ऑपरेटिंग मोड, वैशिष्ट्यांचे वर्णन आणि NE555 चिपचे पिन असाइनमेंट

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे विकसित करताना, दिलेल्या लांबीच्या स्पंदनांची निर्मिती करणे किंवा दिलेल्या वारंवारतेसह आयताकृती सिग्नल तयार करणे आणि विराम देण्यासाठी लांबीचे विशिष्ट गुणोत्तर तयार करणे अनेकदा आवश्यक होते. अनुभवी डिझायनरसाठी स्वतंत्र डिजिटल घटकांवर अशा डिव्हाइसची रचना करणे कठीण होणार नाही, परंतु या उद्देशासाठी विशेष मायक्रोसर्किट वापरणे अधिक सोयीचे आहे.

NE555 चिप काय आहे आणि ती कुठे वापरली जाऊ शकते

NE555 चिप गेल्या शतकाच्या 70 च्या दशकात विकसित केली गेली होती आणि अजूनही व्यावसायिक आणि शौकीनांमध्ये खूप लोकप्रिय आहे. हा 8 पिनसह घरामध्ये बंद केलेला टाइमर आहे.DIP किंवा विविध पृष्ठभाग माउंट (SMD) आवृत्त्यांमध्ये उपलब्ध.

मायक्रोसर्किटमध्ये दोन तुलना करणारे असतात - वरच्या आणि खालच्या. त्यांच्या इनपुटवर, एक संदर्भ व्होल्टेज तयार होतो, पुरवठा व्होल्टेजच्या 2/3 आणि 1/3 च्या समान. विभाजक प्रतिरोधकांनी तयार केला आहे प्रतिकार 5 kOhm. तुलनाकार आरएस फ्लिप-फ्लॉप नियंत्रित करतात. एक बफर अॅम्प्लिफायर आणि ट्रान्झिस्टर स्विच त्याच्या आउटपुटशी जोडलेले आहेत. प्रत्येक तुलनाकर्त्याकडे एक विनामूल्य इनपुट आहे, ते बाह्य नियंत्रण सिग्नल पुरवण्यासाठी कार्य करते. जेव्हा उच्च पातळी दिसून येते आणि मायक्रोसर्किटचे आउटपुट निम्न स्तरावर स्विच करते तेव्हा वरचा तुलनाकर्ता ट्रिगर केला जातो. खालचा “गार्ड” 1/3 VCC पेक्षा कमी व्होल्टेज कमी करतो आणि टाइमर आउटपुटला लॉजिकल युनिटवर सेट करतो.

NE555 चिपची मुख्य वैशिष्ट्ये

वेगवेगळ्या निर्मात्यांकडील टाइमरची वैशिष्ट्ये लहान मर्यादेत भिन्न असू शकतात, परंतु कोणाचेही मूलभूत विचलन नाही (अज्ञात उत्पत्तीचे मायक्रोक्रिकेट वगळता, आपण त्यांच्याकडून काहीही अपेक्षा करू शकता):

• पुरवठा व्होल्टेज प्रमाणितपणे +5 ते +15 V पर्यंत दर्शविला जातो, जरी डेटाशीटमध्ये 4.5 ... 18 V ची मर्यादा असते.
• आउटपुट वर्तमान 200 एमए आहे.
• आउटपुट व्होल्टेज कमाल VCC वजा 1.6 V आहे, परंतु 5 V च्या पुरवठा व्होल्टेजसह 2 V पेक्षा कमी नाही.
• 5 V वर वर्तमान वापर 5 mA पेक्षा जास्त नाही, 15 V वर - 13 mA पर्यंत.
• नाडी कालावधीच्या निर्मितीमध्ये त्रुटी 2.25% पेक्षा जास्त नाही.
• कमाल ऑपरेटिंग वारंवारता 500 kHz आहे.

सर्व पॅरामीटर्स +25 °C च्या सभोवतालच्या तापमानासाठी निर्दिष्ट केले आहेत.

पिनचे स्थान आणि उद्देश

टाइमर आउटपुट मानक म्हणून मांडले जातात, केस डिझाइनची पर्वा न करता - की घड्याळाच्या उलट दिशेने (जेव्हा वरून पाहिले जाते), 1 ते 8 पर्यंत चढत्या क्रमाने. प्रत्येक आउटपुटचा स्वतःचा उद्देश असतो:

1. GND - डिव्हाइसची सामान्य वीज पुरवठा वायर.
2. TRIG - जेव्हा कमी पातळी लागू केली जाते, तेव्हा तो दुसरा (योजनेनुसार खालचा) तुलनाकर्ता सुरू करतो, त्याच्या आऊटपुटवर एक लॉजिकल युनिट दिसते, जे अंतर्गत RS फ्लिप-फ्लॉप 0 वर सेट करते. त्याच्याशी बाह्य टायमिंग आरसी सर्किट जोडलेले असते. THR वर अग्रक्रम घेते.
3. बाहेर - बाहेर पडा. सिग्नलची उच्च पातळी पुरवठा व्होल्टेजपेक्षा किंचित कमी आहे, निम्न पातळी 0.25 V आहे.
4. रीसेट करा - रीसेट करा. इतर इनपुटवरील सिग्नलकडे दुर्लक्ष करून, कमी पातळी असल्यास, ते आउटपुट 0 वर रीसेट करते आणि टाइमर अक्षम करते.
5. CTRL - व्यवस्थापन. त्यात नेहमी पॉवर रेल व्होल्टेजचा 2/3 स्तर असतो. येथे तुम्ही बाह्य सिग्नल लागू करू शकता आणि त्यासह आउटपुट सुधारू शकता.
6. THR - जेव्हा उच्च पातळी दिसून येते (वीज पुरवठ्याच्या 2/3 पेक्षा जास्त), पहिला (योजनेनुसार शीर्ष) ट्रिगर 1 वर सेट केला जातो आणि अंतर्गत आरएस फ्लिप-फ्लॉप लॉजिकल युनिटच्या स्थितीत जाते.
7. DIS - वेळ-सेटिंग कॅपेसिटरचे डिस्चार्ज. जेव्हा आउटपुटवर उच्च-स्तरीय ट्रिगर दिसून येतो, तेव्हा अंतर्गत ट्रान्झिस्टर उघडतो, जलद डिस्चार्ज होतो. टाइमर ऑपरेशनच्या पुढील चक्रासाठी तयार आहे.
8. VCC - पॉवर आउटपुट. हे 5 ते 15 V पर्यंत व्होल्टेजसह पुरवले जाऊ शकते.

NE555 चिपच्या ऑपरेटिंग मोडचे वर्णन

जरी टाइमरचे आर्किटेक्चर त्याला विविध मोडमध्ये वापरण्याची परवानगी देते, तरीही NE555 साठी ऑपरेशनचे तीन वैशिष्ट्यपूर्ण मोड आहेत.

सिंगल व्हायब्रेटर (स्टँडबाय मल्टीव्हायब्रेटर)

प्रारंभ स्थिती:

• इनपुट 2 उच्च तर्क पातळी;
• ट्रिगरच्या R आणि S इनपुटवर - शून्य;
• ट्रिगर आउटपुट - 1;
• डिस्चार्ज सर्किट ट्रान्झिस्टर उघडे आहे, कॅपेसिटर सी बंद आहे;
• आउटपुट 3 पातळी 0 आहे.

जेव्हा इनपुट 2 वर शून्य पातळी दिसून येते, तेव्हा खालचा तुलनाकर्ता 1 वर स्विच करतो, ट्रिगर 0 वर फ्लिप करतो. मायक्रो सर्किटच्या आउटपुटवर उच्च पातळी दिसून येते.त्याच वेळी, ट्रान्झिस्टर बंद होते, कॅपेसिटर शंट करणे थांबवते. हे रेझिस्टर R द्वारे चार्ज होण्यास सुरवात होते. त्याच्यावरील व्होल्टेज VCC च्या 2/3 वर पोहोचताच, वरचा तुलनाकर्ता कार्य करेल, ट्रिगर परत 1 वर सेट करेल आणि टाइमर आउटपुट 0 वर सेट करेल. ट्रान्झिस्टर चालू होईल आणि कॅपेसिटन्स डिस्चार्ज करेल. . अशा प्रकारे, आउटपुटवर एक सकारात्मक नाडी तयार होईल, ज्याची सुरूवात इनपुट 2 वर बाह्य सिग्नलद्वारे निर्धारित केली जाते आणि पूर्णता कॅपेसिटर चार्जच्या वेळेवर अवलंबून असते, ज्याची गणना t=1.1⋅R⋅ सूत्राद्वारे केली जाते. सी.

मल्टीव्हायब्रेटर

पॉवर लागू केल्यावर, कॅपेसिटर डिस्चार्ज केला जातो, इनपुट 2 (आणि 6) लॉजिक 0 वर, टाइमर 1 च्या आउटपुटवर (या प्रक्रियेचे वर्णन मागील विभागात केले आहे). R1 आणि R2 द्वारे 2/3 VCC च्या स्तरावर कॅपेसिटन्स चार्ज केल्यानंतर, इनपुट 6 वर उच्च पातळी आउटपुट 3 ते शून्यावर फ्लिप करेल आणि डिस्चार्ज ट्रान्झिस्टर चालू होईल. परंतु कॅपेसिटर थेट डिस्चार्ज होणार नाही, परंतु R2 द्वारे. परिणामी, सर्किट त्याच्या मूळ स्थितीत येईल आणि चक्र पुन्हा पुन्हा पुनरावृत्ती होईल. प्रक्रियेच्या वर्णनावरून, असे दिसून येते की चार्ज वेळ R1, R2 आणि कॅपेसिटरच्या कॅपेसिटन्सच्या रेझिस्टन्सच्या बेरजेने निर्धारित केला जातो आणि डिस्चार्ज वेळ R1 आणि R2 ऐवजी R1 आणि C द्वारे सेट केला जातो. तुम्ही व्हेरिएबल रेझिस्टर लावू शकता आणि डाळींची वारंवारता आणि कर्तव्य चक्र पटकन नियंत्रित करू शकता. गणनासाठी सूत्रे:

• नाडीचा कालावधी t1=0.693⋅(R1+R2)⋅C;
• विराम कालावधी t2=0.693⋅R2⋅C;
• नाडी पुनरावृत्ती दर f=1/(0.693(R1+2⋅R2)⋅C.

विरामाची वेळ नाडी वेळेपेक्षा जास्त असू शकत नाही. या मर्यादेपर्यंत पोहोचण्यासाठी, सर्किटमध्ये डायोड (कॅथोड ते पिन 6, एनोड ते पिन 7) समाविष्ट करून डिस्चार्ज आणि चार्ज सर्किट वेगळे केले जातात.

श्मिट ट्रिगर

555 चिपवर, तुम्ही श्मिट ट्रिगर तयार करू शकता.हे उपकरण हळुहळू बदलणार्‍या सिग्नलचे (साइनसॉइड, सॉटूथ इ.) स्क्वेअर वेव्हमध्ये रूपांतर करते. येथे, टाइमिंग सर्किट्स वापरली जात नाहीत, सिग्नल 2 आणि 6 इनपुटला दिले जातात, एकमेकांशी जोडलेले असतात. जेव्हा 2/3 VCC चा थ्रेशोल्ड गाठला जातो, तेव्हा आउटपुट व्होल्टेज अचानक 1 वर स्विच होते, जेव्हा ते 1/3 च्या पातळीवर खाली येते तेव्हा ते देखील अचानक शून्यावर येते. अस्पष्टतेचे क्षेत्र पुरवठा व्होल्टेजच्या 1/3 आहे.

फायदे आणि तोटे

NE555 चिपचा मुख्य फायदा म्हणजे त्याची वापरणी सोपी आहे - सर्किट तयार करण्यासाठी, एक लहान बंधन पुरेसे आहे, जे स्वतःला गणनेसाठी चांगले देते. त्याच वेळी, डिव्हाइसची किंमत कमी आहे.

टाइमरचा मुख्य तोटा म्हणजे पुरवठा व्होल्टेजवर पल्स कालावधीची स्पष्ट अवलंबित्व. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की सिंगल व्हायब्रेटर किंवा मल्टीव्हायब्रेटर सर्किटमधील कॅपेसिटर रेझिस्टरद्वारे (किंवा दोनद्वारे) चार्ज केला जातो आणि रेझिस्टरचा वरचा टर्मिनल पुरवठा बसशी जोडलेला असतो. रेझिस्टन्सद्वारे विद्युत् प्रवाह व्होल्टेज VCC द्वारे तयार केला जातो - तो जितका जास्त असेल तितका जास्त करंट असेल, कॅपेसिटर जितका वेगवान चार्ज होईल, तुलनाकर्ता जितका लवकर कार्य करेल तितका कमी वेळ निर्माण होईल. काही अज्ञात कारणास्तव, हा क्षण तांत्रिक दस्तऐवजीकरणात नाही, परंतु तो विकसकांना सुप्रसिद्ध आहे.

टाइमरचा आणखी एक दोष म्हणजे तुलनाकर्त्यांचे थ्रेशोल्ड व्होल्टेज अंतर्गत विभाजकांद्वारे तयार केले जातात आणि ते समायोजित केले जाऊ शकत नाहीत. हे NE555 च्या अर्जाच्या शक्यता मर्यादित करते.

आणि आणखी एक अप्रिय वैशिष्ट्य. आउटपुट स्टेज तयार करण्यासाठी पुश-पुल योजनेच्या संबंधात, स्विचिंगच्या क्षणी (जेव्हा वरचा ट्रान्झिस्टर आधीच उघडलेला असतो आणि खालचा ट्रान्झिस्टर अद्याप बंद केलेला नाही किंवा त्याउलट) एक माध्यमातून वर्तमान नाडी आहे. त्याचा कालावधी कमी आहे, परंतु यामुळे मायक्रोसर्किट अतिरिक्त गरम होते आणि पॉवर सर्किट्समध्ये हस्तक्षेप निर्माण होतो.

analogues काय आहेत

टाइमरच्या अस्तित्वादरम्यान, मोठ्या प्रमाणात क्लोन विकसित आणि सोडले गेले आहेत. ते विविध कंपन्यांद्वारे उत्पादित केले जातात, परंतु त्या सर्वांच्या नावात 555 क्रमांक आहे. एनालॉग्स तयार करणार्‍या कारखान्यांमध्ये, इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे लोकप्रिय उत्पादक आणि आग्नेय आशियातील अज्ञात उत्पादक दोन्ही आहेत. जर आधीचे घोषित पॅरामीटर्स प्रदान करतात, तर नंतरच्याकडून कोणतीही हमी अपेक्षित नसावी. घोषित वैशिष्ट्यांमधील विचलन मोठे असू शकतात.

यूएसएसआरमध्ये, एक समान टाइमर KR1006VI1 विकसित केला गेला. त्याची कार्यक्षमता मूळ सारखीच आहे, एक अपवाद वगळता: त्याचे आउटपुट 2 आउटपुट 6 वर प्राधान्य घेते (आणि उलट नाही, जसे NE555). योजना तयार करताना हे लक्षात घेतले पाहिजे. आणि आणखी एक गोष्ट: КР इंडेक्सचा अर्थ असा आहे की मायक्रोसर्किट केवळ DIP8 पॅकेजमध्ये तयार केले जाते.

व्यावहारिक वापराची उदाहरणे

टाइमरच्या व्यावहारिक अनुप्रयोगाची व्याप्ती विस्तृत आहे; या पुनरावलोकनाच्या चौकटीत, विषय पूर्णपणे कव्हर करणे शक्य होणार नाही. परंतु सर्वात सामान्य उदाहरणे विचारात घेण्यासारखे आहेत.

अनेक मायक्रो सर्किट्सवर सिंगल व्हायब्रेटर मोडमध्ये, कोड डायल करण्यासाठी वेळेच्या मर्यादेसह कोड लॉक तयार करणे शक्य आहे. थ्रेशोल्ड पातळी (प्रकाश, टाकी भरण्याची पातळी इ.) पर्यंत पोहोचण्यासाठी विविध सेन्सर्सच्या संयोगाने सिग्नलिंग डिव्हाइस म्हणून वापरणे हा दुसरा मार्ग आहे.

मल्टीव्हायब्रेटर मोडमध्ये (अस्थिर मोड), टाइमरला सर्वात विस्तृत अनुप्रयोग सापडतो. बर्‍याच टायमरवर, तुम्ही फ्लॅशिंग फ्रिक्वेंसी, वेळेवर आणि विराम वेळेवर स्वतंत्र नियमनसह माला स्विच तयार करू शकता.वेळ रिलेसाठी आधार म्हणून NE555 वापरणे आणि 1 ते 25 सेकंदांपर्यंत ग्राहक स्विच-ऑन वेळ तयार करणे शक्य आहे. आपण संगीतकारासाठी मेट्रोनोम तयार करू शकता. हा सर्वात वापरला जाणारा चिप मोड आहे आणि सर्व अनुप्रयोगांचे वर्णन करणे अशक्य आहे.

श्मिट ट्रिगर म्हणून, टाइमर क्वचितच वापरला जातो. परंतु फ्रिक्वेंसी सेटिंग घटकांशिवाय बिस्टेबल मोडमध्ये, NE555 चा वापर डिबाउन्सर किंवा स्टार्ट-स्टॉप मोडमध्ये दोन-बटण स्विच म्हणून केला जातो. खरं तर, फक्त अंगभूत आरएस फ्लिप-फ्लॉप वापरला जातो. टाइमरवर आधारित PWM कंट्रोलर तयार करणे देखील ओळखले जाते.

NE555 टाइमरच्या विविध अनुप्रयोगांचे वर्णन करणारे सर्किट्सचे संग्रह आहेत. ते चिप वापरण्याच्या हजारो मार्गांचे वर्णन करतात. परंतु हे देखील डिझाइनरच्या जिज्ञासू मनासाठी पुरेसे असू शकत नाही आणि त्याला टाइमरचा अतिरिक्त वापर सापडेल ज्याचे अद्याप कोठेही वर्णन केले गेले नाही. मायक्रोसर्किटच्या विकसकांनी मांडलेल्या शक्यता यास अनुमती देतात.

तत्सम लेख: