555 sirkuit mikro cukup sering digunakan dalam praktik radio amatir - praktis, multifungsi, dan sangat mudah digunakan. Pada sirkuit mikro seperti itu, Anda dapat menerapkan desain apa pun - baik pemicu Schmitt paling sederhana dengan beberapa elemen tambahan, maupun kunci kombinasi multi-tahap.

NE555 dikembangkan cukup lama, bahkan di majalah Soviet “Radio” dan “Modelist-Konstruktor”; banyak produk buatan sendiri dapat ditemukan menggunakan analog dari sirkuit mikro ini. Saat ini, chip ini aktif digunakan dalam desain dengan LED.

Deskripsi chip

Ini merupakan pengembangan dari perusahaan asal USA Signetics. Para spesialisnyalah yang mampu mempraktekkan karya Camenzind Hans. Bisa dikatakan, inilah bapak sirkuit terpadu - dalam kondisi persaingan yang sulit dan tinggi, para insinyur berhasil membuat produk yang memasuki pasar dunia dan mendapatkan popularitas yang luas.

Pada tahun-tahun itu, sirkuit mikro seri 555 tidak memiliki analog di dunia - kepadatan elemen yang sangat tinggi dalam perangkat dan biaya yang sangat rendah. Berkat parameter inilah ia mendapatkan popularitas tinggi di kalangan desainer.

Analog domestik

Setelah itu, penyalinan massal elemen radio ini dimulai - analog Soviet dari sirkuit mikro disebut KR1006VI1. Omong-omong, ini adalah perkembangan unik dalam segala hal, meskipun memiliki banyak analogi. Hanya di sirkuit mikro domestik, input stop memiliki prioritas di atas input start. Tak satu pun dari desain asing memiliki fitur seperti itu. Namun fitur ini harus diperhitungkan ketika merancang sirkuit di mana kedua input digunakan secara aktif.

Di mana itu digunakan?

Namun perlu dicatat bahwa prioritas input tidak terlalu mempengaruhi kinerja sirkuit mikro. Ini hanyalah nuansa kecil yang perlu dipertimbangkan dalam kasus yang jarang terjadi. Untuk mengurangi konsumsi daya, produksi elemen CMOS diluncurkan pada pertengahan tahun 70an. Di Uni Soviet, sirkuit mikro pada pekerja lapangan disebut KR1441VI1.

Generator pada chip 555 sangat sering digunakan dalam desain radio amatir. Tidak sulit untuk menerapkan relai waktu pada chip ini, dan penundaan dapat diatur dari beberapa milidetik hingga beberapa jam. Ada juga elemen yang lebih kompleks, yang didasarkan pada sirkuit 555 - elemen tersebut berisi perangkat untuk mencegah derak kontak, pengontrol PWM, dan pemulihan sinyal digital.

Keuntungan dan kerugian dari sirkuit mikro

Ada pembagi tegangan bawaan di dalam pengatur waktu - inilah yang memungkinkan Anda menyetel ambang batas bawah dan atas yang ditetapkan secara ketat di mana komparator beroperasi. Dari sinilah kita dapat menarik kesimpulan tentang kelemahan utama - tidak mungkin untuk mengontrol nilai ambang batas, dan juga tidak mungkin untuk mengecualikan pembagi dari desain; Dimungkinkan untuk membuat sirkuit multivibrator dan monovibrator, tetapi desain yang lebih rumit tidak akan berfungsi.

Bagaimana cara menghilangkan kekurangannya?

Tetapi Anda dapat mengatasi masalah ini hanya dengan memasang kapasitor polar dengan tegangan tidak lebih dari 0,1 μF antara terminal kontrol dan catu daya minus.

Dan untuk meningkatkan kekebalan kebisingan secara signifikan, kapasitor non-polar dengan kapasitas 1 µF dipasang di rangkaian daya. Saat menggunakan 555 sirkuit mikro dalam praktiknya, penting untuk mempertimbangkan apakah elemen pasif - resistor dan kapasitor - memengaruhi pengoperasiannya. Namun satu fitur perlu diperhatikan - saat menggunakan pengatur waktu pada elemen CMOS, semua kekurangan ini hilang begitu saja;

Parameter dasar sirkuit mikro

Jika Anda memutuskan untuk membuat timer pada chip 555, maka Anda perlu mengetahui fitur utamanya. Ada total lima node di perangkat; mereka dapat dilihat pada diagram. Pada input terdapat pembagi tegangan resistif. Dengan bantuannya, dua tegangan referensi terbentuk, yang diperlukan untuk pengoperasian komparator. Output dari komparator dihubungkan ke RS flip-flop dan pin reset eksternal. Dan baru setelah itu ke perangkat amplifikasi, dimana nilai sinyalnya meningkat.

Catu daya untuk sirkuit mikro

Pada akhirnya ada transistor yang kolektornya terbuka - ia melakukan sejumlah fungsi, semuanya tergantung pada tugas spesifik apa yang dihadapinya. Disarankan untuk mensuplai sirkuit terpadu NE, SA, NA dengan tegangan suplai pada kisaran 4,5-16 V. Hanya bila menggunakan 555 sirkuit mikro dengan singkatan SE diperbolehkan peningkatan hingga 18 V.

Konsumsi arus maksimum pada tegangan 4,5 V bisa mencapai 10-15 mA, nilai minimum 2-5 mA. Ada sirkuit mikro CMOS yang konsumsi arusnya tidak melebihi 1 mA. Untuk IC domestik tipe KR1006VI1, konsumsi arus tidak melebihi 100 mA. Detil Deskripsi 555 chip dan analog domestiknya dapat ditemukan di lembar data.

Pengoperasian chip

Kondisi pengoperasian bergantung langsung pada perusahaan mana yang memproduksi sirkuit mikro. Sebagai contoh, kita dapat mengutip dua analog - NE555 dan SE555. Untuk yang pertama, kisaran suhu pengoperasian normalnya berada pada kisaran 0-70 derajat. Pada detik ini jauh lebih luas - dari -55 hingga +125 derajat. Oleh karena itu, parameter tersebut harus selalu diperhitungkan saat merancang perangkat. Dianjurkan untuk membiasakan diri Anda dengan semua nilai tegangan dan arus tipikal pada pin Reset, TRIG, THRES, CONT. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan lembar data untuk model tertentu - Anda akan menemukan informasi lengkap di dalamnya.

Penerapan praktis skema ini juga bergantung pada hal ini. Chip 555 cukup sering digunakan oleh amatir radio - dalam sistem kontrol bahkan terdapat osilator master untuk pemancar radio berdasarkan elemen ini. Keuntungannya dibandingkan versi transistor atau tabung apa pun adalah stabilitas frekuensinya yang sangat tinggi. Dan tidak perlu memilih elemen dengan stabilitas tinggi atau memasang perangkat tambahan untuk pemerataan tegangan. Cukup dengan memasang sirkuit mikro sederhana dan memperkuat sinyal yang akan dihasilkan pada output.

Tujuan pin IC

Sirkuit mikro seri 555 hanya memiliki delapan pin, tipe paket PDIP8, SOIC, TSSOP. Namun dalam semua kasus, tujuan dari kesimpulannya adalah sama. Elemen UGO berbentuk persegi panjang berlabel “G1” untuk generator pulsa tunggal dan “GN” untuk multivibrator. Penetapan pin:

1. GND bersifat umum, urutan pertama (jika dihitung dari kunci tag). Pin ini disuplai dengan minus dari sumber listrik.
2. TRIG - masukan pemicu. Ke pin inilah pulsa tingkat rendah diterapkan dan menuju ke pembanding kedua. Akibatnya, IC menyala dan sinyal tingkat tinggi muncul di output. Selain itu, durasi sinyal bergantung pada nilai C dan R.
3. OUT adalah keluaran dimana sinyal level tinggi dan rendah muncul. Beralih di antara keduanya membutuhkan waktu tidak lebih dari 0,1 s.
4. SETEL ULANG - setel ulang. Input ini memiliki prioritas tertinggi; ia mengontrol pengatur waktu, dan ini tidak bergantung pada apakah ada tegangan pada kaki lain dari sirkuit mikro. Untuk memungkinkan penyalaan, tegangan di atas 0,7V harus ada. Jika pulsa kurang dari 0,7V, maka pengoperasian chip 555 dilarang.
5. CTRL merupakan input kontrol yang dihubungkan dengan pembagi tegangan. Dan jika tidak ada faktor eksternal yang dapat mempengaruhi pengoperasian, tegangan 2/3 dari tegangan suplai dikeluarkan pada keluaran ini. Ketika sinyal kontrol diterapkan ke masukan ini, pulsa termodulasi dihasilkan pada keluaran. Dalam kasus rangkaian sederhana, keluaran ini dihubungkan ke kapasitor.
6. THR - berhenti. Ini adalah input dari komparator pertama; jika tegangan 2/3 dari tegangan suplai muncul di sana, operasi pemicu berhenti dan pengatur waktu disetel ke level yang lebih rendah. Namun prasyaratnya adalah tidak boleh ada sinyal trigger pada kaki TRIG (karena mempunyai prioritas).
7. DIS - keluar. Ini terhubung langsung ke transistor yang terletak di dalam chip 555. Ia memiliki kolektor umum. Sebuah kapasitor dipasang di sirkuit emitor-kolektor, yang diperlukan untuk mengatur waktu.
8. VCC - koneksi ke positif catu daya.

Mode satu tembakan

Secara total, ada tiga mode pengoperasian chip NE555, salah satunya adalah monostable. Untuk menghasilkan pulsa, Anda harus menggunakan kapasitor tipe polar dan resistor.

Sirkuit bekerja seperti ini:

1. Tegangan diterapkan ke input pengatur waktu - pulsa tingkat rendah.
2. Mode operasi sirkuit mikro dialihkan.
3. Sinyal tingkat tinggi muncul di pin “3”.

Setelah waktu ini, sinyal tingkat rendah akan dihasilkan pada keluaran. Dalam mode multivibrator, pin “4” dan “8” dihubungkan. Saat mengembangkan sirkuit berdasarkan perangkat sekali pakai, Anda perlu mempertimbangkan nuansa berikut:

1. Tegangan suplai tidak dapat mempengaruhi waktu pulsa. Ketika tegangan meningkat, laju pengisian kapasitor, yang menentukan waktu, semakin besar. Akibatnya, amplitudo sinyal keluaran meningkat.
2. Jika Anda menerapkan pulsa tambahan ke input (setelah pulsa utama), ini tidak akan mempengaruhi pengoperasian pengatur waktu hingga akhir waktu t.

Untuk mempengaruhi pengoperasian generator, Anda dapat menggunakan salah satu metode berikut:

1. Terapkan sinyal level rendah ke pin RESET. Ini akan mengembalikan pengatur waktu ke keadaan default.
2. Jika sinyal level rendah masuk ke input “2”, maka outputnya akan selalu memiliki pulsa tinggi.

Dengan menggunakan pulsa tunggal yang diterapkan ke input dan mengubah parameter komponen pengaturan waktu, dimungkinkan untuk memperoleh sinyal persegi panjang dengan durasi yang diperlukan pada output.

Rangkaian multivibrator

Setiap amatir radio pemula dapat membuat detektor logam menggunakan chip 555, tetapi untuk melakukan ini, Anda perlu mempelajari fitur pengoperasian perangkat ini. Multivibrator adalah generator khusus yang menghasilkan pulsa persegi panjang dengan periodisitas tertentu. Selain itu, amplitudo, durasi, dan frekuensi ditentukan secara ketat - nilainya bergantung pada tugas yang dihadapi perangkat.

Resistor dan kapasitor digunakan untuk menghasilkan sinyal berulang. Durasi sinyal t1, jeda t2, frekuensi f, dan periode T dapat dicari dengan menggunakan rumus berikut:

• t1=ln2*(R1+R2)*C=0,693*(R1+R2)*C;
• t2=0,693*C*(R1+2*R2);
• T=0,693*C*(R1+2*R2);
• f=1/(0,693*C*(R1+2*R2)).

Berdasarkan ungkapan tersebut terlihat bahwa durasi jeda tidak boleh lebih lama dari waktu sinyal. Dengan kata lain, siklus kerja tidak akan pernah lebih besar dari 2. Penerapan praktis dari rangkaian mikro 555 secara langsung bergantung pada ini berbagai perangkat dan struktur dibangun sesuai dengan lembar data - instruksi. Semuanya diberikan di dalamnya kemungkinan rekomendasi untuk perakitan perangkat. Siklus kerja dapat dicari dengan menggunakan rumus S=T/t1. Untuk meningkatkan angka ini, perlu menambahkan dioda semikonduktor pada rangkaian. Katodanya terhubung ke kaki keenam, dan anoda terhubung ke kaki ketujuh.

Jika Anda melihat lembar data, ini menunjukkan nilai kebalikan dari siklus kerja - ini dapat dihitung menggunakan rumus D=1/S. Itu diukur sebagai persentase. Pengoperasian rangkaian multivibrator dapat digambarkan sebagai berikut:

1. Ketika daya diterapkan, kapasitor benar-benar habis.
2. Pengatur waktu ditempatkan pada kondisi tingkat tinggi.
3. Kapasitor mengumpulkan muatan dan tegangan yang melewatinya mencapai maksimum - 2/3 dari tegangan suplai.
4. Sirkuit mikro beralih dan sinyal tingkat rendah muncul di output.
5. Kapasitor dilepaskan selama t1 hingga 1/3 dari tegangan suplai.
6. Chip 555 beralih lagi dan outputnya kembali menghasilkan sinyal tingkat tinggi.

Mode operasi ini disebut berosilasi sendiri. Nilai sinyal pada output terus berubah; sirkuit mikro pengatur waktu 555 berada dalam mode berbeda untuk periode waktu yang sama.

Pemicu Schmitt yang presisi

Timer seperti NE555 dan sejenisnya memiliki komparator bawaan dengan dua ambang batas - bawah dan atas. Selain itu, ia memiliki pemicu RS khusus. Inilah yang memungkinkan penerapan desain pemicu Schmitt yang presisi. Tegangan yang disuplai ke input dibagi menjadi tiga bagian yang sama besar menggunakan komparator. Dan segera setelah tingkat nilai ambang batas tercapai, mode pengoperasian sirkuit mikro beralih. Dalam hal ini histeresis meningkat, nilainya mencapai 1/3 dari tegangan suplai. Pemicu presisi digunakan dalam desain sistem kontrol otomatis.

Setiap amatir radio telah menemukan chip NE555 lebih dari sekali. Pengatur waktu kecil berkaki delapan ini mendapatkan popularitas luar biasa karena fungsionalitas, kepraktisan, dan kemudahan penggunaannya. Pada timer 555, Anda dapat merakit sirkuit dengan berbagai tingkat kerumitan: dari pemicu Schmitt sederhana, hanya dengan beberapa elemen, hingga kunci kombinasi multi-tahap menggunakan sejumlah besar komponen tambahan.

Pada artikel ini, kita akan melihat lebih dekat sirkuit mikro NE555, yang meskipun usianya sudah lanjut, masih diminati. Perlu dicatat bahwa permintaan ini terutama disebabkan oleh penggunaan IC di sirkuit yang menggunakan LED.

Deskripsi dan ruang lingkup

NE555 adalah pengembangan dari perusahaan Amerika Signetics, yang spesialisnya tidak menyerah selama krisis ekonomi dan mampu menghidupkan karya Hans Camenzind. Dialah yang pada tahun 1970 berhasil membuktikan pentingnya penemuannya yang saat itu belum ada tandingannya. IC NE555 memiliki kepadatan pemasangan yang tinggi dengan biaya rendah, sehingga mendapatkan status khusus.

Selanjutnya, produsen pesaing dari seluruh dunia mulai menirunya. Beginilah tampilan KR1006VI1 domestik yang tetap unik di keluarga ini. Faktanya adalah pada KR1006VI1 input stop (6) mempunyai prioritas dibandingkan input start (2). Analog yang diimpor dari perusahaan lain tidak memiliki fitur ini. Fakta ini harus diperhitungkan ketika mengembangkan sirkuit dengan penggunaan dua input secara aktif.

Namun, dalam banyak kasus, prioritas tidak mempengaruhi pengoperasian perangkat. Untuk mengurangi konsumsi daya, pada tahun 70-an abad yang lalu, produksi pengatur waktu seri CMOS diluncurkan. Di Rusia, ada sirkuit mikro transistor efek medan menerima nama KR1441VI1.

Pengatur waktu 555 telah menemukan aplikasi terbesarnya dalam konstruksi sirkuit generator dan relai waktu dengan kemungkinan penundaan dari mikrodetik hingga beberapa jam. Pada perangkat yang lebih kompleks, ia menjalankan fungsi menghilangkan pantulan kontak, PWM, pemulihan sinyal digital, dan sebagainya.

Fitur dan Kekurangan

Fitur khusus pengatur waktu adalah pembagi tegangan internal, yang menetapkan ambang batas atas dan bawah tetap untuk dua pembanding. Karena pembagi tegangan tidak dapat dihilangkan dan tegangan ambang batas tidak dapat dikontrol, area penerapan NE555 dipersempit.

Pengatur waktu yang dipasang pada transistor CMOS tidak memiliki kelemahan ini dan tidak memerlukan pemasangan kapasitor eksternal.

Parameter utama IC seri 555

Internal NE555 mencakup lima unit fungsional, yang dapat dilihat pada diagram logika. Pada inputnya terdapat pembagi tegangan resistif yang bentuknya dua tegangan referensi untuk pembanding presisi. Kontak keluaran komparator menuju ke blok berikutnya - flip-flop RS dengan pin reset eksternal, dan kemudian ke penguat daya. Node terakhir adalah transistor kolektor terbuka, yang dapat menjalankan beberapa fungsi, tergantung pada tugasnya.

Tegangan suplai yang disarankan untuk IC tipe NA, NE, SA berkisar antara 4,5 hingga 16 volt, dan untuk SE bisa mencapai 18V. Dalam hal ini, konsumsi arus pada Upit minimum adalah 2–5 mA, pada Upit maksimum – 10–15 mA. Beberapa IC seri CMOS 555 mengkonsumsi kurang dari 1 mA. Arus keluaran tertinggi dari sirkuit mikro yang diimpor dapat mencapai nilai 200 mA. Untuk KR1006VI1 tidak lebih tinggi dari 100 mA.

Kualitas pembuatan dan pabrikan sangat mempengaruhi kondisi pengoperasian pengatur waktu. Misalnya, kisaran suhu pengoperasian NE555 adalah dari 0 hingga 70°C, dan SE555 dari -55 hingga +125°C, yang penting untuk diketahui saat merancang perangkat untuk pengoperasian di lingkungan terbuka. Anda dapat mengenal lebih detail parameter kelistrikan dan mengetahui nilai tipikal tegangan dan arus pada input CONT, RESET, THRES, dan TRIG pada datasheet pada IC seri XX555.

Lokasi dan penugasan pin

NE555 dan analognya terutama tersedia dalam paket delapan pin PDIP8, TSSOP, atau SOIC. Susunan pinout, apa pun wadahnya, adalah standar. Penunjukan grafis simbolis dari pengatur waktu adalah persegi panjang dengan tulisan G1 (untuk generator pulsa tunggal) dan GN (untuk multivibrator).

1. Umum (GND). Kesimpulan pertama adalah mengenai kuncinya. Terhubung ke catu daya negatif perangkat.
2. Pemicu (TRIG). Penerapan pulsa tingkat rendah ke input komparator kedua menyebabkan peluncuran dan munculnya sinyal tingkat tinggi pada output, yang durasinya tergantung pada peringkat elemen eksternal R dan C. Kemungkinan variasi input sinyal ditulis di bagian "Montistrator".
3. Keluaran (Keluar). Sinyal keluaran tingkat tinggi adalah (Upit-1.5V), dan tingkat rendahnya sekitar 0.25V. Peralihan membutuhkan waktu sekitar 0,1 µs.
4. Setel ulang (RESET). Input ini mempunyai prioritas tertinggi dan mampu mengontrol pengoperasian timer berapapun tegangan pada pin lainnya. Untuk memungkinkan penyalaan, perlu ada potensi lebih dari 0,7 volt di dalamnya. Untuk alasan ini, dihubungkan melalui resistor ke catu daya rangkaian. Munculnya pulsa kurang dari 0,7 volt menghalangi pengoperasian NE555.
5. Kontrol (CTRL). Terlihat dari struktur internal IC yang terhubung langsung ke pembagi tegangan dan, jika tidak ada pengaruh eksternal, menghasilkan 2/3 Upit. Dengan menerapkan sinyal kontrol ke CTRL, sinyal termodulasi dapat diperoleh pada keluaran. DI DALAM sirkuit sederhana itu terhubung ke kapasitor eksternal.
6. Berhenti (THR). Ini adalah input dari komparator pertama, munculnya tegangan melebihi 2/3 Upit menghentikan pengoperasian pemicu dan mengubah output pengatur waktu ke level rendah. Dalam hal ini, seharusnya tidak ada sinyal pemicu di pin 2, karena TRIG memiliki prioritas di atas THR (kecuali KR1006VI1).
7. Debit (DIS). Terhubung langsung ke transistor internal, yang dihubungkan sesuai dengan rangkaian common collector. Biasanya, kapasitor pengatur waktu dihubungkan ke sambungan kolektor-emitor, yang dilepaskan saat transistor dalam keadaan terbuka. Kurang umum digunakan untuk meningkatkan kapasitas beban pengatur waktu.
8. Daya (VCC). Terhubung ke positif sumber listrik 4,5–16V.

Mode Pengoperasian NE555

Timer seri 555 beroperasi dalam salah satu dari tiga mode; mari kita lihat lebih detail menggunakan chip NE555 sebagai contoh.

Satu tembakan

Mendasar Diagram listrik monostabil ditunjukkan pada gambar. Untuk membentuk pulsa tunggal, selain sirkuit mikro NE555, Anda memerlukan resistansi dan kapasitor polar. Skema ini bekerja sebagai berikut. Satu pulsa level rendah diterapkan ke input pengatur waktu (2), yang menyebabkan sirkuit mikro beralih dan level sinyal tinggi muncul pada output (3). Durasi sinyal dihitung dalam hitungan detik menggunakan rumus:

Setelah waktu tertentu (t), sinyal tingkat rendah dihasilkan pada keluaran (keadaan awal). Secara default, pin 4 digabungkan dengan pin 8, artinya memiliki potensi yang tinggi.

Saat mengembangkan skema, Anda perlu mempertimbangkan 2 nuansa:

1. Tegangan listrik tidak mempengaruhi durasi pulsa. Semakin tinggi tegangan suplai, semakin tinggi laju pengisian kapasitor timing dan semakin besar amplitudo sinyal keluaran.
2. Pulsa tambahan yang dapat diterapkan ke input setelah pulsa utama tidak akan mempengaruhi pengoperasian pengatur waktu sampai waktu t habis.

Pengoperasian generator pulsa tunggal dapat dipengaruhi secara eksternal melalui dua cara:

• menerapkan sinyal tingkat rendah ke Reset, yang akan mengembalikan pengatur waktu ke keadaan semula;
• Selama input 2 menerima sinyal level rendah, outputnya akan tetap tinggi.

Jadi, dengan menggunakan sinyal tunggal pada masukan dan parameter rantai waktu, dimungkinkan untuk memperoleh pulsa berbentuk persegi panjang dengan durasi keluaran yang jelas.

Multivibrator

Multivibrator adalah generator pulsa persegi panjang periodik dengan amplitudo, durasi atau frekuensi tertentu, tergantung pada tugasnya. Perbedaannya dengan vibrator tunggal adalah tidak ada gangguan eksternal untuk fungsi normal perangkat. Diagram skematik multivibrator berbasis NE555 ditunjukkan pada gambar.

Resistor R1, R2 dan kapasitor C1 berpartisipasi dalam pembentukan pulsa berulang. Waktu pulsa (t 1), waktu jeda (t 2), periode (T) dan frekuensi (f) dihitung menggunakan rumus di bawah ini: Dari rumus tersebut mudah terlihat bahwa waktu jeda tidak boleh melebihi waktu pulsa, yaitu tidak mungkin mencapai siklus kerja (S=T/t 1) lebih dari 2 satuan. Untuk mengatasi masalah tersebut, dioda ditambahkan ke rangkaian, katoda dihubungkan ke pin 6, dan anoda ke pin 7.

Dalam lembar data untuk sirkuit mikro, sirkuit mikro sering kali beroperasi dengan kebalikan dari siklus kerja - Siklus kerja (D=1/S), yang ditampilkan sebagai persentase.

Skema ini bekerja sebagai berikut. Pada saat daya disuplai, kapasitor C 1 dilepaskan, yang mengubah keluaran pengatur waktu ke keadaan tingkat tinggi. Kemudian C 1 mulai mengisi daya, memperoleh kapasitas hingga nilai ambang batas atas 2/3 U PIT. Setelah mencapai ambang batas, IC beralih, dan level sinyal rendah muncul pada output. Proses pelepasan kapasitor dimulai (t 1) yang berlanjut hingga nilai ambang batas bawah 1/3 U PIT. Setelah mencapainya, peralihan terbalik terjadi, dan output pengatur waktu diatur ke level tinggi sinyal. Akibatnya, rangkaian masuk ke mode osilasi sendiri.

Pemicu Schmitt presisi dengan pemicu RS

Timer NE555 memiliki komparator dua ambang batas dan flip-flop RS yang terpasang di dalamnya, memungkinkan Anda mengimplementasikan pemicu Schmitt yang presisi dengan flip-flop RS di perangkat keras. Tegangan masukan dibagi oleh komparator menjadi tiga bagian, ketika masing-masing bagian tercapai, peralihan berikutnya terjadi. Dalam hal ini, nilai histeresis (reverse switching) sama dengan 1/3 U PIT. Kemampuan untuk menggunakan NE555 sebagai pemicu presisi sangat dibutuhkan dalam pembangunan sistem kontrol otomatis.

3 sirkuit paling populer berdasarkan NE555

Satu tembakan

Versi praktis dari rangkaian TTL NE555 one-shot ditunjukkan pada gambar. Sirkuit ini ditenagai oleh tegangan unipolar dari 5 hingga 15V. Elemen pengatur waktu disini adalah: resistor R 1 – 200 kOhm-0,125 W dan kapasitor elektrolitik C 1 – 4,7 μF-16V. R 2 mempertahankan potensi tinggi pada masukan sampai beberapa perangkat eksternal mengatur ulangnya ke tingkat yang rendah (misalnya, saklar transistor). Kapasitor C 2 melindungi rangkaian dari arus tembus selama momen switching.

Aktivasi satu kali terjadi pada saat terjadi hubungan pendek ke ground pada kontak input. Dalam hal ini, level tinggi dengan durasi:

t=1,1*R 1 *C 1 =1,1*200000*0,0000047=1,03 dtk.

Dengan demikian, skema ini menghasilkan penundaan sinyal keluaran relatif terhadap sinyal masukan sebesar 1 detik.

LED berkedip pada multivibrator

Berdasarkan rangkaian multivibrator yang dibahas di atas, Anda dapat merakit flasher LED sederhana. Untuk melakukan ini, LED dihubungkan ke output pengatur waktu secara seri dengan resistor. Nilai resistor dicari dengan menggunakan rumus:

R=(U KELUAR -U LED)/I LED ,

U OUT – nilai tegangan amplitudo pada pin 3 timer.

Jumlah LED yang terhubung tergantung pada jenis chip NE555 yang digunakan dan kapasitas bebannya (CMOS atau TTL). Jika perlu mengedipkan LED dengan daya lebih dari 0,5 W, maka rangkaian dilengkapi dengan transistor, yang bebannya adalah LED.

Relai waktu

Rangkaian pengatur waktu yang dapat disesuaikan (relai waktu elektronik) ditunjukkan pada gambar.
Dengan bantuannya, Anda dapat mengatur durasi sinyal keluaran secara manual dari 1 hingga 25 detik. Untuk melakukannya, pasang resistor variabel dengan nilai nominal 250 kOhm secara seri dengan resistor konstan 10 kOhm. Kapasitansi kapasitor timing ditingkatkan menjadi 100 μF.

Skema ini bekerja sebagai berikut. Pada keadaan awal, pin 2 high (dari catu daya) dan pin 3 low. Transistor VT1, VT2 ditutup. Pada saat pulsa positif diterapkan ke basis VT1, arus mengalir melalui rangkaian (kabel biasa Vcc-R2-kolektor-emitor-umum). VT1 terbuka dan menempatkan NE555 ke mode pengaturan waktu. Pada saat yang sama, pulsa positif muncul pada output IC, yang membuka VT2. Akibatnya, arus emitor VT2 menyebabkan relai beroperasi. Pengguna dapat menghentikan tugas kapan saja dengan menyingkat RESET ke ground sebentar.

Transistor SS8050 yang ditunjukkan pada diagram dapat diganti dengan KT3102.

Tidak mungkin untuk meninjau semua sirkuit populer berbasis NE555 dalam satu artikel. Untuk itu, terdapat seluruh koleksi yang memuat perkembangan praktis sepanjang keberadaan pengatur waktu. Kami berharap informasi yang diberikan dapat menjadi panduan selama perakitan rangkaian, termasuk yang bebannya adalah LED.

Baca juga

Saya sudah lama berpikir tentang bagaimana menjelaskan dengan kata-kata manusia yang sederhana apa itu transistor. Bahkan jika saya berbicara tentang transistor dengan sangat, sangat dangkal, saya harus menulis setidaknya lima halaman menggunakan istilah yang sulit dipahami.

Kemudian saya sadar: lagi pula, tujuan utama ulasan saya bukanlah untuk memberikan pengetahuan akademis (pergi ke universitas atau setidaknya Wikipedia untuk itu), tetapi untuk mengajar seorang amatir radio pemula untuk setidaknya membedakan transistor dari kapasitor. dan sebuah resistor agar berhasil merakit desain pertamanya (misalnya, kit Master Keith).

Oleh karena itu, yang terbaik adalah mengatakan ini: transistor adalah komponen radio dengan tiga terminal, yang dirancang untuk memperkuat dan mengubah sinyal. Ini adalah bagaimana mereka terlihat dalam kehidupan nyata:

Beginilah cara transistor dilambangkan dalam diagram:

Transistor, seperti yang telah kita pahami, memiliki tiga terminal: basis (B), kolektor (C), emitor (E).
Sinyal masukan biasanya disuplai ke basis, sinyal yang diperkuat dikeluarkan dari kolektor, dan emitor adalah kabel umum rangkaian. Tentu saja, ini adalah deskripsi yang sangat primitif tentang prinsip pengoperasian transistor, dan secara umum ada banyak nuansa, tetapi kami telah sepakat bahwa saya tidak akan menyiksa Anda dengan membaca karya multi-halaman.

Pada komponen radio itu sendiri, terminalnya tidak ditandai dengan cara apa pun. Juga tidak ada standar untuk tata letak pin. Lalu bagaimana cara menentukan pin yang mana?
Anda harus menggunakan informasi referensi: untuk setiap transistor ada apa yang disebut lembar data, atau, dengan kata lain, paspor komponen radio. Lembar data menyediakan semua informasi tentang transistor: arus dan tegangan maksimum yang diizinkan, penguatan, lokasi pin, dan masih banyak lagi. Cara termudah untuk mencari lembar data adalah di Internet, dan parameter utama transistor dapat ditemukan dalam literatur radio amatir.

Pertukaran transistor

Karena transistor memiliki struktur yang jauh lebih kompleks dan parameter yang lebih signifikan daripada resistor, kapasitor, atau dioda, memilih pengganti yang dapat diterima untuk komponen yang hilang tidaklah mudah. Minimal transistor yang diganti harus memiliki jenis case dan pinout (susunan pin) yang sama. Transistor baru harus memiliki struktur yang sama: NPN atau PNP. Selain itu, perlu memperhitungkan parameter kelistrikan: arus yang diizinkan, tegangan, dalam beberapa kasus, frekuensi cutoff, dll.
Terkadang perancang sirkuit melakukan pekerjaan ini untuk Anda, menyarankan kemungkinan analog dari transistor. Ada juga tabel referensi di Internet dan literatur radio amatir dengan informasi tentang kemungkinan analog transistor.
Perangkat Master Kit juga terkadang berisi analog transistor, bukan transistor asli (yang stoknya habis untuk sementara), dan penggantian tersebut tidak mengurangi kualitas desain akhir.

Memasang transistor pada papan sirkuit tercetak

Secara umum, agar berhasil merakit kit Master Kit, tidak perlu mengetahui di mana keluaran transistornya. Cukup dengan menggabungkan “kunci” pada transistor dan on papan sirkuit tercetak- dan keluaran transistor akan “otomatis” terpasang sesuai yang diharapkan.

Lihatlah gambarnya. Transistor memiliki "kunci" - jika Anda melihatnya dari atas, Anda dapat dengan jelas melihat bahwa bodinya berbentuk setengah lingkaran. “Kunci” yang sama tersedia di papan sirkuit tercetak. Untuk memasang transistor dengan benar, cukup dengan menggabungkan “kunci” pada transistor dan pada papan sirkuit tercetak:

Sirkuit mikro adalah perangkat yang hampir jadi, atau, secara kiasan, produk elektronik setengah jadi.

Sirkuit mikro berisi sirkuit elektronik yang menjalankan fungsi tertentu: dapat berupa perangkat logis, konverter level, penstabil, atau penguat. Di dalam sebuah chip seukuran kuku jari terdapat lusinan (dan terkadang ratusan, jutaan, dan miliaran) resistor, dioda, transistor, dan kapasitor.

Sirkuit mikro tersedia dalam paket berbeda dan memiliki jumlah pin berbeda. Berikut adalah beberapa contoh sirkuit mikro yang dapat digunakan oleh amatir radio pemula:

Pinout sirkuit mikro

Pin diberi nomor berlawanan arah jarum jam dimulai dari kiri atas. Pin pertama ditentukan menggunakan "kunci" - takik di tepi rumahan atau titik dalam bentuk lekukan.

Pertukaran sirkuit mikro

Sirkuit mikro adalah produk siap pakai yang sangat spesifik sirkuit elektronik, berisi sejumlah besar elemen, dan secara umum, setiap sirkuit mikro adalah unik.
Namun tetap saja, dalam beberapa kasus, Anda dapat menemukan penggantinya. Berbagai produsen dapat menghasilkan sirkuit mikro yang identik. Satu-satunya masalah adalah tidak adanya kesatuan dalam nama (terkadang, tetapi tidak harus, jumlah nama bisa sama). Misalnya, MA709CH, MC1709G, LM 1709L SN72710L, K153UD1A/B adalah sirkuit mikro yang sama dari pabrikan berbeda.

Dalam beberapa kasus, kit Master Kit mungkin juga menyertakan sirkuit mikro analog. Ini normal dan tidak menurunkan kinerja sirkuit yang telah selesai.

Sirkuit mikro - penstabil tegangan

Chip penstabil tegangan memiliki tiga terminal, sehingga mudah disalahartikan sebagai transistor. Namun paket komponen kecil ini dapat berisi puluhan transistor, resistor, dan dioda. Misalnya gambar di bawah menunjukkan chip 78L05. Anda dapat menerapkan tegangan dari 5 hingga 30V ke inputnya, tetapi pada output dari rangkaian mikro akan ada tegangan konstan sebesar 5V, sedangkan kapasitas beban dari rangkaian mikro adalah 100 mA. Stabilizer serupa juga tersedia dalam versi yang lebih bertenaga - kapasitas beban hingga 1A, disebut 7805 dan memiliki bodi lebih besar.

Memasang chip pada papan sirkuit tercetak

Terdapat “kunci” pada chip dan pada papan sirkuit tercetak, dan saat memasang chip pada papan, keduanya harus digabungkan, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Keterangan

Kepingan 74123 berisi dua monovibrator satu tembakan dengan input terbalik, output langsung dan terbalik, input sinyal reset dan kemampuan untuk memulai ulang.

Operasi sirkuit

Durasi pulsa keluaran dari rangkaian mikro 74123 t bergantung pada konstanta waktu R.C: t = 0,32 C (R + 700 Ohm). Dalam hal ini, resistansi R bisa dari 5 hingga 25 kOhm, dan kapasitansi C bisa dari 10 pF dan lebih tinggi. Jika kapasitor rangkaian RC eksternal adalah kapasitor elektrolitik atau kapasitansi C > 1 nF digunakan untuk melakukan perintah reset, maka dioda dengan tanda garis harus digunakan. Maka durasi pulsa keluaran dapat ditentukan dengan rumus t = 0,28 C (R + 700 Ohm).

Monostabil 74123 dihidupkan oleh tepi negatif sinyal pada input A. Dalam hal ini, tegangan tingkat tinggi harus disuplai ke input B.

Input B pada chip 74123 dihidupkan dengan menjatuhkan sinyal input dari level tegangan rendah ke level tegangan tinggi (tepi positif), sedangkan tegangan level rendah harus diterapkan ke input A.

Setelah dihidupkan, 74123 dapat di-restart kapan saja.

Selama pengoperasian normal, input Clear didorong tinggi. Jika tegangan level rendah diterapkan ke input ini, maka rangkaian diblokir dan output Q diatur ke level tegangan rendah, dan output Q diatur ke level tegangan tinggi.

Selain itu, 74123 dapat dipicu oleh peningkatan pada input Clear.

Aplikasi

Blok penundaan pulsa dan sensor waktu (timer), pembentuk pulsa.

Kisaran sirkuit mikro berikut diproduksi: 74123, 74L123, 74LS123.

Keadaan chip 74123

masukan			Keluar
Jernih	A	B	Q	Q
0	X	X	0	1
X	1	X	0	1
X	X	0	0	1
1	0

pengatur waktu NE555 mungkin merupakan sirkuit terpadu paling populer pada masanya. Meskipun dikembangkan lebih dari 40 tahun yang lalu (pada tahun 1972), masih diproduksi oleh banyak produsen. Pada artikel ini, kami akan mencoba membahas secara detail masalah deskripsi dan penggunaan timer NE555.

Koneksi komparator yang cerdas, pemicu reset dan penguat pembalik dalam satu sirkuit terpadu monolitik, bersama dengan beberapa elemen lainnya, memunculkan sirkuit perangkat yang hampir abadi yang digunakan oleh banyak ham saat ini.

555 Timer dikembangkan oleh perusahaan Amerika Signetics pada tahun 1972 dan terdaftar di pasar dunia. Dua tahun kemudian, perusahaan yang sama mengembangkan chip yang diberi nama 556, yang menggabungkan dua timer NE555 terpisah dengan hanya pin daya yang sama. Bahkan kemudian, chip 557, 558 dan 559 dikembangkan menggunakan hingga empat timer NE555 dalam satu paket. Namun kemudian dihentikan dan hampir dilupakan.

Sirkuit terpadu NE555 dirancang sebagai pengatur waktu dan berisi kombinasi elemen analog dan digital dalam satu chip. Tersedia di berbagai desain, mulai dari paket DIP standar klasik dan SOIC untuk pemasangan SMD hingga versi miniatur SSOP atau SOT23-5. (Harga untuk pengatur waktu NE555)

Timer NE555, selain versi standar, juga diproduksi dalam versi CMOS berdaya rendah. Catu daya NE555 berkisar antara 4,5 hingga 15 volt (maksimum 18 volt), sedangkan varian CMOS menggunakan 3 volt. Beban keluaran maksimum untuk NE555 adalah 200mA, versi pengatur waktu daya rendah hanya memiliki 20mA pada 9 volt.

Stabilitas versi standar 555 sangat bergantung pada kualitas catu daya. Hal ini tidak memiliki efek yang kuat pada rangkaian sederhana yang menggunakan pengatur waktu, namun, dalam desain yang lebih kompleks, disarankan untuk memasang kapasitor penyangga di sepanjang rangkaian catu daya dengan kapasitas 100 uF.

Fitur Utama Timer Terintegrasi NE555

• Frekuensi maksimum lebih dari 500 kHz.
• Panjang satu pulsa adalah dari 1 ms hingga satu jam.
• Dapat beroperasi dalam mode multivibrator monostabil.
• Arus keluaran tinggi (hingga 200 mA)
• Siklus kerja pulsa yang dapat disesuaikan (rasio periode pulsa dengan durasinya).
• Kompatibel dengan level TTL.
• Stabilitas suhu 0,005% per 1 derajat Celcius.

Chip NE555 berisi lebih dari 20 transistor dan 10 resistor. Gambar berikut menunjukkan skema struktural pengatur waktu dari Philips Semiconductors.

Tabel berikut mencantumkan properti utama NE555

Penetapan pin pengatur waktu NE555

No.2 - Peluncuran (pemicu)

Pemicunya beralih jika tegangan pada pin ini turun di bawah 1/3 tegangan suplai. Pin ini memiliki impedansi masukan yang tinggi, lebih dari 2 mOhm. Dalam mode astabil, ini digunakan untuk mengontrol tegangan pada kapasitor timing; dalam mode bistable, elemen switching, misalnya tombol, dihubungkan ke sana.

#4 – Setel ulang

Jika tegangan pada pin ini di bawah 0,7 volt, komparator internal direset. Saat tidak digunakan, pin timer NE555 ini harus disuplai dengan tegangan suplai. Resistansi keluarannya sekitar 10 kOhm.

#5 - Kontrol

Dapat digunakan untuk mengatur durasi pulsa keluaran dengan memberikan tegangan 2/3 dari tegangan suplai. Jika pin ini tidak digunakan, maka disarankan untuk menghubungkannya ke negatif catu daya melalui kapasitor 0,01 μF.

No.6 - Berhenti (pembanding)

Menghentikan pengatur waktu jika tegangan pada pin ini lebih tinggi dari 2/3 tegangan suplai. Pin memiliki resistansi masukan yang tinggi, lebih dari 10 mOhm. Biasanya digunakan untuk mengukur tegangan pada kapasitor timing.

No.7 - Pembuangan

Output melalui transistor internal dihubungkan ke ground ketika flip-flop internal dalam keadaan aktif. Outputnya (kolektor terbuka) terutama digunakan untuk melepaskan kapasitor timing.

No.3 – Keluar

Chip NE555 hanya memiliki satu keluaran dengan arus hingga 200 mA. Ini jauh lebih banyak dibandingkan sirkuit terpadu konvensional. Pin tersebut mampu menggerakkan, misalnya, LED (dengan resistor pembatas arus), bola lampu kecil, transduser piezoelektrik, speaker (dengan kapasitor), relai elektromagnetik (dengan dioda pelindung), atau bahkan mesin berdaya rendah arus searah. Jika diperlukan arus keluaran yang lebih tinggi, transistor yang sesuai dapat dihubungkan sebagai penguat.

Timer NE555 - diagram koneksi

Kemampuan pin 3 timer NE555 untuk menghasilkan level tegangan tinggi dan rendah (hampir 0 volt) memungkinkan Anda mengontrol beban yang terhubung ke catu daya minus dan plus. Sebagai contoh, menghubungkan LED. Hal ini tentu saja bukan suatu keharusan, dan beban (LED) dapat dihubungkan ke sisi negatif atau positif dari suplai.

Jika timer NE555 beroperasi dalam keadaan tidak stabil (mode osilator), maka speaker dapat dihubungkan ke outputnya. Ini dihubungkan setelah kapasitor kopling (misalnya, 100 μF) dan harus memiliki resistansi minimal 64 ohm karena terbatasnya arus beban maksimum dari keluaran pengatur waktu. Kapasitor dirancang untuk memisahkan komponen DC dari sinyal dan hanya menghantarkan sinyal audio.

Speaker dengan resistansi kumparan lebih rendah dari 64 ohm dapat dihubungkan melalui kapasitor dengan kapasitansi (reaktansi) lebih rendah, yang merupakan resistansi tambahan, atau menggunakan amplifier. Amplifier juga dapat digunakan untuk menghubungkan speaker yang lebih bertenaga.

Seperti semua sirkuit terpadu, keluaran pengatur waktu NE555 yang menggerakkan beban induktif (relai) harus dilindungi dari lonjakan arus. tegangan tinggi, dibuat pada saat dimatikan. Sebuah dioda (misalnya 1N4148) selalu dihubungkan secara paralel dengan kumparan relai dengan arah terbalik.

Namun, NE555 memerlukan dioda kedua yang dirangkai seri dengan koil relay. Ini membatasi tegangan rendah yang dihasilkan oleh pengatur waktu 3 dan mencegah relai diberi energi oleh arus kecil.

Dioda semacam itu dapat berupa, misalnya, 1N4001 (dioda 1N4148 tidak cocok) atau LED.

(unduhan: 3.774)