Explorando el temporizador NE555 IC: características clave, principios de diseño y aplicaciones del mundo real
NE555 es un temporizador de circuito integrado monolítico que puede generar varios tipos de señales de tiempo.Se usa ampliamente en varios dispositivos electrónicos en áreas como relojes electrónicos, administración de energía, calculadoras y pantallas LED.El propósito de este artículo es proporcionar información detallada de NE555, incluidos sus antecedentes de nacimiento, diseño, estructura interna, descripción de PIN, modos de operación y principio, así como aplicaciones, para ayudarlo a usar mejor el chip.Catalogar
Los antecedentes de nacimiento de NE555
Date a principios de la década de 1970, el chip de temporizador de IC NE555 fue diseñado por Hans Camenzind, un ingeniero de Signetics Corporation (ahora parte de NXP Semiconductors, Inc.) en los EE. UU., Y fue lanzado en 1971. El NE555 fue diseñado originalmente para proporcionarUna solución de temporizador asequible y poderosa.El fondo de su creación está relacionado principalmente con los siguientes aspectos:
Diseño de Hans Camenzind: Hans Camenzind era un ingeniero eléctrico de Suiza que se especializó en el desarrollo de diseños innovadores de circuitos integrados.Su filosofía de diseño es crear un chip que sea versátil, fácil de usar y ampliamente aplicable.Basado en esta filosofía, diseñó con éxito el NE555 y lo llevó al mercado.
Desarrollo de la tecnología de circuito integrado: los años sesenta y setenta fueron un período de desarrollo rápido de la tecnología de circuito integrado.Con el avance de la tecnología y la mejora del proceso de fabricación, los diseñadores de chips tenían la capacidad de integrar más funciones en un solo chip, proporcionando así más aplicaciones y soluciones.
El surgimiento de la demanda: en la industria electrónica en ese momento, los temporizadores jugaron un papel vital en todo tipo de circuitos y sistemas.Sin embargo, las primeras soluciones de temporizador generalmente tenían algunas limitaciones, como el alto costo, el gran tamaño o las limitaciones funcionales.Por lo tanto, existe una necesidad urgente de un chip de temporizador asequible y potente en el mercado.
Introducción a NE555
El NE555 es uno de los modelos de la serie 555 de Timing ICS.Las funciones de PIN y las aplicaciones de esta serie de ICS son compatibles entre sí, pero la estabilidad, el rendimiento de ahorro de energía y la frecuencia de oscilación de los diferentes modelos del chip debido a las diferencias de precios también pueden variar.555 es un IC de sincronización ampliamente utilizado y extremadamente común, solo un pequeño número de resistencias y condensadores, puede producir una variedad de diferentes señales de pulso de frecuencia necesarias para los circuitos digitales.555 es el papel principal del NE555 es usar su temporizador interno para formar un circuito base de tiempo para proporcionar pulsos de sincronización para otros circuitos.La función principal del NE555 es utilizar su temporizador interno para formar un circuito base de tiempo para proporcionar pulsos de sincronización para otros circuitos.El circuito base de tiempo NE555 está disponible en dos paquetes principales: uno es un paquete de 8 pines doble en línea, y el otro es un paquete pequeño SOP-8.
Alternativas y equivalentes
• BL5372
• NA555
• KR3225Y
Diseño del temporizador NE555
El temporizador 555 fue diseñado por Hans R. Camenzind en 1971 para Sigognitik.Sigognitik fue adquirido posteriormente por Philips.Los 555 chips producidos por diferentes fabricantes varían en la construcción, con el chip 555 estándar que integran 25 transistores, 2 diodos y 15 resistencias, que se llevan a través de 8 pines (en un paquete DIP-8). Los derivados del 555 incluyen el 556(un chip DIP-14 que integra dos 555), así como el 558 y 559.
El NE555 tiene un rango de temperatura de funcionamiento de 0 ° C a 70 ° C, mientras que el SE555 de grado militar es capaz de operar en temperaturas extremas de -55 ° C a 125 ° C.Las formas de envasado de 555 incluyen envases de metal de alta confiabilidad (representado por t) y envasado de resina epoxi de bajo costo (representado por V).Por lo tanto, las etiquetas completas de 555 son NE5555V, NE555T, SE555V y SE555T, etc. Aunque existe una creencia común de que el nombre del chip 555 proviene de las tres resistencias de 5kq dentro de él, el propio Hans Camenzind negó esto y afirmó que él solucionólos tres números al azar.
También hay versiones de baja potencia del 555, incluidos el 7555 y el TLC555 usando circuitos CMOS.En comparación con el estándar 555, el 7555 tiene un menor consumo de energía.Además, el fabricante afirma que el pasador de control 7555 no requiere un condensador de tierra como otros chips 555, y no hay necesidad de condensadores de desacoplamiento que eliminen la falla entre la fuente de alimentación y el suelo.
Composición interna de NE555
NE555 es un circuito integrado clásico.Su estructura de circuito interno incluye tres módulos funcionales principales: comparador de voltaje y etapa de salida, comparador y flip-flop.Lo siguiente proporcionará un análisis detallado del circuito interno de NE555:
Comparador de voltaje
Hay un comparador de voltaje dentro del NE555 para detectar el voltaje de la fuente de alimentación.La salida de este comparador de voltaje está conectada al flip-flop RS.
Etapa de salida
La etapa de salida está conectada al flip-flop RS y es responsable de controlar el estado del pin de salida (es decir, pin 3).La arquitectura de salida del NE555 es un diseño de drenaje abierto, lo que significa que no puede proporcionar directamente una señal de alto nivel, pero solo puede extraer el pasador de salida.Por lo tanto, cuando se debe emitir una señal de alto nivel, generalmente es necesario usar una resistencia de pulverización externa para extraer el pasador de salida a un estado de alto nivel.
Comparador
Hay dos comparadores dentro del NE555, a saber, el comparador de umbral y el comparador de activación.El comparador de umbral está conectado al pin 6 (THR) y el comparador de activación está conectado al PIN 2 (TRIG).Estos dos comparadores se utilizan para detectar cambios en el voltaje umbral y el voltaje de activación.
Comparador de umbral: cuando el voltaje aumenta en el pin umbral (pin 6), este comparador generará una señal de alto nivel.Cuando el voltaje umbral excede el voltaje de activación, la salida del comparador cambiará.
Comparador de activación: cuando el voltaje cae en el pasador de activación (pin 2), este comparador emitirá una señal de bajo nivel.Cuando el voltaje de activación es más bajo que el voltaje umbral, la salida del comparador cambiará.
Desencadenante de RS
El NE555 contiene un flip-flop RS internamente para almacenar el estado del pin de salida (pin 3).La entrada del flip-flop RS está controlada por las salidas del comparador de umbral y el comparador de activación.
R Entrada: está conectado a la salida del comparador de umbral y controla el reinicio del flip-flop RS.
Entrada: está conectado a la salida del comparador de activación y controla la configuración del flip-flop RS.
Modos de funcionamiento del NE555
El temporizador NE555 puede funcionar en tres modos de operación:
Modo inestable: no se refiere a ningún estado estable.El modo inestable del NE555 a menudo se usa en luces estroboscópicas, generadores de tono, generadores de señal de pulso, circuitos lógicos como relojes y otros circuitos.
Modo biestable: este modo es como un soporte de bicicleta, que se puede estabilizar en el estado levantado, así como en el estado reducido, y solo cambiará cuando esté sujeto a la fuerza externa.Se llama biestable porque tiene dos estados estabilizados.
Modo monoestable: este modo es como una puerta equipada con una puerta más cerca, que se puede estabilizar en el estado cerrado y solo puede llegar al estado abierto cuando se aplica una fuerza externa.Una vez que se retira la fuerza externa, la puerta regresará automáticamente al estado cerrado.Dado que solo tiene un estado estable, se llama monoestable, y el modo monoestable del NE555 se puede usar para aplicaciones como temporizadores, interruptores de películas y mediciones de capacitancia.
Principio de trabajo de NE555
Cuando se enciende el voltaje de la fuente de alimentación VCC, el circuito comienza a funcionar y el condensador C comienza a cargarse de inmediato.Cuando el voltaje del condensador C alcanza 2/3 de VCC, la salida del comparador interno cambiará a alto nivel, y la salida de salida también cambiará de bajo nivel a alto nivel.Posteriormente, cuando el voltaje del condensador C cae a 1/3 de VCC, la salida del comparador interno se convertirá en un nivel bajo, y en este momento la salida de salida también cambiará de un nivel alto a bajo nivel.Después de eso, el condensador C comienza a cargarse nuevamente, y el circuito ingresa a un nuevo ciclo de trabajo.
El período t (segundos) está determinado por los valores del condensador externo C y las dos resistencias externas R1 y R2.La fórmula es: T = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × C.El ciclo de trabajo D describe la proporción del tiempo de alto nivel en el ciclo de onda cuadrada, y su fórmula es: D = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).Por lo tanto, al ajustar los valores del condensador C y las resistencias R1 y R2, podemos cambiar el período y el ciclo de trabajo de la forma de onda de onda cuadrada.
En resumen, el principio de trabajo de NE555 se basa en la construcción de un circuito secuencial.Al ajustar los valores de condensadores y resistencias externas, podemos controlar el período y el ciclo de trabajo para generar varias formas de onda de pulso requeridas.
Aplicación de NE555
NE555 Luz de tiempo remoto de control remoto infrarrojo
Las casas modernas están comúnmente equipadas con controles remotos infrarrojos, y podemos utilizar estos remotos existentes para controlar una lámpara de retraso de tiempo de control remoto infrarrojo.En la ilustración, H representa la cabeza del receptor infrarrojo integrado, mientras que C1 es el condensador de filtro.A medida que el control remoto emite una cadena de señales de pulso digital, después del filtro C1, obtendrá un pulso negativo, este pulso puede activar el circuito monoestable 555 para comenzar a funcionar.
NE555 ALARMA DE AUL AGUERA
La alarma de agua se compone principalmente de tres partes: circuito de control de temperatura, circuito de oscilación de baja frecuencia y circuito de oscilación de alta frecuencia.Entre ellos, RP, RT y VT1 juntos forman un circuito de control de temperatura.El circuito de oscilación de baja frecuencia está compuesto de IC1, R2, R3, C1 y otros componentes, y su pin de terminal de reinicio forzado ④ está controlado por VT1.El oscilador de alta frecuencia está compuesto de IC2, R4, R5, C2 y otros componentes, y su terminal de reinicio forzado ④ Pie está controlado por IC1.Cuando la temperatura del agua alcanza la temperatura preestablecida, el valor de resistencia de RT se volverá más pequeño, lo que provocará que VT1 se corte.En este momento, el PIN ④ de IC1 se vuelve alto, e IC1 comienza a oscilar y emite pulsos de baja frecuencia.Estos pulsos modulan el oscilador de alta frecuencia compuesto por IC2 para que comience a funcionar y emite un sonido de tic.
Interruptor de temporizador táctil NE555
IC1 es una pieza del circuito de sincronización 555 que se configura aquí como un circuito monoestable.Normalmente, dado que no hay un voltaje inducido en el terminal P de la almohadilla táctil, el condensador C1 se descargará por completo a través del pin 7 del 555, lo que hace que el pin 3 emita un nivel bajo y KS de retransmisión esté en el estado liberado, por lo que el estado liberado, por lo que el estado liberado, por lo que elLa luz no se encenderá.
Cuando necesitamos encender la luz, solo toque la placa de metal P con la mano, el voltaje de la señal callejera generado por la inducción del cuerpo humano se agregará al terminal de activación de 555 a C2, lo que hace que la salida de 555 cambie de bajo nivel aalto nivel.En este momento, el KS del relé será absorbido y la lámpara se enciende.Al mismo tiempo, el PIN 7 del 555 se corta internamente, y la fuente de alimentación cargará C1 a R1, lo que marca el comienzo del tiempo.Cuando el voltaje en el condensador C1 aumenta a 2/3 del voltaje de suministro, el pin 7 del 555 conducirá, descargando C1, lo que hace que la salida del pin 3 cambie de alto a bajo.En este punto, se lanzará el relé, la luz se apaga y el tiempo termina.El tiempo de tiempo está determinado principalmente por el valor de R1 y C1, la fórmula es: T1 = 1.1R1 * C1.Según los valores marcados en la figura, el tiempo de tiempo es de aproximadamente 4 minutos.Para D1, podemos elegir 1N4148 o 1N4001 estos dos modelos.
Cinco circuitos clásicos de NE555
Circuito de temporizador básico NE555
Este es uno de los circuitos más comunes, que consiste en componentes como el chip NE555, las resistencias y los condensadores.Al ajustar los valores de las resistencias y condensadores, el usuario puede establecer diferentes tiempos de tiempo.Este circuito se usa a menudo para generar señales de sincronización a nivel de milisegundos, como señales de pulso y señales de onda cuadrada.El circuito se caracteriza por su estructura simple, fácil de implementar y puede producir señales de tiempo más precisas.
NE555 Circuito de gatillo monoestable
Este es un circuito que puede generar una sola señal de pulso.El circuito consta principalmente de NE555 y varias resistencias y condensadores y otros componentes.Al ajustar los valores de las resistencias y condensadores, el usuario puede cambiar el ancho y el tiempo de retraso del pulso.Este circuito se usa comúnmente para generar señales de pulso único, como señales de activación y señales de sincronización.El circuito se caracteriza por su capacidad para generar una sola señal de pulso, y se puede ajustar el ancho y el tiempo de retraso del pulso.
Circuito de flip-flop bistable NE555
Este es un circuito que se da cuenta de la función lógica de flip-flop.Al ajustar los valores de resistencias y condensadores, el usuario puede cambiar el tiempo de flip-flop y el voltaje umbral del circuito.Este circuito se usa comúnmente para implementar aplicaciones como chanclas lógicas y comparaciones de voltaje.El circuito se caracteriza por su capacidad para implementar la función lógica de flip-flop, y el tiempo de flip-flop y el voltaje umbral se pueden ajustar, por lo que es adecuado para una variedad de diferentes escenarios de aplicación lógica.
Circuito generador de onda cuadrada NE555
Este es un circuito que genera una señal de onda cuadrada.Al ajustar los valores de resistencia y condensador, el usuario puede cambiar la frecuencia y el ciclo de trabajo de la onda cuadrada.Este circuito se usa comúnmente para generar señales de onda cuadradas, como señales digitales y señales moduladas.El circuito se caracteriza por su capacidad para generar señales de onda cuadrada, y la frecuencia y el ciclo de trabajo de la onda cuadrada se pueden ajustar, por lo que es adecuado para una variedad de escenarios de aplicación digital y de modulación.
Circuito de oscilador multiomónico NE555
Este es un circuito que genera señales de onda rectangular.El circuito consta principalmente de dos chips NE555 y varios componentes, como resistencias y condensadores.El usuario puede cambiar de manera flexible la frecuencia y el ciclo de trabajo de la oscilación ajustando los valores de estas resistencias y condensadores.Como resultado, este circuito se puede usar para generar señales de audio o señales moduladas, por ejemplo.El circuito se caracteriza por su capacidad para generar señales de onda rectangulares con frecuencia ajustable y ciclo de trabajo.
Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]
1. ¿Cuál es la función de NE555?
El temporizador SE 555 IC funciona entre el rango de temperatura de -55 ° C a 125 ° C en SE y el IC NE 555 se usa para donde la temperatura varía de 0 ° C a 70 ° C.Tiene una amplia gama de usos en el campo electrónico como temporizador, demora, generación de pulsos, oscilador, etc.
2. ¿Es NE555 e IC 555 iguales?
Sí, el temporizador NE555 IC y 555 Timer IC son los mismos.El NE555 es el número de pieza del Temporizador IC.En general, el NE555 IC se llama por el nombre 555 Timer IC.
3. ¿Cuál es el principio de funcionamiento de NE555?
Un temporizador 555 puede actuar como un pestillo SR activo-bajo (aunque sin una salida Q invertida) conectando una señal de entrada de reinicio al pin de reinicio y conectando una señal de entrada establecida al pin TR.Por lo tanto, la extracción del establecimiento momentáneamente bajo actúa como un "conjunto" y hace transición la salida al alto estado (VCC).