Освоение таймера 555: подробное руководство по монстабильным схемам

Можно сказать, что таймер 555 — одна из самых распространенных микросхем, используемых в DIY электронике сегодня. Они малы, практичны и просты в использовании, как только вы лучше понимаете, как они работают. Ниже мы поделимся с вами, что такое таймер 555, и дадим глубокое понимание их электронной теории, а также принципов схем.

(Оригинальный осциллятор типа 555)

1. Что такое таймер 555? 

Одноразовые таймеры 555 получают свое имя от трех внутренних резисторов по 5 кОм, используемых для генерации опорных напряжений для двух компараторных схем. Один из самых популярных и ценных высокоточных устройств синхронизации на рынке может быть полезен либо как простой таймер, либо для генерации одиночных импульсов и больших временных задержек.

Люди используют эти таймеры в базовой электронике длительное время.

https://cn.depositphotos.com/427109546/stock-photo-eight-pin-electronic-chip-rendering.html （555 Oneshot）

2. Схема одноразового таймера 555 — Блок-схема таймера 555

(Внутренняя блок-схема таймера 555) 

• Вывод 1: Это вывод земли, так как он соединяет таймеры 555 с отрицательной шиной питания.
• Вывод 2: Эти выводы также называются триггерными. В ответ на отрицательный импульс на этом выводе внутренний триггер переключается из состояния «НИЗКОЕ» в «ВЫСОКОЕ», когда напряжение падает ниже одной трети Vcc.
• Вывод 3: Это наш выходной вывод. «Драйвер» любой TTL схемы — это выходной вывод, так как он может поглощать или выдавать до 200 мА. Ваш входной триггерный импульс короче вашего выходного импульса.
• Вывод 4: Вывод сброса (Reset). Вывод 4 помогает сбросить внутренний триггер, управляющий выходным таймингом (вывод 3). Обычно подключен к логическому «1» уровню, когда не используется, этот вход является активным низким.
• Вывод 5: Это вывод управления напряжением. Уровень переопределения делителя напряжения составляет 2/3 Vcc. Напряжение, приложенное к этому выводу, может изменить ширину выходного сигнала независимо от RC тайминговой сети. Конденсатор 10 нФ соединяется с выводом 1, когда не используется, чтобы обеспечить отсутствие шумовых помех.
• Вывод 6: Это пороговый вывод. При достижении напряжения, превышающего 2/3 Vcc, вы сбрасываете триггер, и выход переключается из состояния «ВЫСОКОЕ» в «НИЗКОЕ».
• Вывод 7: Также известен как разрядный вывод. Когда выходное напряжение, вывод 3, переключается в низкое, конденсатор разряжается в землю через коллектор внутреннего NPN транзистора.
• Вывод 8: Это ваш вывод питания и Vcc. Это вывод, подающий питание, которое для таймеров 555 общего назначения имеет напряжение питания между 4.5В и 15В.

3. Схема одноразового таймера 555 — Монстабильный таймер 555

(Схема монстабильного мультивибратора)

Триггер меняет свой выход из «НИЗКОЕ» в «ВЫСОКОЕ» состояние, когда отрицательный импульс приложен к триггерному входу, также известному как вывод 2, схемы монстабильного таймера. Убирая короткое замыкание через внешний таймирующий конденсатор, вы выключаете разрядный транзистор, подключенный к разрядному выводу. Это устраняет короткое замыкание и обеспечивает шумозащищенность. Постоянный ток, а также переменный ток продукты содержат их. Знаете ли вы, что переменное токовое электрическое цепь является фундаментальным соотношением между напряжением, током и сопротивлением в цепи переменного тока?

Другими словами, этот процесс позволяет таймирующему конденсатору заряжаться через резистор. До тех пор, пока напряжение не достигнет своего порога, заданного выводом 6, выход компаратора переходит из состояния «ВЫСОКОЕ», включает транзистор «ВКЛ», и разряжает конденсатор через разрядный вывод.

В настоящее время есть две открытые рабочие схемы на Монстабильном Таймере. Выход хочет еще один триггерный импульс, чтобы перезапустить процесс тайминга снова, как только выход возвращается в устойчивое состояние «НИЗКОЕ». По сути, это означает, что есть только одно устойчивое состояние для Монстабильного Мультивибратора в этот точное момент.

4. Схема одноразового таймера 555 — Уравнения монстабильной схемы

(Уравнение для монстабильного таймера) 

‘T’ — длина электрического выхода в секундах

‘R’ — сопротивление резистора в Омах

‘C’ — емкость конденсатора в Фарадах

Как вы можете видеть в уравнении выше, вы можете увеличить электрический выход, используя более крупные резисторы или конденсаторы, которые могут пропускать гораздо больше электричества. Вы также можете сократить уравнение. Используйте более мелкие конденсаторы и резисторы для меньшего электрического выхода.

(Иллюстрация 555 Timer с Arduino, вид сверху) 

Допустим, например, у вас Вывод 1 и Вывод 3 соединены со светодиодом между обоими выводами. Это означает, что ток будет поглощаться или всасываться в выходной терминал таймера 555. Светодиод будет включен, и выход будет «Низкий».

В другой схеме у вас Вывод 3 и ваш вывод земли, соединенный со светодиодом. Это будет означать, что ток будет источником, или поставляться, в выходной терминал. Светодиод будет включен, когда выход «Высокий».

Возможно, чтобы таймеры 555 могли одновременно поглощать и источать нагрузку выхода. Эта реакция приведет к тому, что оба светодиода, подключенные к одному и тому же выходному терминалу одновременно, включатся одновременно. Другими словами, у вас есть мощность дополнительной схемы, но вы используете только одну цепь тока.

Заключительные мысли

Одноразовая схема 555 имеет одноразовый импульс. Схема таймера — сердце схемы. В схеме у вас также будет Релейный Выключатель. Реле подключается к выходу ИС. Затем вы можете подключить любое приборное устройство цепи переменного тока или постоянного тока к вашей одноразовой таймерной схеме.