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555-Tutorial

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                                                                                                                  Wels, am 2013-05-10


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555 Timer Tutorial

von Tony van Roon

http://www.sentex.ca/~mec1995/gadgets/555/555.html
https://archive.is/EwHUt


Entschuldigen Sie die schlechte maschinelle Übersetzung aus dem Englischen.


400_a_fritz-x_555 Timer Tutorial von Tony van Roon_2a.doc


© von Tony van Roon
Der 555 Timer IC wurde erstmals um 1971 von der Signetics Corporation vorgestellt als SE555 / NE555 und hieß "Die IC Time Machine" und war auch das erste und einzige kommerzielle Timer IC zur Verfügung. Es bot Schaltung Designer und Hobby-Tüftler mit einem relativ günstigen, stabilen und benutzerfreundlichen integrierten Schaltung sowohl für mono-und astable Anwendungen. Da dieses Gerät erstes gemacht wurde im Handel erhältlich, haben eine myrad von neuartigen und einzigartigen Schaltungen entwickelt und präsentiert in mehreren Handel, professionelle und Hobby-Publikationen. Die letzten zehn Jahre einige Hersteller aufgehört, diese Timer wegen der Konkurrenz oder aus anderen Gründen. Doch auch andere Unternehmen, wie NTE (eine Unterteilung Philips) abgeholt, wo einige aufgehört haben.
Seine Primer ist über dieses fantastische Timer, der nach 30 Jahren immer noch sehr beliebt und in vielen Schaltpläne ist. Obwohl heutzutage die CMOS-Version dieses IC, wie das Motorola MC1455, meist verwendet wird, ist die regelmäßige Art noch verfügbar, jedoch wurden viele Verbesserungen und Variationen in der Schaltung. Aber alle Arten sind Pin-für-Pin-Stecker kompatibel. Myself, jedes Mal, wenn ich diese 555-Timer in fortgeschrittenen und Hightech-elektronischen Schaltungen verwendet, ich bin erstaunt. Es ist einfach unglaublich.
In diesem Tutorial werde ich Ihnen zeigen, was genau der 555-Timer ist und wie man richtig nutzen es von selbst oder in Kombination mit anderen Festkörperbauelementen ohne das Erfordernis eines Diplom-Ingenieur. Diese Zeit nutzt ein Labyrinth von Transistoren, Dioden und Widerstände und für diese komplexe Grund werde ich einen vereinfachten verwenden (aber genau) Blockschaltbild der internen Organisationen der 555 zu erläutern. Also, fangen wir langsam und bauen Sie es von dort.


Der erste Typ-Nummer, die in Tabelle 1 auf der linken Seite, stellt die Art, die war / ist für militärische Anwendungen, die etwas elektrischen und thermischen Eigenschaften haben über ihre kommerziellen Gegenstücke verbesserte bevorzugt, aber auch ein bisschen teurer, und in der Regel Metall-Dose oder Keramikgehäuse. Dies ist analog zu der 5400 / 7400 Serie Konvention für TTL integrierten Schaltungen.




Der 555, in fig. 1 und fig. 2 oben, in zwei Paketen kommen, entweder das runde Metall-kann der "T"-Paket oder das besser vertraut 8-poligen DIP 'V' Paket namens. Über 20-Jahren des Metall-eingeben können war so ziemlich der Standard (SE / NE-Typen). Der 556-Timer ist ein Dual 555-Version und kommt in einem 14-poligen DIP-Gehäuse ist der 558 ein Quad-Version mit vier 555 ist auch in einer 14-poligen DIP Gehäuse.




Inside die 555-Timer, in fig. 3, sind das Äquivalent von mehr als 20 Transistoren, 15 Widerstände und 2 Dioden, je nach Hersteller. Das Ersatzschaltbild in Blockdiagrammform, die Bereitstellung der Funktionen der Steuerung, Triggerung, Füllstandsmessung oder Vergleich, Ausfluss und Leistung. Einige der attraktivsten Merkmale des 555-Timer sind: Versorgungsspannung zwischen 4,5 und 18 Volt, Strom liefern 3 bis 6 mA und ein rise / fall Zeit von 100 ns. Es hält auch ziemlich viel Missbrauch.

Der Schwellstrom bestimmen den Maximalwert von Ra + Rb. Für 15-Volt-Betrieb die insgesamt maximal zulässige Widerstand für R (Ra + Rb) ist 20 Mega-Ohm.




Der Strom liefern, wenn der Ausgang "hoch" ist typischerweise 1 Milli-Ampere (mA) oder weniger. Die anfängliche monostabilen Zeitgenauigkeit liegt typischerweise innerhalb 1% seines berechneten Wert und weist vernachlässigbar (0,1% / V) mit Drift Versorgungsspannung. So langfristige Lieferverträge Variationen können ignoriert werden, und die Temperaturschwankung nur 50ppm / ° C (0,005% / ° C).



Alle IC Timer verlassen sich auf einem externen Kondensator, um die Aus-Ein-Zeitintervalle der Ausgangsimpulse zu bestimmen. Wie man aus dem Studium der Basiselektronik erinnern, dauert es eine endliche Zeitdauer für einen Kondensator (C) zu laden oder über einen Widerstand (R) entladen. Diese Zeiten sind klar definiert und können anhand der Werte des Widerstandes und der Kapazität berechnet werden.
Die grundlegende RC Ladeschaltung ist in Abb. 4. Angenommen, dass der Kondensator anfänglich entladen ist. Wenn der Schalter geschlossen ist, beginnt sich der Kondensator über den Widerstand belasten. Die Spannung über den Kondensator steigt von Null bis zu dem Wert der angelegten Gleichspannung. Die Ladekurve für die Schaltung ist in Abb. 6. Die Zeit, die es dauert, um den Kondensator auf 63,7% der angelegten Spannung aufzuladen ist als die Zeitkonstante (t) bekannt ist. Diese Zeit kann mit der einfachen Formel berechnet werden:



t = RXC

  z.B. einen Widerstand von 1 MegaOhm und einen Kondensator Wert von 1uF (Mikro-Farad). Die Zeitkonstante ist in diesem Fall:

t = 1.000.000 X 0,000001 = 1 Sekunde

Ein weiterer assume dass die angelegte Spannung 6 Volt. Das bedeutet, dass es eine Zeitkonstante für die Spannung über dem Kondensator auf 63,2% der angelegten Spannung erreicht hat. Daher werden die Kondensator lädt auf etwa 3,8 Volt in einer Sekunde.


Fig. 4-1, Veränderung in der Eingangsimpulsfrequenz ermöglicht Vollendung des Taktzyklus. Als allgemeine Regel gilt, wird der monostabile 'ON' Zeit ca. 1/3 länger als die erwartete Zeit zwischen Auslösen Impulse eingestellt. Eine solche Schaltung wird auch als "Fehlende Impulsdetektor 'bekannt.


Looking an der Kurve in Abb. 6. Sie können sehen, dass es ca. 5 komplette Zeitkonstanten für den Kondensator braucht, um fast die angelegte Spannung aufzuladen. Es wäre etwa 5 Sekunden für die Spannung am Kondensator zu nehmen auf ungefähr die volle 6-Volt ansteigen.




Definition der Pin Funktionen:

Beziehen sich auf die internen 555 Schema Abb. 4-2

Pin 1 (Ground):
Die Masse (oder gemeinsam) ist die Pin-negativen Versorgungspotential der Vorrichtung, die normalerweise an Schaltungsmasse (Masse) verbunden ist, wenn von positiven Versorgungsspannungen betrieben.

Pin 2 (Trigger):
Dieser Stift ist der Eingang zu dem unteren Vergleicher und wird verwendet, um die Verriegelung, was wiederum bewirkt, dass der Ausgang auf H gesetzt. Dies ist der Beginn der Zeitsteuerungsfolge monostabilen Betrieb. Die Triggerung erfolgt, indem Sie den Stift von oben nach unten eine Spannung von vollbracht 1/3 V + (oder, im Allgemeinen, die Hälfte der Spannung, die an Pin 5). Die Aktion des Triggereingang pegelsensitiv, wodurch langsame Rate einer Änderung Wellenformen sowie Impulse als Trigger Quellen verwendet werden. Der Triggerimpuls ist von kürzerer Dauer als das Zeitintervall von dem externen R und C bestimmt Wenn dieser Stift länger als niedrig gehalten wird, daß sein, bleibt der Ausgang hoch, bis die Triggereingang wieder hoch getrieben. Eine Vorsichtsmaßnahme, die mit dem Trigger-Eingangssignal beobachtet werden sollte, ist, dass es darf nicht geringer sind als 1/3 V + für eine Zeitperiode länger als der Taktzyklus. Wenn dies geschehen darf, wird der Timer wieder auszulösen selbst bei Beendigung des ersten Ausgangsimpulses. Somit wird, wenn der Zeitgeber in der monostabilen Modus mit Eingangsimpulse größer als die gewünschte Ausgangsspannung Pulsbreite angesteuert wird, sollte die Eingabe Auslöser wirksam durch Differenzierung verkürzt werden. Die Minimum-zulässigen Impulsbreite zur Auslösung hängt etwas Impulsstufe, aber im Allgemeinen, wenn sie größer ist als die 1uS (Mikro-Sekunde), Triggerung zuverlässig sein. Eine zweite Vorkehrung in Bezug auf den Triggereingang betrifft Lagerzeit im unteren Komparators. Dieser Teil der Schaltung können normale Abzweigung Verzögerungen von mehreren Mikrosekunden nach Auslösen aufweisen, das heißt, der Riegel noch einen Triggereingang für diese Zeitperiode nach dem Triggerimpuls. In der Praxis bedeutet dies die minimale monostabilen Ausgangsimpuls Breite sollte in der Größenordnung von 10US mögliche doppelte Auslösung durch diesen Effekt zu verhindern. Der Spannungsbereich, der sicher an den Auslösestift aufgebracht werden kann zwischen V + und Erde. Ein Gleichstrom, bezeichnet der Triggerstrom, muss auch von dieser Klemme fließen in den äußeren Stromkreis gelangen. Dieser Strom ist typischerweise 500nA (Nano-Ampere) und wird die obere Grenze des zulässigen Widerstand von Pin 2 auf Masse definieren. Für einen astabilen Konfigurationsbetriebsart bei V + = 5 Volt, ist dieser Widerstand 3 Mega-Ohm, es kann größer für höhere V + Ebenen.

Pin 3 (Output):
Der Ausgang des 555 stammt aus einer Hochstrom-Totem-Pole-Bühne aus Transistoren Q20 gemacht - Q24. Transistoren Q21 und Q22 liefern Antrieb für source-artigen Belastungen und ihre Darlington-Verbindung stellt eine High-Zustand Ausgangsspannung ca. 1,7 Volt weniger als die V + Versorgung Ebene verwendet. Transistor Q24 bietet Strom-Versenkung Fähigkeit zur Low-Zustand Lasten genannten V + (wie typische TTL-Eingänge). Transistor Q24 hat einen niedrigen Sättigung Spannung, die es direkt Schnittstelle, mit guten Rauschabstand, während der Fahrt Strom-Versenkung Logik ermöglicht. Genaue Ausgabe Sättigung variieren deutlich mit Versorgungsspannung, jedoch für hohe und niedrige Zustände. Bei einem V + 5 Volt, zum Beispiel, ist der niedrige Zustand VCE (sat) typischerweise 0,25 Volt bei 5 mA. Betrieb bei 15 Volt, kann aber sinken 200mA, wenn ein Ausgang-low voltage level von 2 Volt zulässig (Verlustleistung sollte in einem solchen Fall in Betracht gezogen werden, natürlich). High-staatlicher Ebene ist in der Regel 3,3 Volt bei V + = 5 Volt; 13,3 Volt bei V + = 15 Volt. Sowohl der Aufstieg und Fall mal der Ausgangswellenform sind recht schnell, typische Schaltzeiten ist 100nS. Der Zustand der Ausgangspin entspricht immer dem Inversen der logische Zustand des Latch, und diese Tatsache kann durch Untersuchen ersichtlich. 3. Da der Riegel selbst ist nicht direkt zugänglich ist, kann diese Beziehung besten in Bezug auf Latch-Eingang Triggerbedingungen erläutert. Um den Ausgang auf einen hohen Zustand auslösen, wird der Trigger-Eingang kurzzeitig von einem höheren zu einem niedrigeren Niveau entnommen. [Siehe "Pin 2 - Trigger"]. Dies bewirkt, dass die Verriegelung eingestellt werden und der Ausgang zu gehen hoch. Betätigen des unteren Komparators ist die einzige Art und Weise, in der die Ausgabe in dem hohen Zustand gebracht werden kann. Die Ausgabe kann auf einen niedrigen Zustand, indem die Schwelle von einem niedrigeren auf ein höheres Level zu gelangen zurückgegeben werden [siehe "Pin 6 - Threshold"], die setzt die Verriegelung. Die Ausgabe kann auch aus zu gehen, indem sie die auf einen niedrigen Zustand in Bodennähe geringer sein [siehe "Pin 4 - Reset"]. Die Ausgangsspannung ist in diesem Stift ist etwa gleich der Vcc angelegt minus 1,7 V bis 8 Pin.

Pin 4 (Reset):
Dieser Stift wird auch verwendet, um die Verriegelung zurückzusetzen und den Ausgang auf einen niedrigen Zustand. Die Reset-Spannung Schwellenwert liegt bei 0,7 Volt, und ein Waschbecken Strom von 0,1 mA aus diesem Pin wird benötigt, um das Gerät zurückzusetzen. Diese Werte sind relativ unabhängig vom Betriebssystem V + Ebene, so der Reset-Eingang ist TTL-kompatibel für jede Versorgungsspannung. Der Reset-Eingang ein überwiegendes Funktion, das heißt, es wird das Ausgangssignal auf einen niedrigen Zustand unabhängig von dem Zustand von entweder der anderen Eingänge erzwingen. Es kann daher verwendet werden, um einen Ausgangsimpuls vorzeitig beenden, zum Gate Schwingungen von "on" auf "off", etc. Verzögerungszeit von Reset-Ausgang ist in der Regel in der Größenordnung von 0,5 us, und das Minimum zurückgesetzt Impulsbreite 0,5 uS . Keine dieser Zahlen ist gewährleistet jedoch, und können von einem Hersteller zum anderen variieren. Kurz gesagt, wird das Reset-Pin verwendet, um das Flip-Flop, das den Zustand des Ausgangs-Pin 3 steuert zurückzusetzen. Der Stift wird aktiviert, wenn ein Spannungspegel zwischen 0 und 0,4 Volt an den Stift angelegt wird. Der Reset-Pin zwingen wird der Ausgang auf einen niedrigen, egal was die anderen Eingänge angeben, um das Flip-Flop sind in. Wenn nicht verwendet, wird empfohlen, dass der Reset-Eingang zur V + verbunden werden jede Möglichkeit von falschen Rückstellung zu vermeiden.

Pin 5 (Control Voltage):
Dieser Stift ermöglicht den direkten Zugriff auf die 2/3 V + Spannungsteiler Punkt, der Referenzwert für die obere Komparator. Es ermöglicht auch indirekten Zugang zu den unteren Komparator, da es ein 2:1-Teiler (R8 - R9) von diesem Punkt aus mit dem unteren Vergleicher-Referenzeingang, Q13. Die Verwendung dieses Endgerät die Möglichkeit des Benutzers, aber es bedeutet extreme Flexibilität durch Zulassen Modifikation des Zeitablaufs ermöglichen, Rücksetzen des Komparators usw. Wenn der Zeitgeber 555 in einer spannungsgesteuerten Betriebsart ihre spannungsgesteuerten Betrieb verwendet wird im Bereich von etwa 1 Volt geringer als V + bis 2 Volt innerhalb von Boden (obwohl dies nicht gewährleistet ist). Spannungen können sicher außerhalb dieser Grenzen angewandt werden, aber sie sollten in den Grenzen der V + und Erde für Zuverlässigkeit beschränken. Durch Anlegen einer Spannung an diesem Stift, ist es möglich, den Zeitpunkt des Geräts unabhängig von dem RC-Netzwerk variieren. Die Steuerspannung kann von 45 bis 90% der Vcc im monostabilen Betrieb variiert werden, wodurch es möglich, die Breite des Ausgangsimpulses RC unabhängig zu steuern. Wenn es in der astabilen Modus verwendet wird, kann die Steuerspannung von 1,7 V an die volle Vcc variiert werden. Variieren der Spannung in der astabilen Modus erzeugt einen frequenzmodulierten (FM)-Ausgang. Im Falle der Steuerspannung-Pin nicht verwendet wird, wird empfohlen, dass sie umgangen werden, an Masse, mit einem Kondensator von ungefähr 0.01uF (10nF) zum Rauschunempfindlichkeit, da sie einen Komparator eingegeben wird. Diese Tatsache ist nicht in vielen 555 Schaltungen offensichtlich, da ich viele Schaltungen mit 'no-pin-5' mit nichts verbunden, aber das ist das richtige Verfahren gesehen haben. Der kleine keramische Kappe kann zu beseitigen Fehlauslösungen.

Pin 6 (Threshold):

Pin 6 ist ein Eingang zu dem oberen Vergleicher (der andere Pin 5) und wird verwendet, um die Verriegelung, die das Ausgangssignal auf niedrig geht bewirkt zurückzusetzen. Zurücksetzen über diesen Anschluss wird berechnet, indem das Terminal von unten nach oben eine Spannung von vollbracht 2/3 V + (die normale Spannung an Pin 5). Die Wirkung der Schwelle Stift pegelempfindlichen, wodurch langsame Rate einer Änderung Wellenformen. Der Spannungsbereich, der sicher an die Schwelle Stift aufgebracht werden kann zwischen V + und Erde. Ein Gleichstrom, bezeichnet der Schwellenstrom, muss auch in diesem Terminal fließen von der externen Schaltung. Dieser Strom ist in der Regel 0.1μA und wird die Obergrenze der Gesamt-Widerstand zulässigen von Pin 6 bis V definieren +. Entweder für Timing Konfigurationsbetriebsart bei V + = 5 Volt, ist dieser Widerstand 16 Mega-Ohm. Für 15 Volt-Betrieb ist der maximale Wert des Widerstandes 20 Megaohm.

Stift 7 (Discharge):
Dieser Stift ist mit dem offenen Kollektor eines npn-Transistors (Q14), dessen Emitter an Masse geht verbunden, so dass, wenn der Transistor ausgeschaltet ist "ein", Pin 7 effektiv mit Masse kurzgeschlossen ist. Normalerweise sind die Timing-Kondensator zwischen Zapfen 7 und Masse geschaltet und entladen wird, wenn der Transistor einschaltet "ein". Die Leitzustand dieses Transistors ist identisch im Timing der von der Ausgangsstufe. Es ist "on" (geringer Widerstand auf Erde), wenn das Ausgangssignal gering ist und "off" (hoher Widerstand auf Erde), wenn der Ausgang hoch. In beiden monostabilen und astabilen Zeitmodi wird diese Transistorschalter verwendet, um die geeigneten Knoten des Netzwerks Timing an Masse zu klemmen. Sättigungsspannung ist typischerweise unterhalb von 100mV (Milli-Volt) für Ströme von 5 mA oder weniger, und Off-Leckstrom beträgt etwa 20 nA (diese Parameter werden nicht von allen Herstellern angegeben, jedoch). Maximale Kollektor-Strom wird intern durch Design beschränkt, wodurch Beschränkungen Kondensator Größe wegen Impuls-Entladestrom Höhepunkt. In bestimmten Anwendungen kann dies Ausgang mit offenem Kollektor als Hilfsstoff Ausgangsanschluss verwendet werden, mit N-schaltender Fähigkeit ähnlich dem Ausgang (Pin 3).

Pin 8 (V + = Ub):
Die V + Stift (auch als Vcc bezeichnet) ist der positive Versorgungsspannungsanschluß des 555 Timers IC. Versorgungsspannungsanschluß Betriebsbereichs für den 555 ist 4,5 Volt (Minimum) bis 16 Volt (Maximum), und es ist zum Betrieb zwischen 5 Volt und 15 Volt angegeben. Das Gerät wird im Wesentlichen funktionieren auf dieselbe über diesen Bereich von Spannungen, ohne Änderung der Zeitablauf. Eigentlich ist die bedeutendste Unterschied im Betrieb der Antriebsvierkant Fähigkeit, die für beide Strom-und Spannungsbereich erhöht, wenn die Versorgungsspannung erhöht wird. Empfindlichkeit Zeitintervall Spannungsänderung zu liefern ist niedrig, in der Regel 0,1% pro Volt. Es gibt spezielle und militärische Geräte zur Verfügung, die arbeiten mit Spannungen so hoch wie 18 Volt.




Probieren Sie die einfachen 555 Test-Schaltung aus. 5. um Sie gehen, und testen Sie alle Ihre 555-Timer-ICs. Ich baue einige für Freunde und Familie. Ich bringe mein eigenes Tester Schinken-Fests und was nicht sofort tun, einen Scheck und sehen, ob sie schwingen. Oder als Trouble Shooter in 555 basierten Schaltungen verwenden. Dieser Tester wird schnell sagen, ob der Timer funktioniert oder nicht. Obwohl nicht narrensicher, wird es Ihnen sagen, wenn die 555 kurzgeschlossen oder schwingt. Wenn beide LEDs blinken der Timer ist wahrscheinlich in einwandfreiem Zustand. Wenn eine oder beide LEDs ausgeschaltet oder auf festem sind die Timer ist defekt. Einfach oder?



Der Kondensator verlangsamt, wie es auflädt, und in der Tat erreicht nie die volle Versorgungsspannung. Das ist der Fall, ist die maximale Ladung, die im Rahmen der Zeitsteuerungsschaltung (66,6% der Versorgungsspannung) ein wenig über der Ladung nach einer Zeitkonstante (63,2%) erhielten.





Der Kondensator verlangsamt, wie es Entladungen und nie ganz erreicht das Massepotential. Das heißt, die minimale Spannung es arbeitet bei muss größer als Null sein. Zeitsteuerungsschaltung ist 63,2% der Versorgungsspannung.




Die Entladung eines Kondensators auch Zeit und wir können die Zeitdauer durch Verringern Widerstand (R), um den Stromfluss zu verkürzen.







Betriebsdauer Modi: Der 555-Timer hat zwei grundlegende Betriebsmodi: ein Schuss und astable. In der One-Shot-Modus werden die 555 wirkt wie ein Monoflop. Eine monostabile soll einen einzigen stabilen Zustand haben - das ist das Aus-Zustand. Wann immer er durch einen Eingangsimpuls, die monostabilen Schalter auf seine temporären Zustand ausgelöst. Es bleibt in diesem Zustand für eine Zeitperiode, die durch ein RC-Netzwerk bestimmt. Es gibt dann in ihren stabilen Zustand. Mit anderen Worten erzeugt die monostabile Schaltung einen einzelnen Impuls einer festen Zeitdauer jedes Mal empfängt und Eingangs Triggerimpulses. Daher auch der Name One-Shot. Monostabilen Multivibratoren sind zum Drehen eine Schaltung oder eine externe Komponente oder Ausschalten für eine bestimmte Länge der Zeit verwendet. Es wird auch verwendet, um Verzögerungen zu erzeugen. Wenn mehrere One-Shots kaskadiert sind, kann eine Vielzahl von sequentiellen Zeitimpulse erzeugt werden. Diese Impulse werden Sie Zeit und Abfolge eine Reihe von verwandten Arbeiten zu ermöglichen.

Der andere grundlegende Betriebsmodus des 555 ist als und astabilen Multivibrators. Ein astabiler Multivibrator ist einfach und Oszillator. Der astabile Multivibrator erzeugt einen kontinuierlichen Strom von rechteckigen Aus-Ein-Impulse, dass der Schalter zwischen zwei Spannungspegeln. Die Frequenz der Impulse und deren Tastverhältnis sind abhängig von den RC-Netzwerk-Werte.

One-Shot Betrieb: Abb. 4 zeigt die grundlegende Schaltung des 555 als Monoflop verbunden ist. Ein externes RC-Netzwerk zwischen der Versorgungsspannung und Masse liegt. Der Verbindungspunkt des Widerstands und des Kondensators ist mit dem Schwellenwert-Eingang, der der Eingang des oberen Komparators verbunden ist. Die interne Entladetransistor ist auch mit dem Verbindungspunkt des Widerstands und des Kondensators verbunden ist. Ein Eingang Triggerimpuls an dem Triggereingang, der die Eingabe in den unteren Komparator angelegt.

Mit dieser Schaltungsanordnung wird das Steuer-Flip-Flop anfänglich zurückgesetzt. Deshalb ist die Ausgangsspannung nahezu Null Volt. Das Signal von der Steuer-Flip-Flops bewirkt, T1 zu leiten und als Kurzschluß über den externen Kondensator handeln. Aus diesem Grund kann der Kondensator nicht belasten. Während dieser Zeit ist der Eingang zu dem oberen Vergleicher nahe null Volt wodurch das Komparatorausgangssignal, um die Steuer-Flip-Flop zurückgesetzt zu halten.


Beachten Sie, wie die monostabile um seinen Puls unabhängig von den Eingängen ausgegeben weiterhin schwingt wieder nach oben. Das heißt, da das Ausgangssignal ist nur durch den Eingangsimpuls ausgelöst wird, der Ausgang tatsächlich abhängig von der Kondensatorladung.






Monostable Mode:

Die 555 in fig. 9a wird hier in seiner höchsten prinzipielle Funktionsweise gezeigt; als ausgelöst monostabilen. Eine unmittelbare Beobachtung ist die extreme Einfachheit dieser Schaltung. Nur zwei Komponenten, um einen Timer, einen Kondensator und einen Widerstand aufweist. Und für Störfestigkeit vielleicht einen Kondensator an Pin 5. Aufgrund der internen Verriegelungsmechanismus des 555, wird der Timer immer Zeit-out einmal ausgelöst, unabhängig von einer späteren Rauschen (z. B. bounce) am Eingang Trigger (Pin 2). Dies ist ein großer Vorteil in Anbindung der 555 mit lauten Quellen. Nur für den Fall Sie nicht wissen, was Bounce 'ist: Bounce ist eine Art von schnellen, kurzfristigen Lärm durch einen Schalter, Relais, etc. verursacht und nahm dann von der Eingangs-Pin.
Der Triggereingang anfänglich hoch (ca. 1/3 der + V). Wenn ein Negative geht Triggerimpuls an den Trigger-Eingang (siehe Fig. 9a) aufgebracht wird, wird der Schwellenwert auf der unteren Komparators überschritten. Der untere Vergleicher legt somit das Flip-Flop. Das verursacht T1 abzuschneiden, als eine offene Schaltung. Die Einstellung des Flip-Flops bewirkt auch eine positiv werdenden Ausgangspegel die den Beginn der Ausgangstiminganpassungseinrichtung Impuls ist.

Der Kondensator beginnt nun durch den externen Widerstand belasten. Sobald die Ladung auf dem Kondensator gleich 2/3 der Versorgungsspannung, der obere Vergleicher-Trigger und setzt die Steuer-Flip-Flop. Das beendet die Ausgabe Impuls, zurück schaltet auf Null. Zu diesem Zeitpunkt T1 wieder leitet wodurch Entladen des Kondensators. Wenn eine negative Impuls an den Reset-Eingang angelegt wird, während der Ausgangsimpuls hoch ist, wird es sofort beendet werden, dass als Impuls des Flip-Flop zurückgesetzt wird.

Wenn ein Trigger-Impuls an den Eingang angelegt wird, wird die 555 erzeugen seine Single-Dauer Ausgangsimpuls. Je nach den Werten der externen Widerstands und der Kapazität verwendet wird, kann der Ausgang Zeitsteuerimpuls von etwa einer Millisekunde bis so hoch wie auf hundert Sekunden eingestellt werden. Für Zeitintervalle von weniger als etwa 1-Millisekunde, wird empfohlen, dass Standard-Logik-One-Shots für schmale Impulse entwickelt anstelle eines 555-Timer verwendet werden. IC Timer werden in der Regel eingesetzt, wenn lange Ausgangsimpulse erforderlich sind. Bei dieser Anwendung ist die Dauer des Ausgangsimpulses in Sekunden ungefähr gleich:

                                                          T = 1,1 x R x C (in Sekunden)

Der Ausgang Pulsbreite durch die obige Formel und mit relativ wenig Einschränkungen definiert ist, kann Riementriebskomponenten R (t) und C (t) einen weiten Bereich von Werten. Es gibt eigentlich keine theoretische Obergrenze für T (Ausgang Pulsbreite), nur praktischer Natur. Die Untergrenze liegt 10US. Sie können prüfen, den Bereich der T zu sein 10us bis unendlich, nur von R und C Grenzen begrenzt. Special R (t) und C (t) Techniken ermöglichen Zeitperioden von Tagen, Wochen und sogar Monate, wenn dies gewünscht wird.
Jedoch ist eine vernünftige Untergrenze für R (t) in der Größenordnung von etwa 10Kilo ohm, hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt der Energiewirtschaft. (. Obwohl R (t) kann geringer sein, dass 10K ohne Schaden gibt es keine Notwendigkeit dafür unter dem Gesichtspunkt der Erzielung einer kurzen Impulsbreite) Ein praktisches Minimum für C (t) ungefähr 95pF; darunter die Einstreuungen von Kapazitätswerten bemerkbar, die Begrenzung Genauigkeit und Vorhersagbarkeit. Da es offensichtlich ist, dass das Produkt dieser beiden Minima einer T, die kleiner ist die 10US ergibt, gibt es viel Flexibilität in der Auswahl von R (t) und C (t). Normalerweise C (t) wird zunächst auf Größe zu minimieren gewählt (und Kosten), dann R (t) gewählt wird.

Die obere Grenze für R (t) liegt in der Größenordnung von ungefähr 15 Mega Ohm sollte aber niedriger sein als diese, wenn alle die Genauigkeit der der Lage ist, 555 erreicht werden soll. Die absolute Obergrenze von R (t) durch den Schwellstrom plus der Entladung Leckage, wenn die Betriebsspannung +5 Volt ist bestimmt. Zum Beispiel mit einem Schwellenwert sowie Leckstrom 120nA ergibt dies einen maximalen Wert von 14M für R (t) (sehr optimistischen Wert). Auch, wenn die C (t) Ableitstrom ist so, dass die Summe der Schwellenstrom und der Leckstrom von mehr als 120 nA der Schaltung niemals Timeout weil die obere Schwellenspannung nicht erreicht werden. Daher ist es ratsam, einen Wert für R (t) so zu wählen, dass bei einem Spannungsabfall von 1/3 V + über sie, sollte der Wert 100-mal mehr, falls durchführbar.
So sollte es offensichtlich sein, dass die tatsächliche Begrenzung von C (t) angeordnet werden ihre Leckage, nicht seinen Kapazitätswert ist, da größere Kondensatoren-Wert höher als eine Tatsache Leckagen des Lebens haben. Low-Leakage-Typen, wie Tantal oder NPO, verfügbar sind und bevorzugt für lange Zeitperioden. Manchmal Eingangs Triggerquelle Bedingungen existieren können das wird irgendeine Art von Signalkonditionierung erforderlich, um die Kompatibilität mit den auslösenden Anforderungen des 555 zu gewährleisten. Dies kann durch das Hinzufügen eines weiteren Kondensator, ein oder zwei Widerständen und einen kleinen Signal-Diode mit dem Eingang, um einen Impuls Differenzierer bilden, um den Eingang Triggerimpulses auf eine Breite von weniger als 10US (in der Regel weniger als T) verkürzt erreicht werden. Ihre Werte und Kriterium sind nicht kritisch; der Hauptgrund ist, dass die Breite des resultierenden differenzierten Impulses (nach C) sollte kleiner als die gewünschte Ausgangsimpuls für die Dauer der Zeit, die unterhalb der 1/3 V + Triggerpegel.

Es gibt mehrere verschiedene Typen von 555 Timern. Die LM555 von National ist die häufigste man in diesen Tagen, meiner Meinung nach. Die Exar XR-L555 Timer ist ein Micropower Version des Standards 555 bietet eine direkte, Pin-für-Pin (auch als Plug-kompatibel) Ersatz Vorrichtung mit einem Vorsprung von einer unteren Leistungsbetrieb. Es ist geeignet für den Betrieb von einem breiteren Spektrum von positiven Versorgungsspannung von so niedrig wie 2.7volt minimalen bis zu 18 Volt maximal. Bei einer Versorgungsspannung von 5 V werden die L555 typischerweise von etwa 900 Mikrowatt dissipieren, so dass es sich ideal für batteriebetriebene Schaltungen. Das interne Schema der L555 ist sehr ähnlich dem Standard 555, aber mit zusätzlichen Features wie die aktuellen spiking "Filterung unteren Abtrieb Fähigkeit, höhere Knotenpunkt Impedanzen und eine bessere Rauschunterdrückung.

Maxim ICM7555 und Sanyo LC7555 Modelle sind ein Low-Power-, Allzweck-CMOS-Design-Version des Standard-555 auch mit einem direkten Pin-für-Pin-Kompatibilität mit dem regulären 555. Seine Vorteile sind sehr geringen zeitlichen / Vorströme, niedriger Verlustleistung-Operation und eine noch breitere Betriebsspannungsbereich von so niedrig wie 2,0 Volt bis 18 Volt. Bei 5 Volt die 7555 rund 400 Mikrowatt abführen, so dass es auch sehr geeignet für Batteriebetrieb. Die schematische Darstellung des internen 7555 (nicht dargestellt) ist jedoch völlig verschieden von der normalen Version 555 wegen der unterschiedlichen Design-Prozess mit CMOS-Technologie. Es hat viel höhere Eingangsimpedanzen als die Standard-Bipolar-Transistoren verwendet. Der CMOS-Version entfernt Wesentlichen keine Timing-Komponente Beschränkungen im Zusammenhang mit Timer-Bias-Ströme, so dass Widerstände so hoch wie praktikabel eingesetzt werden.
Dieser vielseitig einsetzbare Version sollte erwogen werden, wo eine breite Palette von Timing gewünscht wird, sowie Low-Power-Betrieb und geringen Strom sync'ing zu sein scheint in der besonderen Gestaltung wichtig ist.
Ein paar Jahre nach Intersil, Texas Instruments auf den Markt kam mit einem anderen cmos Variante genannt LINCMOS (Linear CMOS) oder Turbo 555. Im Allgemeinen ist unterschiedlicher Hersteller für die cmos 555 den Strom von 10mA bis 100μA reduziert, während die Versorgungsspannung mindestens etwa 2 Volt reduziert wurde, so dass es eine ideale Typ für 3v Anwendungen. Der CMOS-Version ist die Wahl für batteriebetriebene Schaltungen. Allerdings ist der negativen Seite für die CMOS 555 die die reduzierte Ausgangsstrom, sowohl für synchron und Quelle, aber das Problem kann durch die Zugabe eines Verstärkertransistors am Ausgang, wenn dies erforderlich gelöst werden. Zum Vergleich können die regelmäßige 555 problemlos liefern einen 200mA Ausgang gegen 5 bis 50mA für die 7555. Auf der Werkbank der regulären 555 erreicht eine begrenzte Ausgangsfrequenz 180Khz während die 7555 leicht übertraf die 1.1MHz Marke und die TLC555 gestoppt bei etwa 2,4 MHz. Komponenten verwendet wurden, waren 1% Widerstände und Low-Leakage-Kondensatoren, Versorgungsspannung verwendet wurde 10volt.

Einige der weniger wünschenswerten Eigenschaften der regulären 555 sind hohe Stromaufnahme, hoher Zündstrom, doppelte Leistung Übergänge, und die Unfähigkeit, mit sehr niedrigen Versorgungsspannungen laufen. Diese Probleme wurden in einer Sammlung von CMOS Nachfolger behoben.
Eine Warnung über die regulären 555-Timer-Chips, die 555, zusammen mit einigen anderen Timer-ICs, erzeugt eine große (ca. 150mA) Stromaufnahme Panne bei jedem Ausgang Übergang. Achten Sie darauf, eine kräftige Bypass-Kondensator über die Stromanschlüsse in der Nähe des Timer-Chip verwenden. Und auch so, kann die 555 haben eine Tendenz, Doppel Ausgangsübergänge zu erzeugen.


Ein stabiler Betrieb: Figur 9b zeigt die 555 als astabiler Multivibrator geschaltet. Sowohl die Trigger und Schwellwert-Eingänge (Pins 2 und 6) zu den beiden Komparatoren miteinander verbunden sind und zum externen Kondensator. Der Kondensator lädt Richtung der Versorgungsspannung über die beiden Widerstände R1 und R2. Die Entladung Stift (7), der mit dem internen Transistors ist an die Verbindung dieser beiden Widerstände angeschlossen ist.
Beim ersten wird an die Schaltung angelegt wird, der Kondensator ungeladenen werden wird, wird daher sowohl die Trigger und Schwellwert Eingänge nahe null Volt betragen (siehe Abb.. 10). Die untere Komparator setzt die Steuer-Flip-Flop, wodurch der Ausgang zum Schalten hoher. Das gilt auch schaltet den Transistor T1. Das erlaubt der Kondensator den Ladevorgang zu starten durch R1 und R2. Sobald die Ladung auf dem Kondensator 2/3 der Versorgungsspannung erreicht, wird der obere Vergleicher auszulösen wodurch das Flip-Flop zurückgesetzt wird. Das bewirkt, dass der Ausgang zu schalten niedrig. Transistor T1 leitet auch. Die Wirkung von T1 leitend Ursachen Widerstand R2 über den externen Kondensator angeschlossen werden. Widerstand R2 wird effektiv mit Masse über interne Transistors T1 verbunden. Das Ergebnis davon ist, dass der Kondensator beginnt nun durch R2 entladen.
Der einzige Unterschied zwischen den einzelnen 555, dual 556 und Quad 558 (beide 14-pin-Typen), ist die gemeinsame Stromschiene. Für den Rest bleibt alles der gleiche wie der Single-Version, 8-polig 555.



Sobald die Spannung am Kondensator 1/3 der Versorgungsspannung erreicht, wird der untere Komparator getriggert. Das wiederum bewirkt, dass die Steuer-Flip-Flop zu setzen und den Ausgang zu gehen hoch. T1 unterbricht und wieder dem Kondensator wird aufgeladen. Diesem Zyklus weiterhin mit dem Kondensator wiederholt abwechselnd Laden und Entladen, da die Komparatoren das Flip-Flop zu sein mehrfach gesetzt und zurückgesetzt verursachen. Der resultierende Ausgang wird ein kontinuierlicher Strom von Rechteckpulsen.

Die Frequenz des Betriebs des astabilen Schaltung ist abhängig von den Werten von R1, R2, und C. Die Häufigkeit, mit der folgenden Formel berechnet werden:

f = 1 / (0,693 x C x (R1 + 2 x R2))

Die Frequenz f in Hz, R1 und R2 in Ohm und C in Farad. Die Zeitdauer zwischen den Pulsen wird als "Periode" bekannt ist, und in der Regel mit einem "t" bezeichnet. Der Puls ist auf für t1 Sekunden, dann für t2 Sekunden. Die Gesamtdauer (t) ist t1 + t2 (siehe Abb. 10). Daß Zeitintervall auf der Frequenz durch die bekannte Beziehung bezogen werden:

f = 1 / t oder t = 1 / f


Die Zeitintervalle für die ein und aus Abschnitten der Ausgang auf den Werten von R1 und R2 hängt. Das Verhältnis der Zeitdauer, wenn der Ausgangsimpuls hoch zu der gesamten Periode ist als Tastverhältnis bezeichnet. Das Tastverhältnis kann mit folgender Formel berechnet werden:

D = t1 / t = (R1 + R2) / (R1 + 2R2)

Sie können t1 und t2 mal mit den folgenden Formeln berechnen:

t1 = 0,693 (R1 + R2) C
t2 = 0,693 x R2 x C


Das 555, wenn verbunden, wie in gezeigt. 9b, kann Duty-Zyklen im Bereich von etwa 55 bis 95% zu erzeugen. Ein Arbeitszyklus von 80% bedeutet, dass der Ausgangsimpuls am oder hoch für 80% der gesamten Periode ist. Das Tastverhältnis kann durch Variieren der Werte von R1 und R2 eingestellt werden.

Anwendungen:
Es gibt buchstäblich Tausende von verschiedenen Möglichkeiten, die 555 in elektronischen Schaltungen verwendet werden kann. In fast allen Fällen ist jedoch die grundlegende Schaltung entweder ein One-Shot-oder eine astabile. Die Anwendung erfordert in der Regel eine bestimmte Impulsdauer, Betrieb Frequenz und Tastverhältnis. Zusätzliche Komponenten können in die 555 angeschlossen werden, um das Gerät zu externen Schaltungen oder Geräten verbunden werden. Im Rest dieses Experiment, erstellen Sie sowohl die One-Shot-und astable Schaltungen und erfahren Sie mehr über einige der verschiedenen Arten von Anwendungen, die umgesetzt werden können. Darüber hinaus enthält der letzten Seite dieses Dokuments 555 Beispielen, die Sie bauen und experimentieren mit.

Benötigte Teile:
Neben einem Steckbrett und einem DC Netzteil mit einer Spannung im Bereich von 5 bis 12 Volt-Bereich, benötigen Sie die folgenden Komponenten: 555 Timer, LED, 2-Zoll / 8 Ohm Lautsprecher, 150-Ohm 1/4 Watt Widerstand, zwei 10K ohm 1/4 Widerständen, zwei 1-Mega Ohm 1/2 Watt Widerstände, 10 Mega Ohm 1/4 Watt Widerstand, 0,1 uF-Kondensator und ein 0.68μF Kondensator.






Experimentelle Schritte:



Diese Schaltung ist rückstellbar durch Erdung Pin 4, so sicher sein, ein zusätzliches Kabel an Pin 4 bereit, diese Funktion zu testen.




1. Auf Ihrem Steckbrett, Draht dem one-shot-Schaltung wie in Abbildung 11 dargestellt.

2. Schalten Sie den Stromkreis. Wenn Sie eine Standard-5-Volt-Logik-Versorgung haben, verwenden Sie es für die Bequemlichkeit. Sie können eine beliebige Spannung zwischen 5 und 15 zu verwenden Volt mit einer 555-Timer. Sie können auch die Schaltung von Batteriestrom. Ein Standard-9-Volt-Batterie wird perfekt funktionieren. Mit der Macht verbunden ist, beachten Sie den Status der LED:
ist es ein-oder ausschalten?__________

3. Schließen Sie ein kurzes Stück Draht ein, um den Trigger-Eingang Linie auf Pin 2. Momentan, berühren Sie diese Kabel an Boden. Entfernen Sie es schnell. Das wird einen Impuls am Triggereingang.
Notieren Sie den Zustand der LED:
__________

4. Fahren Sie mit dem LED beobachten und notieren jede Änderung in den Ausgangszustand nach einer Zeitdauer.
Was ist der Staat?
__________

5. Wenn Sie Trigger Die One-Shot-, Zeit die Dauer des Ausgangsimpuls mit eine Stoppuhr oder der Sekundenzeiger Ihrer Uhr. Um das zu tun, die Instant Sie lösen die One-Shot durch Berühren der Draht zu Boden, sofort Beginnen Sie Ihren Stoppuhr oder notieren Sie sich den Sekundenzeiger Ihrer Uhr. Lösen Sie den one-shot und die Zeit der Ausgangsimpuls. Schreiben Sie in der ungefähren Wert des Pulsdauer:
__________

6. Verwendung der Werte des externen Widerstands und Kondensatorwerte in Bild. 11 und das Zeitintervall Formel für ein One-Shot, die Berechnung der Ausgabe-Pulsdauer.
Was ist Ihr Wert?
__________

7. Vergleichen Sie Ihre berechnet und zeitlich Werte Ausgangsimpulse. Erklären Sie einem Diskrepanzen zwischen berechneten und gemessenen Werten.
Antwort:
__________

8. Schließen Sie ein kurzes Stück Draht ein Pin 4. Sie werden, dass als nutzen zurückzusetzen.

9. Lösen Sie den one-shot wie zuvor angegeben. Dann sofort berühren die Reset-Leitung vom Pin 4 auf Masse. Beachten Sie die LED
Ergebnis:
__________

10. Mit einem Voltmeter messen die Ausgangsspannung am Stift 3 während des einen Schuss ist aus und Staaten. Was sind Ihre Werte?
OFF: __________ Volt ON: ___________ Volt.

11. Ersetzen Sie die 10 MegOhm Widerstand mit 1 Megaohm und wiederholen Schritte 5 und 6. Nehmen Sie Ihre zeitlich und berechneten Ergebnisse:
Timed: ________ Sekunden Berechnet: _________ Sekunden




Wenn Sie Lust bekommen, nachdem Sie das Experiment Sie die Widerstände mit Potentiometer ersetzen können, um eine variable Funktion Generator zu bauen und spielen mit, dass um mehr zu erfahren abgeschlossen haben wollen. Um die 'RESET' pin automatisieren, können Sie diesen Pin direkt an die positive von Pin 8. (Danke Bob).



12. Weiter werden Sie mit astable Schaltungen experimentieren. Zunächst verkabeln die Schaltung so es scheint, wie in Fig. 12.

13. Schalten Sie den Stromkreis und beobachten Sie die LED. Was ist passiert?
Antwort:
__________

14. Ersetzen Sie die 10 MegOhm Widerstand mit 1 Megaohm. Wieder beobachten Sie die LED.
Ist die Frequenz höher oder niedriger?
__________

15. Mit Hilfe der Formel in der Anleitung angegeben, berechnen die Schwingungsfrequenz mit R1 als 10 MegOhm, und wieder mit R1 als 1 MegOhm, und wieder mit R1 als 10 MegOhm. R2 ist ein MegOhm in beiden Fällen. Nehmen Sie Ihre freq suchen: f = _____________ Hz (R1 = 10 MegOhm)
f = _____________ Hz (R1 = 1 MegOhm)

16. Berechnen Sie die Zeit t1 und t2 und die Pflicht-Zyklus für jeden Widerstand Wert:
10 MegOhm: t = ___________ t1 = ____________ t2 = ____________
 1 MegOhm: t = ___________ t1 = ____________ t2 = ____________




Überwachung der Timer mit einem Lautsprecher kann amüsant sein, wenn Sie Kondensatoren oder Widerstände einschalten, um eine Orgel zu machen.


17. Rewire die Schaltung macht R1 und R2 10.000 Ohm (10K) und C gleich 0.1μF. Verwenden Sie die gleiche Schaltung in Bild. 12. Aber, ersetzen Sie die LED und ihre Widerstand mit einen Lautsprecher und Kondensator wie in Fig. 13.

18. Schalten Sie den Stromkreis und beachten Sie das Ergebnis:
__________

19. Berechnen der Frequenz der Schaltung: f =________ Hz

20. Wenn Sie ein Oszilloskop, überwachen die Ausgangsspannung an Pin 3. Trennen Sie den Lautsprecher und beachten Sie die Ausgabe.
Beachten Sie außerdem, den Kondensator Ladung und Entladung an Pin 6 oder 2:
__________



Überprüfung der Schritte 1 bis 20:

Die Schaltung Sie diesen Schritten aufgebaut war ein One-Shot-Multivibrator. Die Schaltung ist ähnlich wie in der Anleitung beschrieben. Der Triggereingang wird hoch gehalten mit einem 10.000-Ohm-Widerstand. Wenn Sie Pin 2 zu bringen gering, indem Sie den Draht zu Boden, wird das ein-Schuss. Die LED installiert am Ausgang des 555 wird verwendet, um den Ausgangsimpuls zu überwachen. Die LED leuchtet, wenn der one-shot ausgelöst.
Die Komponentenwerte für die Schaltung ausgewählt sind groß, um so einen langen Ausgangsimpuls zu erzeugen. Das erlaubt Ihnen, die Pulsdauer mit einer Stoppuhr messen. Nachdem der Ein-Schuss ausgelöst wird, bleibt der Ausgang LED ein, bis die Kondensator lädt auf 2/3 der Versorgungsspannung. Das löst die obere Vergleicher und bewirkt die internen Steuer-Flip-Flops zurückgesetzt werden, das Ausschalten des Impulses und Entladen des Kondensators. Der One-Shot wird in diesem Zustand bleiben, bis sie erneut ausgelöst wird.
Timing der Puls sollte eine Ausgabe Dauer von etwa 7,5 Sekunden produziert haben. Berechnung der Ausgang Zeitintervall mit der Formel zuvor, fand man die Pulsdauer zu sein:

                        t = 1,1 x 0,68 x 10 -6 x 10 7 = 7,48 Sekunden


Möglicherweise haben Sie bemerkt einen Unterschied zwischen den berechneten und tatsächlich gemessenen Werten. Die Unterschiede in der Regel von Ungenauigkeiten in Ihr Timing führen. Weiterhin kann Bauteiletoleranzen derart sein, dass die Ist-Werte von den markierten Werte sind.
In den Schritten 8 und 9 Sie demonstrierte die Reset-Funktion. Wie Sie bemerkt haben, können Sie beenden den Ausgangsimpuls vor dem Zeittakt durch Berühren Pin 4 auf Masse abgeschlossen ist. Daß sofort setzt das Flip-Flop und sperrt den Ausgangsimpuls.
In Schritt 10 gemessen man die Ausgangsspannung. Im ausgeschalteten Zustand ist das Ausgangssignal nur einen Bruchteil von einem Volt. Für alle praktischen Zwecke ist sie Null. Beim Auslösen erzeugt der 555 eine 3,5-Volt-Impuls mit einer 5-Volt-Versorgung. Wird etwas anderes der Versorgungsspannung verwendet wird, würde man wahrscheinlich entdeckt, dass der Ausgang während des Pulses etwa 1,5 Volt kleiner als die Versorgungsspannung ist haben.
In Schritt 11, senkte sie den Widerstand Wert auf 1 Megohm. Wie Sie bemerkt haben, das verkürzt den Ausgang Impulsdauer. Die LED nur für eine kurze Zeit geblieben; so kurz in der Tat, dass Sie wahrscheinlich nicht Zeit genau. Die berechnete Dauer des Ausgangsimpulses 0,748 Sekunden.
Die Schaltung Sie die Schritte 12 gebaut - 20 war eine astabile Multi-Vibrator. Die Kippstufe ist ein Oszillator, dessen Frequenz abhängig ist von der R1, R2 und C-Werten. In Schritt 13, sollten Sie festgestellt, dass die aus LED und blitzte auf langsam haben.
Die Schwingungsfrequenz ist 0,176 Hz. Das gibt einen Zeitraum von:

                                     t = 1 / f = 1/.176 = 5,66 Sekunden

Da R1 ist größer als R2, wird die LED für etwas mehr als 5 Sekunden betragen und wird es bleiben off für nur 0,5 Sekunden. Das übersetzt zu einem Tastverhältnis von:

                                     D = t1 / t = 5.18/5.66 = 0,915 bzw. 91,5%

In Schritt 14 ersetzt man die 10 Megaohm mit 1 Megaohm Herstellung sowohl R1 und R2 gleich. Die neue Frequenz 0,706 Hz, viel höher als in Schritt 13. Das übersetzt sich auf einen Zeitraum von 1,41 Sekunden. Berechnung der t1 und t2 Zeiten, sehen Sie, dass die LED für 0,942 Sekunden und aus für 0,467 Sekunden. Das stellt ein Duty-Zyklus:

                                       D = 0.942/1.41 = 0,67 oder 67%

In Schritt 17, Sie haben R1 = R2 = 10.000 Ohm (10K) und C = 0,1 uF. Das erhöht die Frequenz auf 480Hz. Das Ergebnis sollte ein lauter Ton im Lautsprecher haben.
Wenn Sie ein Oszilloskop benutzt hatte, sah man die Ausgabe auf ein verzerrtes Rechteckwelle von ca. 2 Volt Spitze-zu-Spitze sein. Das Verzerrung wird durch den Lautsprecher Last verursacht. Entfernen macht die Wellenform schön und quadratisch und die Spannung steigt bis etwa 5 Volt Spitze-zu-Spitze. Der Kondensator Wellenform ist eine Kombination des klassischen Lade-und Entladekurven früher gegeben.
Es ist sinnvoll, in der Computer geht Funktionsgeneratoren, Uhren, Musik-Synthesizer, Spiele, blinkende Lichter, Drucker, Scanner und die Liste weiter und weiter.


                         Beispiel Schaltkreise:
Ich habe ein paar 555 Schaltung Beispiele unten für Ihre Bequemlichkeit gelegt. Spielen Sie mit verschiedenen Komponenten-Werte und verwenden die Formeln bereits erwähnt, um die Ergebnisse zu berechnen. Dinge zu merken: Zur ordnungsgemäßen monostabilen Betrieb mit dem Timer 555, sollte das Negative geht Trigger Impulsbreite kurz im Vergleich zu dem gewünschten Ausgang Impulsbreite gehalten werden. Werte für den externen Timing-Widerstand und Kondensator kann entweder aus den vorherigen Formeln ermittelt werden. Sie sollten jedoch in den Bereichen von Resistenzen früher die Verwendung von großen Wert Elkos zu vermeiden dargestellt bleiben, da sie undicht sein neigen. Andernfalls sollte Tantal oder Mylar Typen verwendet werden. (Für Störfestigkeit auf den meisten Timer-Schaltungen empfehle ich einen 0.01uF (10nF) Keramik-Kondensator zwischen Pin 5 und Boden.) In allen Schaltplänen unten habe ich die LM555CN Timer-IC von National, aber die NE555 und andere sollten Ihnen keine Probleme .






Schaltungen 1 bis 10a:
Spielen Sie mit verschiedenen Anzeigegeräten wie Glocken, Hupen, Leuchten, Relais, oder was auch immer (wenn möglich). Probieren Sie verschiedene Arten von LDR ist. Wenn Sie aus irgendeinem Grund ein falsches Auslösen zu bekommen, verbinden eine keramische 0.01uF (= 10nF) Kondensator zwischen Pin 5 (555) und Boden. Halten Sie die Grundregeln des 555-Timer, probieren Sie verschiedene Werte für CT und RT (oder die C & R über die Pins 2, 6 und 7) Ersetzen Rt mit einem 1 MOhm Potentiometer, wenn Sie es wünschen. Notieren Sie die Werte verwendet und verwenden Sie die Formeln, um Timing zu berechnen. Überprüfen Sie Ihre Berechnungen mit Ihr Timing.

Fig. 1, Dark Detector:

Es wird ein Alarm ausgelöst, wenn es zu dunkel wird ganz plötzlich. Zum Beispiel könnte diese Schaltung verwendet werden, um zu benachrichtigen, wenn eine Lampe (oder Glühlampe) ausbrennt werden. Der verwendete Detektor ist regelmäßiger Cadmium-Sulfid-Light Dependent Resistor oder LDR, kurz, um die Abwesenheit von Licht zu erfassen und ein kleiner Lautsprecher zu betreiben. Die LDR ermöglicht den Alarm, wenn Licht unter einen bestimmten Pegel.

Fig. 2, Power Alarm:
Diese Schaltung kann als ein hörbares 'Power-out Alarm' verwendet werden. Es verwendet die 555-Timer als Oszillator durch die Anwesenheit von leitungsgebundenen Gleichspannung vorgespannt. Wenn die Netzspannung ausfällt, wird die Vorspannung entfernt, und der Ton wird im Lautsprecher zu hören. R1 und C1 bieten die DC-Bias, die Kondensator Ct lädt auf über 2/3 Spannung, wodurch der Timer-Ausgang niedrig (wie zuvor gelernt). Diode D1 liefert Gleichstromvorspannung an den Timer-Versorgungsstift und gegebenenfalls erhebt eine wiederaufladbare 9-Volt-Batterie über D2. Und wenn der Netzstrom ausfällt, wird DC in den Timer durch D2 eingerichtet.

Fig. 3 Tilt Switch:

Eigentlich wirklich eine Alarmschaltung, es zeigt, wie ein 555-Timer und ein kleines Glas gekapselten Quecksilber-Schalter auf 'tilt' anzuzeigen verwenden.
Der Schalter wird in seiner normalen "offenen" Position, die der Timer-Ausgang niedrig bleiben, wie C1 beim Start festgelegt ermöglicht montiert. Wenn S1 gestört ist, wodurch dessen Kontakte überbrückt werden durch das Quecksilber Blob wird der Latch 555 auf einen hohen Ausgangspegel, wo sie bleiben, selbst wenn der Schalter in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird, wird festgelegt. Die hohe Leistung kann verwendet werden, um einen Alarm der visuellen oder akustischen Art zu ermöglichen. Schalter S2 Willen schweigt die Alarm und setzen Sie die Verriegelung. C1 ist ein keramisches 0.1uF (= 100 Nano-Farad) Kondensator.

Fig. 4, Electric Eye Alarm:
Die Elektro-Eye Alarm ist eigentlich eine ähnliche Schaltung wie der Dunkle Detector von Abb. Ein. Die gleiche Art von LDR eingesetzt wird. Die Tonhöhe des Lautsprechers kann mit dem 500 Kilo-Ohm Potentiometer eingestellt werden. Achten Sie auf die Ausrichtung der positiven (+) der 10uF Kondensator. Das '+' geht an Pin 3.

Fig. 5, Metronom:
Ein Metronom ist ein Gerät in der Musikindustrie verwendet. Es zeigt den Rhythmus durch ein "toc-toc 'Sound, der Geschwindigkeit, mit der 250K Potentiometer eingestellt werden. Sehr praktisch, wenn Sie lernen, Musik zu spielen und müssen den richtigen Rhythmus halten.
Fehler mit Dank zur Messe gewähren in Bezug auf die beiden Widerstände fixiert. (Grant fügte auch einen PNP-Leistungstransistor, um die Lautstärke zu erhöhen und eine für die visuelle als auch Audio-Ausgang geleitet).

Fig. 6, CW Praxis Oscillator:
CW steht für "Continuous Wave" oder Morse-Code. Sie können die Morse-Code mit dieser Schaltung zu üben. Der 100K potmeter ist für den "Pitch" und die 10K für das Lautsprecher-Lautstärke. Die "Key" ist ein Morse-Code-Taste.

Fig. 7, CW Monitor:
Diese Schaltung überwacht den Morse-Code "on-air" über die Abstimmschaltung hookup an Pin 4 und dem kurzen Draht-Antenne. Der 100K potmeter steuert die Ton-Tonhöhe.

Fig. 8, Ten-Minute Timer:
Kann als Time-Out Warnung für Ham Radio verwendet werden. Die Federal Communications Commission (FCC) erfordert die Funkamateur zu seiner Station, indem er seine Call-Zeichen mindestens alle 10 Minuten zu identifizieren. Dies kann ein Problem sein, vor allem bei längeren Gesprächen, wenn es schwierig ist, die Spuren der Zeit zu halten. Der 555 ist als One-Shot, so dass eine visuelle Warnanzeige aktiv wird nach 10-Minuten verwendet. Um den Zyklus zu beginnen, wird der Reset-Schalter gedrückt wodurch die 'Green' führte zu leuchten. Nach 10 Minuten von der 500K Potentiometer R1 gesetzt, wird das 'Red' LED-Licht, um den Bediener, dass er zu identifizieren warnen.

Fig. 9, Schmitt Trigger:
Eine sehr einfache, aber effektive Schaltung. Es reinigt alle verrauschten Eingangssignal in einem schönen, sauberen und quadratische Ausgangssignal. In Funksteuerung (R / C) wird es aufzuräumen laut Servosignale von HF-Störungen durch lange Servokabel verursacht. Solange R1 gleich R2 wird die 555 automatisch für jede Versorgungsspannung im Bereich von 5 bis 16 Volt Bereichs vorgespannt wird. (Advanced Electronics:. Es sei angemerkt, dass es eine 180-Grad-Phasenverschiebung wird) Diese Schaltung eignet sich auch zur Konditionierung 60-Hz Sinus Referenzsignal von einer 6,3-Volt-AC-Wandlers vor der Fahrt eine Reihe von binären oder Divide-on durch-N-Zähler. Der große Vorteil ist, dass, im Gegensatz zu einem herkömmlichen Multivibrator Art von Plätzen, die die Eingangsfrequenz dividiert durch 2 ist diese Methode einfach Plätzen die 60-Hz Sinus Referenzsignal ohne Teilung.

Fig. 10, Better Timing:
Besser und stabileres Timing Ausgang wird mit dem Zusatz von einem Transistor und einer Diode mit dem RC Timing Netzwerk erstellt. Die Frequenz kann in einem weiten Bereich variiert werden, während eine konstante 50% Duty Cycle. Wenn das Ausgangssignal hoch, ist der Transistor in die Sättigung durch R2, so dass der Ladestrom Durchgängen durch den Transistor und R1 bis C. Wenn der Ausgang auf niedrig geht, schneidet die Entladetransistor (Pin 7) aus dem Transistor und entlädt den Kondensator durch vorgespannte R1 und der Diode. Die high & low Zeiten gleich sind. Der Wert des Kondensators (C) und dem Widerstand (R1 oder potmeter) ist nicht gegeben. Es ist nur ein Beispiel dafür, wie es zu tun, und die Werte sind von der Art der Anwendung bis zu, so wählen Sie Ihre eigenen Werte. Die Diode kann jede kleine Signaldiode wie NTE519, 1N4148, 1N914 oder 1N3063 sein, sondern eine hohe Leitfähigkeit Germanium oder Schottky-Typ für die Diode minimiert die Diode Spannungsabfall im Transistor und Diode. Jedoch sollte der Transistor eine hohe beta so daß R2 können groß sein und trotzdem zu den Transistor zu sättigen. Der Transistor kann ein TUN (europa), NTE123, 2N3569 und die meisten anderen.

Fig. 10a, Missing Pulse Detector (Basic):

Dieser Transistor kann mit einem EKG oder NTE159 ersetzt werden. Dies ist nur ein Basismodell aber funktioniert. Experimentieren Sie mit den Werten von Widerstand und Kondensator. Ein gutes Beispiel wäre der sein 'Crashed Aircraft Locator' Leuchtfeuer in Funk verwendet. Wenn es kein Signal, das er sieht es als eine fehlende Puls und klingt Summer.



Die folgenden Schaltungen sind Beispiele dafür, wie ein 555-Timer IC in Kombination unterstützen mit einem anderen Ich ntegrierte C ircuit. Auch haben Sie keine Angst zu experimentieren. Sofern Sie die min und max Parameter des 555 zu umgehen, ist es sehr schwer zu zerstören. Einfach Spaß haben und etwas lernen, es zu tun.














Schaltungen 11 bis 14:
Spielen Sie mit verschiedenen Anzeigegeräten wie Glocken, Hupen, Leuchten, Relais, oder was auch immer (wenn möglich). Probieren Sie verschiedene Arten von LDR ist. Wenn Sie aus irgendeinem Grund ein falsches Auslösen zu bekommen, verbinden eine keramische 0.01uF (= 10nF) Kondensator zwischen Pin 5 (555) und Boden. In allen Schaltplänen unten habe ich die LM555CN Timer-IC von National. Der 555 Timer wird mit jeder Spannung zwischen 3,5 und 15Volt arbeiten. Eine 9-Volt-Batterie ist in der Regel eine allgemeine Wahl. Sich Notizen ist ein wichtiger Aspekt des Lernprozesses.


Fig. 11, Two-Tones:
Der Zweck dieses Experiments ist es, zwei 555-Timer miteinander zu verbinden, um eine 2-Noten-Klangfarbe zu kreieren. Wenn Sie möchten, können Sie das Dual-556-Timer ic.

Fig. 12, Recording Beep:
Diese Schaltung wird verwendet, um die Aufnahme von Telefongesprächen rechtliche halten. Wie Sie vielleicht wissen, tut sonst ohne Zustimmung der anderen Partei ist illegal. Der Ausgang von IC1 wird an die zweite 555-PIN 3 zugeführt und hörbar gemacht über C2 und des Lautsprechers. Jede 8-Ohm-Lautsprecher tun wird.

Fig. 13, Coin Toss:

Electronic 'Heads-oder-Zahl "Münzwurf Schaltung. Grundsätzlich ist ein Ja oder Nein Entscheidungsträger, wenn man nicht Make up your mind sich. Der 555 wird als astabilen Oszillator verdrahtet, Antreiben der wiederum über einen Stift 3, der 7473 Flip-Flop. Wenn Sie S1 drücken Sie nach dem Zufallsprinzip wählt die "Heads" oder "Tails 'geführt. Die LEDs flashrate ist etwa 2 kHz (Kilo-Hertz), die viel schneller als deine Augen zu folgen, so zunächst scheint es, dass beide LEDs "ON". Sobald der Schalter losgelassen wird nur eine LED leuchtet.

Fig. 14, Logic Probe:
Bietet Ihnen drei sichtbaren Indikatoren; "Logik 1" (+, rote LED), "Logisch 0" (-, grüne LED) und "Pulse" (gelbe LED). Gut für TTL-und CMOS. Die gelbe oder "Puls"-LED leuchtet auf etwa 200 ms, um einen Impuls ohne Rücksicht auf seine Breite anzugeben. Diese Funktion ermöglicht es, eine Kurzzeit-Impuls, der sonst nicht auf die Logik 1 und 0 LEDs sehen zu beobachten. Ein kleiner Schalter (Sub-Folie oder momentane push) über den 20K Widerstand verwendet, um dieses "Impuls" führten permanent nachdem ein Impuls auftritt.
Im Betrieb für eine logische 0 Eingangssignal, sowohl die '0 'geführt und der Puls led kommen' ON ', aber der "Puls"-LED erlischt nach 200 ms. Die Logikpegel sind über den Widerstand R1 (1K), dann durch T1 (NPN, Si-AF Vorverstärker / Driver) amplifiziert, und ausgewählt von dem IC 7400, was sie sind detektiert. Diode D1 ist ein kleines Signal Diode die Schutz 7400 und die LEDs vor übermäßiger inverse Spannungen während Kondensatorentladung.
Für eine logische '1 'Eingang, nur die logische '1' wird LED (rot) sein, 'ON'. Bei geschlossenem Schalter wird der Stromkreis anzuzeigen, ob ein ins Negative geht oder positiv werdenden Impuls aufgetreten ist. Wenn der Puls ist in positiver Richtung, sowohl die '0 'und' Puls 'LED leuchtet auf. Wenn der Impuls negativer Richtung, wird die '1 'und' Puls 'LED eingeschaltet sein.



Überprüfen Sie den Eintrag in der Tabelle 2. Es zeigt einige Variationen in der 555 Herstellungsprozesses von zwei verschiedenen Herstellern, National Semiconductor und Signetics Corporation. Da andere Hersteller sind dann die beiden Ich schlage vor, wenn Sie eine Schaltung, mit der insbesondere 555 Modell sie in der schematischen geben Stick bauen. Bedeutung haben die LM555 und NE555 geringfügige Unterschiede, wie sie funktionieren. Im Allgemeinen können Sie eine für den anderen. Allerdings bei irgendeiner Gelegenheit werden die NE555 nicht in Ihrer Schaltung arbeiten, aber die LM555 tut und umgekehrt. Also, wenn ein bestimmtes Schema für eine NE555, uA555, LM555 oder MC1455 versuchen, diese spezielle Art zu erhalten, wenn die Dinge nicht funktionieren ruft.



Die absolute Maximum Ratings (in freier Luft) für NE / SA / SE-Typen sind:
Vcc, Versorgungsspannung                                 : max. 18V
Eingangsspannung (CONT, RESET, THRES, TRIG): Vcc
Ausgangsstrom                                                  : ca. 225mA
Der operative Free-air temp. Bereich                     : NE555 ........... 0 ° C - 70 ° C
                                                                           SA555 ........... -40 ° C - 85 ° C
                                                                           SE555, SE555C ... -55 ° C - 125 ° C
Lagertemperaturbereich                                        : -65 ° C - 150 ° C
Gehäusetemperatur für 60sec. (FK-Paket)              : 260 ° C

Empfohlene Literatur:

1. 555 Timer IC Circuits. Forrest M. Mims III, Ingenieur-Mini Notebook. Radio Shack Cat. No: 62-5010.
"Create & Experiment mit Impulsgeber, Oszillatoren und Zeitverzögerungen."

2. IC Timer Kochbuch. Walter G. Jung. Veröffentlicht von Howard W. Sams & Co., Inc. ISBN: 0-672-21932-8.
"Ein Verweis" Muss "für Hobby-, Techniker und Ingenieure."

3. Der 555 Timer Applications Sourcebook. Howard M. Berlin. Herausgegeben von Sams Inc. ISBN: 0-672-21538-1.
"Erfahren Sie, wie Sie die 555 verbinden, führen Sie 17 einfache Experimente."

4. Andere gute 555 Timer / Oszillator Tutorials können auch hier gefunden werden:
Doctronics
Williams Lab
LM555 und LM556 Timer Circuits


Quelle:
Copyright © 1995 - Tony van Roon (VA3AVR). ALLE RECHTE VORBEHALTEN.
Zuletzt aktualisiert am: 26. September 2010
https://archive.is/EwHUt




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Impressum: Fritz Prenninger, Haidestr. 11A, A-4600 Wels, Ober-Österreich, mailto:schaltungen@schaltungen.at
ENDE






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