Časovače - 555, 556 a 7555

555 časovačov

555 timer IC je integrovaný obvod používaný v rôznych aplikáciách, ako je časovač, multivibrátor, generovanie impulzov, oscilátory atď. Je to vysoko stabilný radič schopný produkovať presné časovacie impulzy. Pri monostabilnej prevádzke je oneskorenie riadené jedným externým rezistorom a jedným kondenzátorom. Pri nepriaznivej prevádzke sú frekvencia a pracovný cyklus presne riadené dvoma externými rezistormi a jedným kondenzátorom.

555 Časovač IC

Režimy prevádzky:

555 časovačov má tri prevádzkové režimy, mono-stabilný, astabilný a bi-stabilný. Každý režim predstavuje iný typ obvodu, ktorý má konkrétny výstup.

Astable Mode (Free Running Mode):

Astabilný režim nemá stabilný stav, a preto ho pomenoval ako astabilný režim. Výstup nepretržite prepína medzi vysokým a nízkym stavom bez toho, aby používatelia vymýšľali vlnu. Tento prevádzkový režim možno použiť na riadenie otáčok motorov kontinuálnym zapínaním a vypínaním motora v pravidelných intervaloch, ktoré sa používa v žiarovkách a LED diódach. Môže byť použitý ako hodinový impulz pre digitálne IC obvody. Môže byť použitý ako delič kmitočtov a impulz aj s modulátorom.

Mono-stabilný režim (jeden záber):

V tomto prevádzkovom režime zostane výstup v nízkom stave, kým nevydá spúšťací vstup. Tento typ operácie používaný v systémoch „push to operation“. Keď sa spúšťa vstup, potom výstup prejde do vysokého stavu a vráti sa do pôvodného stavu.

Bistabilný režim (Schmittova spúšť):

V bistabilnom stave má dva stabilné stavy. Pri nízkom vstupe spúšťacieho signálu je výstup obvodu taký vysoký, že pri nízkom vstupe pre resetovanie je výstup obvodu prepnutý do nízkeho stavu. Tento režim je možné použiť v automatizovanom železničnom systéme.

Časovač 555 ako Astable Multi Vibrator alebo v monostabilnom režime

Časovač 555 je veľmi populárny a všestranný integrovaný obvod, ktorý je možné použiť ako astabilné alebo monostabilné multivibrátory. Zapojenie pinov je veľmi ľahké. V nestabilnom režime multivibrátora sme skratovali pin2 a pin6. Ak sa pin č. 6 a 7 skratuje, nazýva sa monostabilný multivibrátor. Najprv sa pozrime na astabilný multivibrátor. Pripojenia, ktoré zostávajú konštantné pre pin č. 4 a 8, resetovací pin je pripojený k kladnému zdroju napájania a pin3 je na výstupe.

Kondenzátor c1 sa nabíja cez R2 a R3. Keď je napätie na kondenzátore 2/3 napájacieho zdroja, komparátor prahovej hodnoty to zaznamená a ips prepne vnútorné obvody do druhého stavu. Potom bude výstup nízky a vybíjací tranzistor sa zapne. Kondenzátor sa teraz vybíja cez odpor R2, pokles napätia na 1/3 napájacieho napätia. V tomto okamihu „spúšťací“ komparátor zaznamená napätie kondenzátora a ips prepne obvod späť do pôvodného stavu. Cyklus sa neustále opakuje a výstupom je obdĺžnikový tvar vlny. Výstup je vysoký, zatiaľ čo sa kondenzátor nabíja, a nízky, keď sa kondenzátor vybíja.

Použitie časovačov 555 ako oneskorovacích obvodov:

Časovač ako mono-stabilný multivibrátor

Vyššie uvedený obvod je mono-stabilný multivibračný obvod využívajúci časovač 555 IC. Môžeme ho použiť ako oneskorovací obvod s operačným prostredím, ktoré poskytuje druhú výstupnú úroveň: nízka úroveň napätia (logika 0) a vysoké napätie (logika 1), výsledkom čoho je výstupný kolík 3 555 časovačov.

Výstup je zvyčajne nízky, ale krátkodobo bude vysoký, v závislosti od hodnôt ostatných komponentov. Hodnoty R a C je možné použiť na určenie časového obdobia výstupného impulzu. Vstup je zvyčajne vysoký a po použití spúšťacieho vstupu sa zníži. Kondenzátor odpojí obvod, aby sa zabránilo účinkom na iné časti obvodu. Časové obdobie je možné vypočítať pomocou vzorca,

T = 1,1 RC

Mono-stabilné krivky pre výpočet časového oneskorenia

Minimálna hodnota R by mala byť asi 1 K, aby sa zabránilo prúdeniu príliš veľkého množstva prúdu do časovača 555. Existuje niekoľko aplikácií časovača IC 555, ktoré používajú v monostabilnom režime činnosti, ako je detekcia chýbajúcich impulzov, spínače bez odskoku, prepínače, delič frekvencie atď.

Pracovanie obvodu oneskorenia časovača

Obvod využíva časovač 555 v mono-stabilnom režime . Keď stlačíte tlačidlo raz, potom pin2 časovača klesne na vysoký výkon na pin3. Keď pin3 stúpne na vysoký, potom signál pošle cez tranzistor na zapnutie žiarovky.

Schéma zapojenia 555 Oneskorenie vypnutia

Kontakt relé nakoniec napája akékoľvek externé striedavé zaťaženie. O čase oneskorenia rozhodujú R1 a C1. Ak dôjde k nesprávnemu spusteniu, bude pravdepodobne potrebné zvýšiť kondenzátor na kolíku 5 časovača na asi 2 uF elektrolytického typu.

Zaťaženie ovládané časovým oneskorením

Schéma zapojenia reléovým zaťažením závislým od časového oneskorenia

Vyššie uvedená schéma zapojenia sa môže použiť na vytvorenie spínača založeného na časovom oneskorení na riadenie akejkoľvek záťaže. Časovač 555 v mono-stabilnom prevádzkovom režime možno použiť na uvedenie relé do činnosti ZAPNUTIE a VYPNUTIE záťaže na pevne stanovený čas. Pretože časová perióda mono-stabilnej verzie 1.1 RC, vyššia hodnota odporu vytvorená predvoľbou dáva vyšší čas. Počas vysokej doby sa lampa zapne a potom zhasne. Obvod je vyrobený z jednoduchých nastaviteľných obvodov na riadenie skutočného relé. Aktuálnu manipulačnú kapacitu bremena možno zvládnuť použitým druhom relé.

Video s časovačom 555 ako Astable Multi Vibrator alebo v monostabilnom režime

Monostabilné multivibrátory majú iba jeden stabilný stav, ktorý zostáva, kým nenastane vstupný impulz. Keď vyvoláva stav, vytvára jeden impulz, potom sa po určitom čase vráti do normálneho stavu. Výstup je vysoký, zatiaľ čo vstup je nízky, a výstup je nízky, zatiaľ čo vstup je vysoký.

556 časovačov

Časovač 556 je duálna verzia časovačov 555. Inými slovami, je vstavaný do dvoch 555 časovačov pracujúcich samostatne. Verzie CMOS ponúkajú vylepšené vlastnosti pre konkrétne aplikácie. Dva časovače pracujú nezávisle na sebe a zdieľajú iba V a zem. Obvod sa môže spustiť a resetovať pri klesajúcich tvaroch vĺn. Časovač 556 má konfiguráciu 14 pinov, ktorá je znázornená na obrázku. Každý časovač je vybavený vlastnými prahmi, spúšťacími, výbojovými, riadiacimi, resetovacími a výstupnými pinmi. Tento IC je možné použiť ako pre oscilátor, tak aj pre generátor impulzov kvôli dostupnosti dvoch samostatných 555 časovačov. Zvyčajne sa ako oscilátor v astabilnom režime používa časovač 555, zatiaľ čo v monostabilnom režime sa používa ako generátor impulzov.

Obvod časovača 556

Popis kolíka:
UZEMNENIE: Uzemnenie (0 V)
SPUŠŤOVAČ: Krátky impulz od najvyššieho po najnižší pri spustení spustí časovač
VÝKON: Počas časovacieho intervalu zostáva výstup na + Vs / Vcc
RESET: Časový interval je možné prerušiť použitím resetovacieho impulzu na nízku hodnotu (0 V)
KONTROLA: Riadiace napätie umožňuje prístup k vnútornému rozdeľovaču napätia (2 / 3Vcc)
PRAH: Prahová hodnota, pri ktorej sa interval končí (končí sa, ak sú 2/3 Vcc)
VÝBER: Výstup otvoreného kolektora môže medzi jednotlivými intervalmi vybiť kondenzátor
Vs, Vcc: Kladné napájacie napätie, ktoré musí byť medzi 3 a 15 V.

Vlastnosti:

• Priama náhrada za SE556 / NE556
• Časovanie od mikrosekúnd po hodiny
• Funguje v nestabilnom aj monostabilnom režime
• Nahrádza dva časovače 555
• Nastaviteľný pracovný cyklus
• Výstup môže napájať alebo klesať 200 mA
• Výstup a napájanie kompatibilné s TTL
• Teplotná stabilita lepšia ako 0,005% na ˚C
• Normálne zapnutý a normálne vypnutý výstup
• Nízka doba vypnutia, menej ako 2 μs

Aplikácie:

• • Presné načasovanie
  • Generovanie impulzu
  • Postupné načasovanie
  • Ovládanie semaforu
  • Generovanie časového oneskorenia
  • Šírka impulzu a modulácia polohy impulzu
  • Lineárny generátor rampy
  • Priemyselné kontroly

Aplikácia časovača 556:

S dvoma časovačmi v jednom balení je 556 ideálny pre aplikácie so sekvenčným časovaním. Výstup prvého časovača je spojený so vstupom druhého časovača cez kondenzátor 0,001 μF.

Z obvodu sú piny 2 a 6 prahovými a spúšťacími vstupmi pre prvý časovač a pin 5 je výstupom. Výstup na kolíku 5 bude vždy inverzná k vstupu na kolíkoch 2 a 6. Rovnako výstup na kolíku 9 druhého časovača bude vždy inverzná k vstupu na kolíkoch 8 a 12. V prevádzke je 0,001 μF kondenzátor sa bude nabíjať na akékoľvek napätie prítomné na výstupe na kolíku 5, napätie kondenzátora sa privedie na vstup druhého časovača, ktorý zvráti stav oboch časovačov a zapne alebo vypne sa. Oneskorenie t1 je určené prvou polovicou a t2 oneskorením druhej polovice. Prvá polovica časovača sa spustí krátkym pripojením kolíka 6 k zemi. Po uplynutí časového limitu sa začína druhá polovica. Jeho trvanie je určené 1,1R2C2.

Aplikácia časovača 556

7555 časovačov

Časovač 7555 je CMOS RC zariadenie s nízkou spotrebou energie, ktoré ponúka značný výkon v porovnaní so štandardnými 555 bipolárnymi časovačmi. Je to stabilný radič schopný produkovať presné údaje časové oneskorenia alebo frekvencie. V jednorazovom režime alebo monostabilnej prevádzke je šírka impulzu každého obvodu presne riadená jedným externým rezistorom a kondenzátorom. Pre spoľahlivú prevádzku ako oscilátor sú frekvencia voľného chodu aj pracovný cyklus presne riadené dvoma externými odpormi a jedným kondenzátorom.

Časovač 7555 je dodávaný s 8-pólovým, ako je znázornené na obrázku. V tomto navyše THRESHOLD, TRIGGER a RESET, široká prevádzka rozsah napájacieho napätia a vylepšený výkon pri vysokých frekvenciách sú pridané.

7555 Časovač

Popis kolíka časovača 7555:
Pin 1-GND: Uzemnenie, nízka úroveň (0 V)
Pin 2- (TRIGGER) ̅: OUT stúpa a interval začína, keď tento vstup klesne pod 1/3 VDD (aktívne minimum)
Pin 3-VÝSTUP: Tento výstup je napájaný na + VDD alebo GND
Pin 4- (RESET) ̅: Časovací interval sa môže prerušiť privedením tohto vstupu na GND (aktívne minimum)
Kolík 5 - RIADIACE NAPÄTIE: Riadte prístup k internému rozdeľovaču napätia (predvolene 2/3 VDD)
Pin 6-PRAHOV: Interval končí, keď je prahové napätie väčšie ako pri riadiacom napätí
Pin 7-VYBITIE: Výstup otvoreného kolektora môže medzi jednotlivými intervalmi vybiť kondenzátor
Pin 8-VDD: Kladné napájacie napätie je zvyčajne medzi 3 V a 15 V.

Vlastnosti časovača 7555:

• Presný ekvivalent vo väčšine prípadov pre 555
• Nízky napájací prúd je 7555-60μA, nízky vstupný prúd je 20pA
• Vysokorýchlostná prevádzka, typické kmitanie 1 MHz pri 5 V.
• Zaručený rozsah napájacieho napätia 2V až 18V
• Teplotná stabilita - 0,005% / ° C pri + 25 ° C
• Normálna funkcia vynulovania, bez premeny napájania počas prechodu výstupu
• Môže byť použitý s časovacími prvkami s vyššou impedanciou ako bežné 555 pre dlhšie RC časové konštanty
• Načasovanie od mikrosekúnd po hodiny
• Funguje v nestabilnom aj monostabilnom režime
• Pevný 50% pracovný cyklus alebo nastaviteľný pracovný cyklus
• Vysoký výstupný zdroj dokáže riadiť TTL / CMOS
• Vysoká rýchlosť, nízka spotreba, monolitická technológia CMOS

Aplikácie časovača 7555:

• Časovač s dlhým oneskorením
• Vysokorýchlostný jednorazový zásah
• Presné načasovanie
• Synchronizovaný časovač
• Šírka impulzu a modulácia polohy impulzu
• Chýba detektor impulzov

Vstupy a výstupy sú plne kompatibilné s logikou CMOS a každý časovač je schopný produkovať presné časové oneskorenia a oscilácie v astabilnej aj monostabilnej prevádzke s jediným rezistorom a kondenzátorom. Pozrime sa na monostabilnú prevádzku a astabilnú prevádzku 7555 časovačov.

Monostabilná prevádzka časovača 7555:

V monostabilnej prevádzke funguje časovač ako jednorazový. Spočiatku je externý kondenzátor udržiavaný vybitý výstupným vybíjaním. Po aplikácii záporného impulzu TRIGGER na pin 2 sa napätie na kondenzátore začne exponenciálne meniť cez Ra a poháňa výstup vysoko. Keď sa napätie na kondenzátore rovná 2/3 VDD, komparátor resetuje klopný obvod, ktorý zase rýchlo vybíja kondenzátor a tiež napája výstup do nízkeho stavu. TRIGGER sa musí vrátiť do vysokého stavu predtým, ako sa výstup môže vrátiť do nízkeho stavu.

ICM7555

Neuveriteľná prevádzka 7555 časovačov:

Astabilný režim je znázornený na obrázku. To poskytuje 50% výstup pracovného cyklu pomocou jedného časovacieho odporu a kondenzátora. Tvar vlny oscilátora cez kondenzátor je symetrický a trojuholníkový od 1/3 do 2/3 napájacieho napätia. Generovaná frekvencia je f = 1 / 1,4RC.

Obvod 7555 TIMER