Explorer le NE555 Timer IC: caractéristiques clés, principes de conception et applications du monde réel

NE555 est une minuterie de circuit intégré monolithique qui peut générer différents types de signaux de synchronisation.Il est largement utilisé dans divers appareils électroniques dans des domaines tels que les horloges électroniques, la gestion de l'alimentation, les calculatrices et les écrans LED.Le but de cet article est de fournir des informations détaillées sur NE555, y compris son arrière-plan de naissance, sa conception, sa structure interne, sa description de PIN, ses modes de fonctionnement et son principe, ainsi que les applications, pour vous aider à mieux utiliser la puce.

Catalogue

Le contexte de la naissance de NE555

Datant du début des années 1970, la puce de temporisation IC NE555 a été conçue par Hans Camenzind, ingénieur de Signetics Corporation (qui fait maintenant partie de NXP Semiconductors, Inc.) aux États-Unis et a été publié en 1971. Le NE555 a été initialement conçu pour fournirUne solution de minuterie abordable et puissante.Le contexte de sa création est principalement lié aux aspects suivants:

La conception de Hans Camenzind: Hans Camenzind était un ingénieur électricien de Suisse qui s'est spécialisé dans le développement de conceptions de circuits intégrés innovants.Sa philosophie de conception est de créer une puce polyvalente, facile à utiliser et largement applicable.Sur la base de cette philosophie, il a conçu avec succès le NE555 et l'a mis sur le marché.

Développement de la technologie des circuits intégrés: les années 1960 et 1970 ont été une période de développement rapide de la technologie des circuits intégrés.Avec l'avancement de la technologie et l'amélioration des processus de fabrication, les concepteurs de puces avaient la capacité d'intégrer plus de fonctions dans une seule puce, fournissant ainsi plus d'applications et de solutions.

L'émergence de la demande: dans l'industrie de l'électronique à l'époque, les minuteries ont joué un rôle vital dans tous les types de circuits et de systèmes.Cependant, les solutions de minuterie précoce avaient généralement certaines limites, telles que le coût élevé, la taille grande ou les limitations fonctionnelles.Par conséquent, il existe un besoin urgent d'une puce de minuterie abordable et puissante sur le marché.

Introduction à NE555

Le NE555 est l'un des modèles de la série 555 de circuits intégrés.Les fonctions PIN et les applications de cette série d'ICS sont compatibles les unes avec les autres, mais la stabilité, les performances d'économie de puissance et la fréquence d'oscillation des différents modèles de la puce en raison des différences de prix peuvent également varier.555 est un CI de synchronisation largement utilisé et extrêmement courant, seul un petit nombre de résistances et de condensateurs, peuvent produire une variété de signaux d'impulsion de fréquence différents requis pour les circuits numériques.555 est le rôle principal du NE555 est d'utiliser sa minuterie interne pour former un circuit de base pour fournir des impulsions de synchronisation pour d'autres circuits.La fonction principale du NE555 est d'utiliser sa minuterie interne pour former un circuit de base pour fournir des impulsions de synchronisation pour d'autres circuits.Le circuit de base de temps NE555 est disponible en deux packages principaux: l'un est un package à double borne à 8 broches en ligne, et l'autre est un petit paquet SOP-8.

Alternatives et équivalents

• BL5372

• NA555

• KR3225Y

Conception de la minuterie NE555

Le 555 Timer a été conçu par Hans R. Camenzind en 1971 pour Sigognitik.Sigognitik a ensuite été acquis par Philips.Les 555 puces produites par différents fabricants varient en construction, la puce 555 standard intégrant 25 transistors, 2 diodes et 15 résistances, qui sont conduites à travers 8 broches (dans un paquet DIP-8.) Les dérivés du 555 incluent le 556(une puce Dip-14 intégrant deux 555s) ainsi que les 558 et 559.

Le NE555 a une plage de température de fonctionnement de 0 ° C à 70 ° C, tandis que le SE555 de qualité militaire est capable de fonctionner à des températures extrêmes de -55 ° C à 125 ° C.Les formes d'emballage de 555 comprennent l'emballage métallique à haute fiabilité (représenté par T) et l'emballage de résine époxy à faible coût (représenté par V).Par conséquent, les étiquettes complètes de 555 sont NE555V, NE555T, SE555V et SE555T, etc. Bien qu'il y ait une croyance commune que le nom de la puce 555 provient des trois résistances de 5kq à ​​l'intérieur, Hans Camenzind lui-même a nié cela et a prétendu qu'il avait choisiles trois nombres au hasard.

Il existe également des versions de faible puissance du 555, y compris le 7555 et le TLC555 à l'aide de circuits CMOS.Par rapport au 555 standard, le 7555 a une consommation d'énergie inférieure.De plus, le fabricant affirme que la broche de commande 7555 ne nécessite pas de condensateur de sol comme les autres puces 555, et qu'il n'y a pas besoin de condensateurs de découplage d'élimination des glitch entre l'alimentation et le sol.

Composition interne de NE555

NE555 est un circuit intégré classique.Sa structure de circuit interne comprend trois modules fonctionnels principaux: le comparateur de tension et l'étage de sortie, le comparateur et la bascule RS.Ce qui suit fournira une analyse détaillée du circuit interne de NE555:

Comparateur de tension

Il y a un comparateur de tension à l'intérieur du NE555 pour détecter la tension d'alimentation.La sortie de ce comparateur de tension est connectée à la bascule RS.

Étape de sortie

L'étape de sortie est connectée à la bascule RS et est responsable du contrôle de l'état de la broche de sortie (c'est-à-dire la broche 3).L'architecture de sortie du NE555 est une conception à drain ouvert, ce qui signifie qu'il ne peut pas fournir directement un signal de haut niveau, mais ne peut que tirer la broche de sortie faible.Par conséquent, lorsqu'un signal de haut niveau doit être sorti, il est généralement nécessaire d'utiliser une résistance de traction externe pour tirer la broche de sortie à un état de haut niveau.

Comparateur

Il y a deux comparateurs à l'intérieur du NE555, à savoir le comparateur de seuil et le comparateur de déclenchement.Le comparateur de seuil est connecté à la broche 6 (Thr) et le comparateur de déclencheur est connecté à la broche 2 (Trig).Ces deux comparateurs sont utilisés pour détecter les changements de tension de seuil et de tension de déclenchement.

Comparateur de seuil: Lorsque la tension augmente à la broche de seuil (broche 6), ce comparateur sortira un signal de haut niveau.Lorsque la tension de seuil dépasse la tension de déclenchement, la sortie du comparateur changera.

Comparateur de déclenchement: Lorsque la tension tombe à la broche de déclenchement (broche 2), ce comparateur sortira un signal de faible niveau.Lorsque la tension de déclenchement est inférieure à la tension de seuil, la sortie du comparateur changera.

Rs Trigger

Le NE555 contient une bascule RS en interne pour stocker l'état de la broche de sortie (broche 3).L'entrée de la bascule RS est contrôlée par les sorties du comparateur de seuil et du comparateur de déclenchement.

Entrée R: il est connecté à la sortie du comparateur de seuil et contrôle la réinitialisation de la bascule RS.

Entrée: il est connecté à la sortie du comparateur de déclenchement et contrôle le réglage de la bascule RS.

Modes de fonctionnement du NE555

La minuterie NE555 peut fonctionner dans trois modes de fonctionnement:

Mode instable: il se réfère à aucun état stable.Le mode instable du NE555 est souvent utilisé dans les lumières stroboscopiques, les générateurs de tonus, les générateurs de signaux d'impulsion, les circuits logiques tels que les horloges et autres circuits.

Mode bi-stable: ce mode est comme un support de vélo, qui peut être stabilisé à l'état levé ainsi qu'à l'état abaissé, et ne changera que lorsqu'il est soumis à une force externe.Il est appelé bistable car il a deux états stabilisés.

Mode monosable: Ce mode est comme une porte équipée d'une porte plus proche, qui peut être stabilisée à l'état fermé et ne peut atteindre l'état ouvert que lorsqu'une force externe est appliquée.Une fois la force externe retirée, la porte reviendra automatiquement à l'état fermé.Comme il n'a qu'un seul état stable, il est appelé monostable et le mode monostable du NE555 peut être utilisé pour des applications telles que les minuteries, les commutateurs de film et les mesures de capacité.

Principe de travail de NE555

Lorsque la tension d'alimentation VCC est activée, le circuit commence à fonctionner et le condensateur C commence à se charger immédiatement.Lorsque la tension du condensateur C atteint 2/3 de VCC, la sortie du comparateur interne passera à un niveau élevé, et la sortie passera également du niveau bas à un niveau élevé.Par la suite, lorsque la tension du condensateur C tombe à 1/3 de VCC, la sortie du comparateur interne deviendra un niveau bas, et à ce moment, la sortie passera également de haut niveau à un niveau bas.Après cela, le condensateur C recommence à se charger et le circuit entre un nouveau cycle de travail.

La période T (secondes) est déterminée par les valeurs du condensateur externe C et des deux résistances externes R1 et R2.La formule est: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × c.Le cycle de service D décrit la proportion de temps élevé dans le cycle d'onde carré, et sa formule est: d = (r1 + r2) / (r1 + 2 × r2).Par conséquent, en ajustant les valeurs du condensateur C et des résistances R1 et R2, nous pouvons modifier la période et le cycle de service de la forme d'onde d'onde carrée.

En bref, le principe de travail de NE555 est basé sur la construction d'un circuit séquentiel.En ajustant les valeurs des condensateurs et résistances externes, nous pouvons contrôler la période et le cycle de service pour générer diverses formes d'onde d'impulsion requises.

Application de NE555

NE555 infrarouge à distance de télécommande

Les maisons modernes sont généralement équipées de télécommandes infrarouges, et nous pouvons utiliser ces télécommandes existantes pour contrôler une lampe à retard de télécommande infrarouge.Dans l'illustration, H représente la tête intégrée du récepteur infrarouge, tandis que C1 est le condensateur du filtre.Comme la télécommande émet une chaîne de signaux d'impulsion numérique, après le filtre C1, il obtiendra une impulsion négative, cette impulsion peut déclencher le circuit monostable 555 pour commencer à fonctionner.

NE555 ALARMA

L'alarme d'eau est principalement composée de trois parties: circuit de contrôle de la température, circuit d'oscillation à basse fréquence et circuit d'oscillation à haute fréquence.Parmi eux, RP, RT et VT1 forment ensemble un circuit de contrôle de la température.Le circuit d'oscillation à basse fréquence est composé de composants IC1, R2, R3, C1 et d'autres, et sa borne de réinitialisation forcée ④ La broche est contrôlée par VT1.L'oscillateur à haute fréquence est composé de composants IC2, R4, R5, C2 et d'autres composants, et sa borne de réinitialisation forcée ④ Le pied est contrôlée par IC1.Lorsque la température de l'eau atteint la température prédéfinie, la valeur de résistance de RT deviendra plus petite, provoquant la coupe de VT1.À l'heure actuelle, la broche ④ d'IC1 devient élevée et IC1 commence à osciller et à sortir des impulsions à basse fréquence.Ces impulsions modulent l'oscillateur haute fréquence composé d'IC2 afin qu'il commence à fonctionner et émet un son de tic.

Interrupteur de minuterie en contact ne555

IC1 est un morceau de 555 circuit de synchronisation qui est configuré ici en tant que circuit monosable.Normalement, comme il n'y a pas de tension induite à la borne P du pavé tactile, le condensateur C1 sera complètement déchargé à travers la broche 7 du 555, ce qui fait que la broche 3 puisse produire un niveau bas et relais KS à l'état libéré, donc leLa lumière ne s'allumera pas.

Lorsque nous devons allumer la lumière, touchez simplement la plaque métalhaut niveau.À l'heure actuelle, le relais KS sera absorbé et la lampe est alors allumée.Dans le même temps, la broche 7 du 555 est coupée en interne, et l'alimentation facturera C1 à R1, qui marque le début du timing.Lorsque la tension sur le condensateur C1 atteint 2/3 de la tension d'alimentation, la broche 7 du 555 conduira, la décharge C1, ce qui fait passer la sortie de la broche 3 de haut à bas.À ce stade, le relais sera libéré, la lumière s'éteint et le timing se termine.Le temps de synchronisation est principalement déterminé par la valeur de R1 et C1, la formule est: T1 = 1,1r1 * C1.Selon les valeurs marquées sur la figure, le temps de synchronisation est d'environ 4 minutes.Pour D1, nous pouvons choisir 1N4148 ou 1N4001 ces deux modèles.

Cinq circuits classiques de NE555

NE555 Circuit de temporisation de base

Il s'agit de l'un des circuits les plus courants, qui se compose de composants tels que la puce NE555, les résistances et les condensateurs.En ajustant les valeurs des résistances et des condensateurs, l'utilisateur peut définir différents temps de synchronisation.Ce circuit est souvent utilisé pour générer des signaux de synchronisation au niveau des millisecondes, tels que des signaux d'impulsion et des signaux d'onde carrés.Le circuit est caractérisé par sa structure simple, facile à mettre en œuvre et peut produire des signaux de synchronisation plus précis.

NE555 Circuit de déclenchement monostable

Il s'agit d'un circuit qui peut générer un seul signal d'impulsion.Le circuit se compose principalement de NE555 et de plusieurs résistances et condensateurs et autres composants.En ajustant les valeurs des résistances et des condensateurs, l'utilisateur peut modifier la largeur et retarder le temps de l'impulsion.Ce circuit est couramment utilisé pour générer des signaux à impulsion unique tels que les signaux de déclenchement et les signaux de synchronisation.Le circuit est caractérisé par sa capacité à générer un seul signal d'impulsion, et la largeur et le temps de retard de l'impulsion peuvent être ajustés.

NE555 Bistable Flip-Flop Circuit

Il s'agit d'un circuit qui réalise la fonction de bascule logique.En ajustant les valeurs des résistances et des condensateurs, l'utilisateur peut modifier le temps de bascule et la tension de seuil du circuit.Ce circuit est couramment utilisé pour implémenter des applications telles que les tongs logiques et les comparaisons de tension.Le circuit est caractérisé par sa capacité à implémenter la fonction logique de bascule, et le temps et la tension de seuil de bascule peuvent être ajustés, il convient donc à une variété de scénarios d'application logique différents.

Circuit de générateur d'ondes carrés NE555

Il s'agit d'un circuit qui génère un signal d'onde carré.En ajustant les valeurs de résistance et de condensateur, l'utilisateur peut modifier la fréquence et le cycle de service de l'onde carrée.Ce circuit est couramment utilisé pour générer des signaux d'onde carrée tels que les signaux numériques et les signaux modulés.Le circuit se caractérise par sa capacité à générer des signaux d'onde carrée, et le cycle de fréquence et de service de l'onde carrée peut être ajusté, il convient donc à une variété de scénarios d'application numérique et de modulation.

NE555 Circuit d'oscillateur multi-harmonique

Il s'agit d'un circuit qui génère des signaux d'onde rectangulaires.Le circuit se compose principalement de deux puces NE555 et de plusieurs composants tels que des résistances et des condensateurs.L'utilisateur peut modifier de manière flexible la fréquence et le cycle de service de l'oscillation en ajustant les valeurs de ces résistances et condensateurs.En conséquence, ce circuit peut être utilisé pour générer des signaux audio ou des signaux modulés, par exemple.Le circuit est caractérisé par sa capacité à générer des signaux d'onde rectangulaires avec une fréquence et un cycle de service réglables.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Quelle est la fonction de NE555?

Le Timer IC SE 555 fonctionne entre la plage de température de -55 ° C à 125 ° C dans SE et l'IC NE 555 est utilisé pour la mesure où la température varie de 0 ° C à 70 ° C.Il a une large gamme d'utilisations dans le champ électronique en tant que minuterie, retard, génération d'impulsions, oscillateur, etc.

2. NE555 et IC 555 sont-ils identiques?

Oui, NE555 Timer IC et 555 Timer IC sont les mêmes.Le NE555 est le numéro de pièce de la minuterie IC.Généralement, le NE555 IC est appelé par le nom 555 Timer IC.

3. Quel est le principe de travail de NE555?

Un temporisateur 555 peut agir comme un verrou SR à basse-low (bien que sans une sortie Q inversée) en connectant un signal d'entrée de réinitialisation à la broche de réinitialisation et en connectant un signal d'entrée de définition à la broche TR.Ainsi, le tir de tirage momentanément faible agit comme un "ensemble" et transitions la sortie à l'état élevé (VCC).