stu z małym kilobajtem do prawie siedmiuset. Ma około 25 stron.

Różnica wynika z faktu, że w niektórych opisach można znaleźć tylko parametry elektryczne, pinout, nazwę sygnałów i obwód wewnętrzny. W innych, bardziej obszernych, istnieją również różne schematy przełączania, wzory obliczeniowe i wiele więcej. Dlatego ceteris paribus powinieneś oglądać więcej obszernych plików * .pdf. Następnie rozważonych zostanie kilka schematów z arkusza danych NE555.pdf.

Multiwibrator z arkusza danych

W poprzednim artykule „Wzory na zintegrowanym zegarze 555” Rycina 9 była schematem samowirującego multiwibratora. W obwodzie tym nie stosuje się styku 7, który jest specjalnie zaprojektowany do rozładowywania kondensatora regulującego czas, a kondensator jest ładowany i rozładowywany przez rezystor R1. Dlatego impulsy wyjściowe tego generatora mogą być jedynie impulsami o kształcie meandra. Cykl pracy takich impulsów wynosi 2.

Aby uzyskać impulsy dowolnego wymaganego cyklu pracy, producenci zalecają nieco inny obwód, pokazany na rysunku 1.

Przypis do rysunku mówi, że styk 5 CONT powinien być podłączony do wspólnego przewodu przez mały kondensator, aby zapobiec zakłóceniom. O tym wniosku zostanie opisany poniżej.

Rycina 1

A rysunek 2 pokazuje schematy czasowe.

Rycina 2

Po włączeniu zasilania kondensator C jest rozładowywany, więc styk 2 TRIG jest niski, co powoduje, że wyjście OUT (styk 3) jest ustawione na wysoki poziom.Kondensator C rozpoczyna ładowanie przez rezystory (Ra + Rb), aż napięcie na nim osiągnie górny próg timera (0,67 * Vcc). Czas ładowania wyniesie tH = 0,693 * (RA + RB) * C.

W ten sposób powstaje czas trwania impulsu.

Po tym czasie wyjście timera przełącza się na niski poziom, a kondensator C jest rozładowywany przez rezystor RB i specjalne wyjście 7 DISCH (rozładowanie). Rozładowanie trwa, dopóki napięcie na kondensatorze nie spadnie do (0,33 * V), progu odpowiedzi komparator TRIG. Wyjście timera jest ustawione na wysoką wartość, a cykl rozpoczyna się ponownie. Czas rozładowania wynosi tL = 0,693 * (RB) * C. Będzie to czas przerwy.

Okres powtarzania impulsu jest równy sumie okresu impulsu i przerwy = tH + tL + 0,693 * (RA + 2RB) * C, a częstość powtarzania impulsu będzie wynosić ≈ 1,44 / ((RA + 2RB) * C).

Ryc. 3 pokazuje nomogram pobrany z arkusza danych. Pozwala przynajmniej w przybliżeniu określić częstotliwość impulsów za pomocą dowolnej kombinacji kondensatora czasowego i rezystorów. Dokładniej, częstotliwość jest wybierana podczas obliczeń, a później podczas strojenia. W końcu nie jest tajemnicą, że wiele formuł w elektronice daje przybliżone wyniki.

Podczas korzystania z nomogramu możliwe jest również odwrócenie, tj. Wybór parametrów łańcucha RC przy danej częstotliwości.

Rycina 3

Powinieneś zwrócić uwagę na taki szczegół: w żadnym z powyższych wzorów nie ma napięcia zasilającego. W związku z tym częstotliwość oscylacji i ich cykl pracy w żaden sposób nie zależą od odżywiania. Te wartości są ustawiane tylko przez parametry łańcucha RC. Stabilność częstotliwości impulsów na wyjściu timera zależy również od stabilności tych parametrów.

Tajemniczy wniosek 5 CONT

CONT oznacza CONTROL Control. To tutaj przykładane jest napięcie sterujące, czasem nazywa się to modulowaniem. Dzięki niemu możesz zmienić ustalone wartości progów komparatorów, co pozwala zmienić czas ładowania - rozładowanie kondensatora regulującego czas. Ta kontrola pozwala tworzyć generatory z PWM i modulacją impulsów czasowych sygnału. Obwód modulatora PWM pokazano na rysunku 4, a jego schemat czasowy na rysunku 5.

Rycina 4

Jeśli przyjrzysz się uważnie obwodowi, możemy powiedzieć, że jest to znajomy jednorazowy strzał. Jego opis podano w artykule. „Wzory na zintegrowanym zegarze 555”. Tylko styk 5 CONT nie jest używany w obwodzie pojedynczego oscylatora, po prostu zaleca się „uziemienie” go przez kondensator pokazany linią przerywaną. Diagramy czasowe pokazane na rysunku 5 pozwalają nam wyciągnąć następujące wnioski:

Rycina 5

Sam modulator impulsów nie wytwarza, tj. nie jest generatorem.

Impulsy zewnętrzne są podawane na jego wejście, w tym przypadku o stałej częstotliwości i cyklu pracy.

Napięcie modulowane przemiennie przykładane jest do wejścia sterującego CONT, pod działaniem którego zmieniane są progi komparatorów wejściowych. Napięcie modulowane może być dostarczane bezpośrednio lub przez kondensator izolujący, jak opisano w uwadze do obwodu w arkuszu danych.

Progi działania komparatorów określają napięcie ładunku - rozładowanie kondensatora ustalającego czas C. To, co z tego wynika, jest wyraźnie pokazane na dolnym schemacie na rycinie 5.

Pulsacyjny oscylator

Jego obwód pokazano na rysunku 6.

Rycina 6

Obwód dokładnie powtarza obwód multiwibratora pokazany na rysunku 1, tylko wykorzystuje styk 5 CONT, do którego przykładane jest napięcie sterujące w kształcie trójkąta. Schemat czasowy tego generatora pokazano na rysunku 7.

Należy zauważyć, że wartości czasu poziomego i czułość kanału odchylenia pionowego są pokazane na wszystkich wykresach czasowych. Oznacza to, że przed nami nie jest tylko rysunek odręczny, ale prawdziwe oscylogramy. Dlatego mogą być używane do określania amplitudy modulowanych napięć, a także okresu i częstotliwości impulsów wejściowych i wyjściowych.

Rycina 7

Napięcie na kondensatorze, a raczej jego obwiedni, dokładnie powtarza kształt sygnału modulującego, a częstotliwość impulsów wyjściowych zmienia się w zależności od napięcia modulującego. Przy minimalnym napięciu modulowanym częstotliwość wyjściowa generatora jest maksymalna. Wraz ze wzrostem tego napięcia częstotliwość wyjściowa spada i osiąga minimum, gdy napięcie modulujące osiąga maksimum.

Kiedy napięcie modulujące, po przekroczeniu maksimum, zaczyna spadać, częstotliwość wyjściowa generatora zaczyna rosnąć, - cykl się powtarza. Amplituda ładunku - rozładowanie zmieniającego się w czasie kondensatora również zmienia się pod wpływem napięcia modulującego.

Oprócz rozpatrywanych obwodów karta danych uwzględnia również obwody wspomnianego już jednorazowego wykrywacza strat impulsowych, dzielnika częstotliwości, a także obwodu timera sekwencji pokazanego na rysunku 8.

Rycina 8

Logika timera jest prosta: po naciśnięciu przycisku S licznik A uruchamia się i na wyjściu wyjścia A pojawia się napięcie wysokiego poziomu, które po upływie czasu otwarcia migawki ustawionego przez obwód taktowania RA * CA spada. Ujemna różnica tego impulsu w obwodzie różnicowym 0,001uF * 33KΩ jest podawana na wejście TRIG następnego jednorazowego strzału i uruchamia go.

Na wyjściu drugiego jednorazowego strzału ustaw wysoki poziom. Pod koniec opóźnienia drugi rzut zaczyna się od trzeciego. Zasadniczo możliwe jest zwiększenie tego seryjnego ciągu pojedynczych strzałów do nieskończoności. Schemat czasowy dla trzech komórek pokazano na rysunku 9.

Rycina 9

Spójrz na arkusz danych!

Oto takie przydatne informacje o pracy, w tym przypadku zintegrowany zegar 555 można uzyskać, studiując arkusz danych. I często na wielu forach elektronicznych trzeba zobaczyć takie okna dialogowe: pomoc, pliz, zmontowano obwód, ale włączono go - to nie działa. A czasami w odpowiedzi brzmi, mówią, patrz arkusz danych!

Kontynuacja artykułu:Timer 555. Przetworniki napięcia