Описание и применение таймера 555 (ne555)

Статус

NE555DNE555DE4NE555DG4NE555DRNE555DRE4NE555DRG3NE555DRG4NE555PNE555PE3NE555PE4NE555PSNE555PSLENE555PSRNE555PSRE4NE555PSRG4NE555PWNE555PWE4NE555PWG4NE555PWRNE555PWRE4NE555PWRG4NE555Y
Статус продуктаВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеАнонсированВ производствеВ производствеАнонсированВ производствеВ производствеСнят с производстваВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеВ производствеСнят с производства
Доступность образцов у производителяДаДаНетНетНетНетНетНетНетНетНетНетДаДаДаДаНетНетНетНетНетНет

История разработки и модификации

Летом 1970 года США находились в экономическом кризисе. Микроэлектронная компания Signetics сократила половину персонала. Среди уволенных оказался и схемотехник Ганс Камензинд, разрабатывавший на Signetics микросхемы ФАПЧ. Камензинд продолжил работу над аналоговыми схемами у себя в гараже. Вначале он отладил схему интегрального ГУН с частотой, не зависевшей от напряжения питания. Схема ФАПЧ, впоследствии выпускавшаяся под именем NE566, содержала все структурные блоки будущего таймера 555 — делитель напряжения, компараторы, триггер и аналоговый ключ. Она вырабатывала колебания треугольной формы, амплитуда которых была задана внутренним делителем, а частота — внешней частотозадающей RC-цепью.

Камензинд сумел продать разработку бывшему работодателю, а затем предложил доработать ИС 566, превратив её в  — генератор одиночных импульсов. Идея встретила сопротивление: оппоненты полагали, что дешёвый интегральный таймер подорвёт сложившийся рынок операционных усилителей и стабилитронов, и только благодаря вмешательству руководителя продаж Арта Фьюри проект получил одобрение. Фьюри и придумал ему название NE555 (NE — префикс Signetics). Долгое время Камензинду не удавалось упаковать схему в дешёвый восьмивыводной корпус — модифицированный 556 получался девятивыводной. Решением стала замена встроенного генератора стабильного тока, заряжавшего времязадающий конденсатор, на обычный резистор. В микросхеме ГУН такая замена была недопустимой, в микросхеме таймера она оказалась оправданной. Ещё пять месяцев заняла подготовка отлаженной на макете схемы к производству. За это время сотрудники Signetics, ушедшие к конкурентам вместе с разработкой Камензинда, успели запустить её в серию, но с началом продаж настоящего NE555 отказались от этого проекта. По настоянию Фьюри NE555 продавался по беспрецедентно низкой для своего времени стартовой цене в 75 центов — в 1971 году никто из конкурентов не был готов к соперничеству на такой отметке. Микросхема содержала 23 транзистора, 16 резисторов и 2 диода.

По мере удешевления производства выпуск 555 освоили и конкуренты. Российскими аналогами таймеров типа 555 являются КР1006ВИ1, КР1008ВИ1 и КР1087ВИ2. КР1087ВИ3 — сдвоенный таймер (аналог 556); КР1087ВИ1 — счетверённый таймер (аналог 558). Следует заметить, что таймер КР1006ВИ1 по своей логике работы имеет одно отличие от прототипа NE555, а именно вход останова R отечественной микросхемы имеет приоритет над входом запуска S, тогда как у других микросхем — наоборот. Данное обстоятельство не отражено в официальной документации к микросхеме КР1006ВИ1 и потому нередко становилось причиной проблем у неискушённых радиолюбителей. К счастью, в большинстве конструкций, где используется таймер, приоритеты входов R и S не играют роли. Также выпускаются различные экономичные модификации таймера, выполненные по КМОП-технологии, например это микросхемы ICM7555IPA, GLC555 и их отечественный аналог КР1441ВИ1. Первую КМОП-версию начали выпускать ещё в 1970-е годы на Intersil.

Datasheets

Datasheet

Sample &Buy ProductFolder Support &Community Tools &Software TechnicalDocuments NA555, NE555, SA555, SE555SLFS022I – SEPTEMBER 1973 – REVISED SEPTEMBER 2014 xx555 Precision Timers1 Features 3 Description These devices are precision timing circuits capable ofproducing accurate time delays or oscillation. In thetime-delay or mono-stable mode of operation, thetimed interval is controlled by a single externalresistor and capacitor network. In the a-stable modeof operation, the frequency and duty cycle can becontrolled independently with two external resistorsand a single external capacitor. 1 Timing From Microseconds to HoursAstable or Monostable OperationAdjustable Duty CycleTTL-Compatible Output Can Sink or SourceUp to 200 mAOn Products Compliant to MIL-PRF-38535,All Parameters Are Tested Unless OtherwiseNoted. On All Other Products, ProductionProcessing Does Not Necessarily Include …

Несколько схем выключателей на имс NE555

Рейтинг:  5 / 5

Подробности
Категория: Включатели выключатели
Опубликовано: 11.02.2018 20:33
Просмотров: 5931

На рисунке 1 показана схема электронного выключателя с псевдосенсорным управлением при помощи двух кнопок. При нажатии на кнопку S1 подает напряжение высокого логического уровня на вывод 6 D1. При этом микросхема переходит в стабильное состояние с логическим нулем на выходе. Ток поступает на обмотку реле К1 и оно своими контактами включает нагрузку или выполняет переключение, соответствующее обмотке реле под током.

В таком состоянии схема будет находиться неограниченное время. Чтобы выключить реле нужно нажать кнопку S2. При этом схема перейдет в противоположное состояние. На выходе микросхемы установится напряжение высокого уровня и реле выключится. Это состояние так же будет держаться неограниченное время. Входы компараторов микросхемы NE555 выполнены на полевых транзисторах, поэтому обладают большим входным сопротивлением. Если сопротивления подтягивающих резисторов увеличить до нескольких мегаом, то управлять переключателем можно будет сенсорно. На рисунке 2 показана именно такая схема. Сенсоры Е1 и Е2 — металлические к которым нужно прикасаться. При прикосновении на входы микросхемы поступают наводки переменного тока и радиопомехи, которые есть в теле любого человека, находящего в помещении с электропроводкой. Практически они воспринимаются входами микросхемы как импульсы. Это приводит к переключению так же, как это происходит в схеме на рисунке 1. При прикосновении к сенсору Е1 реле включается, при прикосновении к сенсору Е2 — выключается. На рисунке 3 показана схема задержанного выключателя на NE555. Управление производится кнопкой S1. А время задается RC-цепью R1-C3. При нажатии кнопки S1 на вывод 2 D1 поступает напряжение низкого уровня. Это запускает одновибратор. На выходе устанавливается напряжение высокого уровня. Поступает ток на обмотку реле К1 и его контакты переключаются. В таком состоянии схема будет находится столько времени, сколько задано цепью R1-C3. При указанных на схеме номиналах это время около 2 минут. Увеличить или уменьшить время можно соответствующим изменением емкости СЗ или сопротивления R1. Затем схема вернется в исходное положение и напряжение на выходе снизится до низкого уровня. Реле выключится. Если нужно чтобы схема работала наоборот, то есть, реле выключалось на некоторое время, и включалось спустя заданное время, нужно изменить подключение реле на выходе микросхемы на такое, как показано на рисунках 1 и 2. То есть, подключить его не между выходом и минусом питания, а между выходом и плюсом питания.

NE555

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Описание и основные параметры схемы

Микросхема состоит из делителя напряжения с двумя опорными напряжениями для сравнения, двух прецизионных компараторов (низкого и высокого уровней), RS-триггера с дополнительным входом сброса, транзисторного ключа с и выходного усилителя мощности для увеличения нагрузочной способности.

Номинальное напряжение питания базовой версии микросхемы может находиться в пределах 4,5…16,5 В. Некоторые модификации работоспособны до 18 В. КМОП-версии отличаются возможностью работы при пониженном напряжении питания (от 2 В).

Потребляемый микросхемой ток может достигать величины 6…15 мА в зависимости от напряжения питания (6 мА при VCC = 5 В и 15 мА при VCC = 15 В). Типовое потребление бывает меньше и обычно составляет 3…10 мА в состоянии низкого уровня и 2…9 мА — в состоянии высокого. Ток потребления КМОП-версий таймера не превышает сотен микроампер.

Максимальный выходной ток для отечественной КР1006ВИ1 и КМОП-версий таймера составляет 100 мА. Большинство ныне выпускаемых зарубежных аналогов, выполненных по биполярной технологии, допускает выходной ток до 200 мА и более.

Особенности и недостатки

Применённая схема неотключаемого внутреннего делителя напряжения на входе делает невозможным независимую установку напряжений сравнения верхнего и нижнего компараторов, что уменьшает область возможного применения микросхемы. В этих случаях можно применить микросхему двойного компаратора с двумя встроенными логическими элементами 3И-НЕ для построения RS-триггера NE521.

К недостаткам биполярного таймера также можно отнести значительный импульсный ток потребления (до 300—400 мА) в моменты переключения таймера. Этот ток вызван сквозными токами выходного каскада микросхемы. С данной особенностью связана рекомендация подключать между выводом 5 («контроль делителя») и минусом питания блокирующий конденсатор на 0,01…0,1 мкФ. Он защищает внутренний делитель микросхемы от помех, наводимых по цепи питания в моменты переключения таймера, что устраняет нестабильность его запуска и повышает общую надёжность схемы. Для аналогичных целей микросхему рекомендуется шунтировать по цепи питания керамическим конденсатором ёмкостью 1 мкФ, который располагается в непосредственной близости к микросхеме. Следует заметить, что указанный недостаток практически устранён в КМОП-версиях таймера, поэтому применение с ними дополнительных конденсаторов обычно не требуется.

Корпус / Упаковка / Маркировка

NE555DNE555DE4NE555DG4NE555DRNE555DRE4NE555DRG3NE555DRG4NE555PNE555PE3NE555PE4NE555PSNE555PSLENE555PSRNE555PSRE4NE555PSRG4NE555PWNE555PWE4NE555PWG4NE555PWRNE555PWRE4NE555PWRG4NE555Y
Pin888888888888888888888
Package TypeDDDDDDDPPPPSPSPSPSPSPWPWPWPWPWPW
Industry STD TermSOICSOICSOICSOICSOICSOICSOICPDIPPDIPPDIPSOPSOPSOPSOPSOPTSSOPTSSOPTSSOPTSSOPTSSOPTSSOP
JEDEC CodeR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDIP-TR-PDIP-TR-PDIP-TR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-GR-PDSO-G
Package QTY757575250025002500505080200020002000150150150200020002000
CarrierTUBETUBETUBELARGE T&RLARGE T&RLARGE T&RTUBETUBETUBELARGE T&RLARGE T&RLARGE T&RTUBETUBETUBELARGE T&RLARGE T&RLARGE T&R
МаркировкаNE555NE555NE555NE555NE555NE555NE555NE555PNE555PNE555PN555N555N555N555N555N555N555N555N555N555
Width (мм)3.913.913.913.913.913.913.916.356.356.355.35.35.35.35.34.44.44.44.44.44.4
Length (мм)4.94.94.94.94.94.94.99.819.819.816.26.26.26.26.2333333
Thickness (мм)1.581.581.581.581.581.581.583.93.93.91.951.951.951.951.95111111
Pitch (мм)1.271.271.271.271.271.271.272.542.542.541.271.271.271.271.270.65.650.650.650.650.65
Max Height (мм)1.751.751.751.751.751.751.755.085.085.08222221.21.21.21.21.21.2
Mechanical Data

Простой таймер на микросхеме ne555

MBS Electronics >> Схемы и Статьи>> Проекты на таймере NE555

Этот  очень простой хозяйственный таймер имеет 6 фиксированных выдержек времени: 1, 2, 5, 10, 15 и 30 минут (в зависимости от ваших потребностей, вы можете легко увеличить или уменьшить число выдержек времени). Этот таймер может пригодиться как в домашнем хозяйстве так и в промышленных условиях.

Схему таймера можно условно разделить на две части: блок питания и собственно таймер.

  Блок питания содержит понижающий сетевой трансформатор X1, диодный мостик BR1, электролитический конденсатор большой емкости C1, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения, и 12-вольтовый регулятор напряжения типа LM7812

Простой таймер на микросхеме NE555

Принципиальная схема простого таймера на NE555

В случае необходимости схема может работать от батареи напряжением 12 вольт. Эта батарея показана на схеме (BATT.1). Переключателем S2 можно выбрать источник питания для таймера — батарея или выпрямитель. если питание от батареи не требуется, элементы BATT.1 и S2 не нужны.

Основа устройства — микросхема интегрального таймера типа NE555, сконфигурированная для работы в моностабильном режиме. Схема обеспечивает отработку временных интервалов в диапазоне  от 1 до 30 минут. Желаемое время выбирается переключателем S1 в соответствии с таблицей:

Положение 1 1 минута
  Положение 2 2 минуты
  Положение 3 5 минут
  Положение 4 10 минут
  Положение 5 15 минут
  Положение 6 30 минут

Для начала процесса отработки времени служит кнопка «START» (S1). При нажатии на эту кнопку сработает электромагнитное реле RL1 и подключит нагрузку к сети 220в. По истечении заданного промежутка времени реле отпустит и разомкнет цепь питания нагрузки.

Работа схемы очень проста. Конденсатор С1 заражается через резистор ил цепочку резисторов R1 — R6. В момент нажатия на кнопку «START» (S3) таймер включается и на его выходе (3) появляется высокий уровень напряжения.

Высокий уровень  напряжения на выходе микросхемы остается таким в течение времени, которое выбирается переключателем S1. Высокий уровень напряжения на выходе микросхемы 555 открывает транзистор Т1, в цепь коллектора которого включена обмотка электромагнитного реле RL1.

Реле срабатывает, его контакты замыкаются и включают нагрузку в сеть 220 вольт.

Время выдержки в моностабильном режиме работы 555 можно определить по формуле:T = 1.1 RC

Конструктивно таймер можно собрать на куске универсальной макетной палаты или развести для него печатную плату.

Электромагнитное реле должно быть рассчитано на напряжение 12 вольт. а его контакты должны быть способны коммутировать ток, потребляемый предполагаемой нагрузкой.

Подобрать электромагнитное реле можно здесь.

микросхемы таймера 555.

Реле времени на 555 таймере своими руками

В видеоуроке канала «Обзоры посылок и самоделки от jakson» будем собирать схему реле времени на основе микросхемы таймера на NE555.  Очень простая – мало деталей, что не составит труда спаять все своими руками. При этом многим она будет полезна.

Понадобится сама микросхема, два простых резистора, конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод почти любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Купить радиодетали или готовое собранное реле времени можно в этом китайском магазине.

Схема очень простая.

Схема реле времени на 555 таймере

Любой ее сможет осилить, при наличии необходимых деталей. Сборка на печатной макетной плате, что получится все компактно. В итоге часть платы придется отломать. Понадобится простая кнопка без фиксатора, она будет активировать реле.

Также два переменных резистора, вместо одного, который требуется в схеме, поскольку у мастера нет необходимого номинала. 2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому.

Также реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.

После сборки в итоге таким образом выглядит реле времени на базе 555 таймера.

Электроника для самодельщиков в китайском магазине.

Все получилось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, поскольку имеет такую форму, что его невозможно впаять иначе, поскольку у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно получилось довольно неплохо.

Проверка устройства на 555 таймере

Проверим наше реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Проверим – нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле – 12,5 вольт. Напряжение сейчас по нулям, но почему то горят светодиоды – скорей всего неисправность реле. Оно старое, выпаяно из ненужной платы.

При изменении положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим максимальное и минимальное время. Оно почти сразу же выключается. И максимальное время. Прошло около 2-3 минут – вы сами видите.

Но такие показатели только в представленном случае. У вас они могут быть другие, поскольку зависит от переменного резистора, который вы будете использовать и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость – тем дольше будет работать ваше реле времени.

Заключение

Интересное устройство мы сегодня собрали на NE 555. Все работает отлично. Схема не очень сложная, без проблем многие ее смогут осилить.

В Китае продаются некоторые аналоги подобных схем, но интересней собрать самому, так будет дешевле. Применение подобному устройству в быту сможет найти любой. Например, уличный свет.

Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, как раз, когда вы уже уйдете.

Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.

Область применения НЕ555

Возможности микросхемы дают широкий спектр техники, в которой она используется. Мультивибраторы на 555 серии встречаются практически во всех схемах генерации сигналов.

Примером служат различные звуковые и световые оповещающие устройства, детекторы металла, освещенности, влажности или касания. Таймер, заложенный в микросхему, позволяет создавать реле времени, для контроля работы различного оборудования по определенным человеком периодам.

Варианты исполнения в виде триггера Шмитта применяются как фильтрующие преобразователи зашумленных сигналов, для придания им правильной прямоугольной формы. Актуальность подобные схемы имеют и в цифровой технике, в которой используются только два вида импульсов – его наличие и отсутствие.

Сравнение основных параметров микросхем NE555 и LM386

Полный диапазон напряжений питания NE555 составляет 4.5 … 16 В, но при использовании микросхемы вблизи максимального питающего напряжения при наибольшем допустимом токе 200 мА на высоких рабочих частотах могут возникнуть проблемы. У LM386N1 этот диапазон чуть уже – от 4 до 15 В (при рабочем диапазоне 4 … 12 В), а для LM386N4 он определен как 4 … 22 В (рабочий диапазон 5 … 18 В). Таким образом, усилитель LM386N4 имеет преимущество перед таймером NE555, поскольку может работать при более высоких напряжениях питания. Собственный типовой ток потребления NE555 обычно равен 3 мА (максимальный – 6 мА), а у LM386 – 4 мА (не более 8 мА), что дает NE555 небольшое преимущество.

Указанный в документации максимальный выходной ток NE555 равен 200 мА, но падение напряжения на выходных транзисторах уже при токе ±100 мА достигает примерно 2 В, что ставит под вопрос возможность использования этой микросхемы при больших токах. Максимальный выходной ток LM386 не специфицирован, но он намного выше, чем у таймера NE555, поскольку типовая выходная мощность, отдаваемая LM386N1 в нагрузку 8 Ом при питании напряжением VCc = 9 В равна 0.7 Вт, a LM386N4 – 1 Вт при напряжении питания 16 В и сопротивлении нагрузки 32 Ом. (Эти результаты основаны на классических формулах для усилителей класса АВ, в которых используются полный размах выходного напряжения и пиковое значение выходного тока).

Максимальная мощность, рассеиваемая микросхемой NE555 в корпусе DIP8,  равна всего 600 мВт, в то время как тот же параметр для LM386 составляет 1.25 Вт, что значительно больше по сравнению с таймером. Максимальная температура перехода NE555 в справочных данных явно не указана, а для LM386 этот параметр составляет 150 °С. Тепловое сопротивление переход-корпус для LM386 равно 37 °С/Вт, а по таймеру NE555 информация отсутствует.

В наших тестах мы будем использовать напряжение питания 10 В. В связи с тем, что анализ этих микросхем при использовании в качестве DC/DC преобразователей будет производиться на частоте около 25 кГц (Т = 40 мкс), которая значительно ниже максимально возможной рабочей частоты, нет необходимости сравнения скоростей переключения, времени нарастания и других параметров, связанных с частотой. Как правило, эти микросхемы лучше использовать на частотах, не превышающих 50 кГц (Т = 20 мс).

Точки А и В на схемах с усилителем LM386 могут использоваться для остановки генерации элементами с открытыми коллекторами или открытыми стоками. Для микросхемы NE555 эту же функцию выполняет вход RES. Для измерения выходного тока последовательно с выходами микросхем должен быть включен резистор 1 Ом. Это позволит наблюдать форму тока на экране осциллографа. Номинальная мощность всех резисторов в схемах равна 0.25 Вт, а точность – ±5%; все конденсаторы керамические с рабочим напряжением 30 В и допустимыми отклонениями емкости ±10%. Сравнение различных топологий преобразователей

Удвоение положительного напряжения питания

Рисунок 1. В удвоителях положительного напряжения на основе NE555 (а) и LM386 (6) используется практически одинаковое количество однотипных пассивных компонентов.

На сайте www.radiochipi.ru рисунок 1а представлен преобразователь-удвоитель, в котором используется простой генератор с триггером Шмитта. Частота зависит, прежде всего, от выбора номиналов элементов R1 и С1, и слегка зависит от нагрузки

Здесь очень важно обеспечить по возможности одинаковые длительности полупериодов генерируемого таймером сигнала. (Имеется немало других схем генераторов, использующих NE555, но от выбора варианта схемы выходные напряжения преобразователя зависят незначительно)

Подводя итог о таймере на микросхеме NE555

 Приведенная здесь схема хотя и работает от 9 вольт, но вполне допускает питание и на 12 вольт. Это значит, что такую схему можно использовать не только для домашних проектов, но и для машины, когда схему напрямую можно будет подключить к бортовой сети автомобиля. Хотя для верности лучше поставить LM 7508 или КРЕНку на 5-9 вольт. В этом случае такой таймер может быть применен для задержки включения камеры или ее выключения. Возможно применить таймер для «ленивых» указателей поворотов, для обогрева заднего стекла и т.д. Вариантов действительно много.

Единственное препятствие, так это то, что микроконтроллеры все же надо уметь программировать и применять познание не только электрической части, соединений но и языков, способов программирования, это тоже чье то время, удобство и в конечном счете деньги. 

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий