Χρονοδιακόπτες - 555, 556 & 7555

555 χρονόμετρα

Ο χρονοδιακόπτης 555 IC είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα που χρησιμοποιείται σε μια ποικιλία εφαρμογών, όπως Timer, multivibrator, pulse generator, oscillators κ.λπ. Είναι ένας εξαιρετικά σταθερός ελεγκτής ικανός να παράγει ακριβείς παλμούς χρονισμού. Με τη λειτουργία Mono-stable, η καθυστέρηση ελέγχεται από μία εξωτερική αντίσταση και έναν πυκνωτή. Με την ασταθή λειτουργία, η συχνότητα και ο κύκλος λειτουργίας ελέγχονται με ακρίβεια από δύο εξωτερικές αντιστάσεις και έναν πυκνωτή.

555 χρονόμετρο IC

Τρόποι λειτουργίας:

Οι χρονοδιακόπτες 555 έχουν τρεις τρόπους λειτουργίας, μονο-σταθερές, αστάθμητες και αμφ-σταθερές. Κάθε λειτουργία αντιπροσωπεύει έναν διαφορετικό τύπο κυκλώματος που έχει μια συγκεκριμένη έξοδο.

Λειτουργία Astable (Λειτουργία ελεύθερης εκτέλεσης):

Μια ασταθής λειτουργία δεν έχει σταθερή κατάσταση, ως εκ τούτου την ονόμασε ως ασταθής λειτουργία. Η έξοδος αλλάζει συνεχώς την κατάσταση μεταξύ υψηλού και χαμηλού χωρίς καμία εφεύρεση από τον χρήστη, που ονομάζεται wave. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της ταχύτητας των κινητήρων με συνεχή ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ενός κινητήρα σε τακτά χρονικά διαστήματα, που χρησιμοποιούνται σε λάμπες φλας και LED. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως παλμός ρολογιού για ψηφιακά κυκλώματα IC. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως διαχωριστικό συχνότητας και παλμός με διαμορφωτή.

Μονο-σταθερή λειτουργία (One-Shot):

Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, η έξοδος παραμένει σε χαμηλή κατάσταση έως ότου δώσει είσοδο ενεργοποίησης. Αυτός ο τύπος λειτουργίας χρησιμοποιείται σε συστήματα 'push to operasi'. Όταν μια είσοδος ενεργοποίησης, τότε η έξοδος θα μεταβεί σε υψηλή κατάσταση και θα επιστρέψει στην αρχική της κατάσταση.

Λειτουργία Bistable (Schmitt Trigger):

Στην κατάσταση δύο σταθερών, έχει δύο σταθερές καταστάσεις. Η χαμηλή είσοδος της σκανδάλης, κάνει την έξοδο του κυκλώματος τόσο υψηλή, όσο η είσοδος επαναφοράς χαμηλή, κάνει την έξοδο του κυκλώματος σε χαμηλή κατάσταση. Αυτός ο τρόπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο αυτοματοποιημένο σιδηροδρομικό σύστημα.

555 Χρονοδιακόπτης ως Astable Multi Vibrator ή σε λειτουργία Monostable

Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι ένα πολύ δημοφιλές και ευέλικτο ολοκληρωμένο κύκλωμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ασήμαντος ή μονοσταθερός πολυ-δονητής. Οι συνδέσεις ακίδων είναι πολύ εύκολο να θυμάστε. Σε κατάσταση αστάθειας πολλαπλών δονητών, συντομεύσαμε το pin2 και το pin6. Εάν οι ακροδέκτες αρ. 6 και 7 ονομάζεται μονοσταθερός πολυ-δονητής. Αρχικά, ας δούμε για έναν ασήμαντο multivibrator. Οι συνδέσεις που παραμένουν σταθερές για τους πείρους αριθ. 4 και 8, ο πείρος επαναφοράς συνδέεται με τη θετική παροχή ρεύματος και ο ακροδέκτης 3 εξέρχεται.

Ο πυκνωτής c1 χρεώνεται μέσω R2 και R3. Όταν η τάση απέναντι στον πυκνωτή είναι 2/3 της τροφοδοσίας, το συγκριτικό κατωφλίου ανιχνεύει αυτό και ενεργοποιεί το εσωτερικό κύκλωμα στην άλλη κατάσταση. Στη συνέχεια, η έξοδος γίνεται χαμηλή και το τρανζίστορ εκφόρτισης θα ανάψει. Ο πυκνωτής αποφορτίζεται τώρα μέσω της αντίστασης τάσης R2 που μειώνεται στο 1/3 της τάσης τροφοδοσίας. Αυτή τη στιγμή, ο συγκριτής «σκανδάλης» ανιχνεύει την τάση του πυκνωτή και ενεργοποιεί το κύκλωμα στην αρχική του κατάσταση. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται συνεχώς και η έξοδος είναι μια ορθογώνια κυματομορφή. Η έξοδος είναι υψηλή ενώ ο πυκνωτής φορτίζει και χαμηλό ενώ ο πυκνωτής εκφορτώνει.

Χρησιμοποιώντας 555 χρονοδιακόπτες ως κυκλώματα καθυστέρησης:

Χρονοδιακόπτης ως μονο-σταθερός πολυ-δονητής

Το παραπάνω κύκλωμα είναι ένα μονο-σταθερό κύκλωμα πολλαπλών δονήσεων που χρησιμοποιεί 555 Timer IC. Μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε ως κύκλωμα καθυστέρησης με ένα περιβάλλον λειτουργίας που παρέχει ένα δεύτερο επίπεδο εξόδου είναι το επίπεδο τάσης χαμηλό (λογική 0) και υψηλό επίπεδο τάσης (λογική 1), με αποτέλεσμα τον ακροδέκτη εξόδου 3 από 555 χρονόμετρα.

Η έξοδος είναι συνήθως χαμηλή, αλλά θα αυξηθεί για μικρό χρονικό διάστημα ανάλογα με τις τιμές άλλων στοιχείων. Οι τιμές R και C μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της χρονικής περιόδου του παλμού εξόδου. Η είσοδος είναι συνήθως υψηλή και πηγαίνει σε χαμηλή όταν εφαρμόζεται η είσοδος σκανδάλης. Ο πυκνωτής αποσυνδέει το κύκλωμα για να αποφευχθεί η επίδραση σε άλλα μέρη του κυκλώματος. Η χρονική περίοδος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο,

T = 1.1 RC

Μονο-σταθερές κυματομορφές για τον υπολογισμό της καθυστέρησης χρόνου

Η ελάχιστη τιμή του R πρέπει να είναι περίπου 1K για να αποφευχθεί η ροή υπερβολικού ρεύματος στο χρονοδιακόπτη 555. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές του χρονοδιακόπτη 555 IC, που χρησιμοποιούν τον μονο-σταθερό τρόπο λειτουργίας, όπως λείπει η ανίχνευση παλμών, διακόπτες χωρίς αναπήδηση, αφής διακόπτες, διαχωριστικό συχνότητας κ.λπ.

Λειτουργία κυκλώματος χρονομέτρησης καθυστέρησης

Το κύκλωμα χρησιμοποιεί χρονοδιακόπτης 555 σε λειτουργία μονο-σταθερού . Όταν πατήσετε το κουμπί ώθησης μία φορά τότε το pin2 του χρονοδιακόπτη γίνεται χαμηλό για απόδοση υψηλής απόδοσης στο pin3. Όταν το pin3 φτάσει στο υψηλό, τότε το σήμα στέλνει μέσω του τρανζίστορ για να ανάψει η λάμπα.

555 Διάγραμμα καθυστέρησης χρονοδιακόπτη εκτός κυκλώματος

Η επαφή του ρελέ οδηγεί τελικά οποιοδήποτε εξωτερικό φορτίο εναλλασσόμενου ρεύματος. Ο χρόνος καθυστέρησης αποφασίζεται από τους R1 & C1. Ο πυκνωτής στον ακροδέκτη 5 του χρονοδιακόπτη μπορεί να χρειαστεί να αυξηθεί σε ηλεκτρολυτικό τύπο περίπου 2uF εάν πραγματοποιηθεί λανθασμένη ενεργοποίηση.

Λειτουργικό φορτίο ρελέ βάσει καθυστέρησης χρόνου

Διάγραμμα κυκλώματος για φορτίο που λειτουργεί με ρελέ με χρονική καθυστέρηση

Το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη ενός διακόπτη βάσει χρονικής καθυστέρησης για τον έλεγχο τυχόν φορτίου. Ένας χρονοδιακόπτης 555 στον μονοσταθερό τρόπο λειτουργίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ενός διακόπτη ρελέ ON και OFF για τη σταθερή διάρκεια. Καθώς η χρονική περίοδος του μονοσταθερού 1,1 RC, η υψηλότερη τιμή αντίστασης που γίνεται από την προεπιλογή δίνει υψηλότερο χρόνο. Κατά τη διάρκεια του υψηλού χρόνου, η λυχνία ανάβει και μετά απενεργοποιήθηκε. Το κύκλωμα είναι κατασκευασμένο με απλά ρυθμιζόμενα κυκλώματα για τον έλεγχο του πραγματικού ρελέ. Η τρέχουσα ικανότητα χειρισμού του φορτίου μπορεί να αντιμετωπιστεί από το είδος του ρελέ που χρησιμοποιείται.

Βίντεο στο 555 Timer ως Astable Multi Vibrator ή σε λειτουργία Monostable

Οι μονοσταθεροί πολλαπλοί δονητές έχουν μόνο μία σταθερή κατάσταση που παραμένει μέχρι να εμφανιστεί ένας παλμός εισόδου. Παράγει έναν μόνο παλμό όταν ενεργοποιεί την κατάσταση και μετά επιστρέφει στην κανονική του κατάσταση μετά από μια χρονική περίοδο. Η έξοδος είναι υψηλή ενώ η είσοδος είναι χαμηλή και η έξοδος είναι χαμηλή ενώ η είσοδος είναι υψηλή.

556 χρονόμετρα

Ο χρονοδιακόπτης 556 είναι μια διπλή έκδοση των χρονιστών 555. Με άλλα λόγια, είναι ενσωματωμένο με δύο χρονοδιακόπτες 555 που λειτουργούν ξεχωριστά. Οι εκδόσεις CMOS προσφέρουν βελτιωμένα χαρακτηριστικά για συγκεκριμένες εφαρμογές. Τα δύο χρονόμετρα λειτουργούν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, μοιράζονται μόνο Vs και γείωση. Το κύκλωμα μπορεί να ενεργοποιηθεί και να επαναφερθεί σε κυματομορφές που πέφτουν. Ο χρονοδιακόπτης 556 είναι μια διαμόρφωση 14 ακίδων που φαίνεται στο σχήμα. Κάθε χρονοδιακόπτης διαθέτει το δικό του όριο, σκανδάλη, εκφόρτιση, έλεγχο, επαναφορά και καρφίτσες εξόδου. Αυτό το IC μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για τον ταλαντωτή όσο και για τη γεννήτρια παλμών λόγω της διαθεσιμότητας δύο ξεχωριστών χρονοδιακόπτων 555. Συνήθως, ένας χρονοδιακόπτης 555 χρησιμοποιείται ως ταλαντωτής σε κατάσταση αστάθειας, ενώ χρησιμοποιείται ως γεννήτρια παλμών σε λειτουργία μονοσταθούς.

Κύκλωμα χρονοδιακόπτη 556

Περιγραφή καρφίτσας:
ΕΔΑΦΟΣ: Γείωση (0V)
ΔΩΣΕΙ ΤΟ ΕΝΑΥΣΜΑ ΓΙΑ: Ένας σύντομος παλμός από ψηλά σε χαμηλά στη σκανδάλη ξεκινά το χρονόμετρο
ΠΑΡΑΓΩΓΗ: Κατά τη διάρκεια ενός χρονικού διαστήματος, η έξοδος παραμένει στα + Vs / Vcc
ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ: Ένα χρονικό διάστημα μπορεί να διακοπεί εφαρμόζοντας παλμό επαναφοράς στο χαμηλό (0V)
ΕΛΕΓΧΟΣ: Η τάση ελέγχου επιτρέπει την πρόσβαση στον εσωτερικό διαχωριστή τάσης (2 / 3Vcc)
ΚΑΤΩΦΛΙ: Το κατώφλι στο οποίο τελειώνει το διάστημα (τελειώνει εάν 2/3 Vcc)
ΑΠΑΛΛΑΣΣΩ: Η ανοιχτή έξοδος συλλέκτη μπορεί να εκφορτίσει έναν πυκνωτή μεταξύ διαστημάτων
Vs, Vcc: Η θετική τάση τροφοδοσίας που πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 3 και 15V.

Χαρακτηριστικά:

• Άμεση αντικατάσταση για SE556 / NE556
• Συγχρονισμός από μικροδευτερόλεπτα έως ώρες
• Λειτουργεί τόσο σε αστάθμητες όσο και σε μονόστατες λειτουργίες
• Αντικαθιστά δύο χρονοδιακόπτες 555
• Ρυθμιζόμενος κύκλος λειτουργίας
• Η έξοδος μπορεί να προκαλέσει ή να βυθίσει 200mA
• Έξοδος και τροφοδοσία συμβατή με TTL
• Σταθερότητα θερμοκρασίας καλύτερη από 0,005% ανά ˚C
• Κανονικά ενεργοποιημένη και κανονικά εκτός της εξόδου
• Χαμηλός χρόνος απενεργοποίησης, λιγότερο από 2μs

Εφαρμογές:

• • Χρονισμός ακριβείας
  • Παραγωγή παλμών
  • Διαδοχικός συγχρονισμός
  • Έλεγχος φωτεινού σηματοδότη
  • Παραγωγή χρονικής καθυστέρησης
  • Πλάτος παλμού και διαμόρφωση θέσης παλμού
  • Γεννήτρια γραμμικής ράμπας
  • Βιομηχανικοί έλεγχοι

Εφαρμογή χρονομέτρου 556:

Με δύο χρονοδιακόπτες σε ένα μόνο πακέτο, το 556 είναι ιδανικό για διαδοχικές εφαρμογές χρονισμού. Η έξοδος του πρώτου χρονοδιακόπτη συνδέεται με την είσοδο του δεύτερου χρονοδιακόπτη μέσω πυκνωτή 0,001μF.

Από το κύκλωμα, οι ακίδες 2 και 6 είναι κατώφλι και ενεργοποιούν τις εισόδους στον πρώτο χρονοδιακόπτη και το pin5 είναι η έξοδος. Η έξοδος στον ακροδέκτη 5 θα είναι πάντα το αντίστροφο της εισόδου στις ακίδες 2 και 6. Ομοίως, η έξοδος στον ακροδέκτη 9 του δεύτερου χρονοδιακόπτη θα είναι πάντα το αντίστροφο της εισόδου στις ακίδες 8 και 12. Κατά τη λειτουργία, το 0,001μF ο πυκνωτής θα φορτίσει σε οποιαδήποτε τάση υπάρχει στην έξοδο στον ακροδέκτη 5, η τάση του πυκνωτή θα εφαρμοστεί στην είσοδο του άλλου χρονοδιακόπτη που θα αντιστρέψει την κατάσταση και των δύο χρονιστών και είτε θα είναι ενεργοποιημένη είτε όχι. Η καθυστέρηση t1 καθορίζεται από το πρώτο ημίχρονο και t2 από την καθυστέρηση του δευτέρου ημιχρόνου. Το πρώτο μισό του χρονοδιακόπτη ξεκινά συνδέοντας στιγμιαία το Pin 6 στο έδαφος. Όταν λήξει, ξεκινά το δεύτερο ημίχρονο. Η διάρκειά του καθορίζεται από 1.1R2C2.

Εφαρμογή χρονομέτρου 556

7555 χρονόμετρα

Το χρονόμετρο 7555 είναι συσκευές χαμηλής ισχύος CMOS RC που προσφέρουν σημαντική απόδοση σε σχέση με τους τυπικούς διπολικούς χρονομετρητές 555. Είναι ένας σταθερός ελεγκτής ικανός να παράγει ακριβή χρονικές καθυστερήσεις ή συχνότητες. Στη λειτουργία μίας βολής ή στη μονοσταθερή λειτουργία, το πλάτος παλμού κάθε κυκλώματος ελέγχεται με ακρίβεια από μία εξωτερική αντίσταση και πυκνωτή. Για ασταθή λειτουργία ως ταλαντωτής, η συχνότητα ελεύθερης λειτουργίας και ο κύκλος λειτουργίας ελέγχονται με ακρίβεια από δύο εξωτερικές αντιστάσεις και έναν πυκνωτή.

Ο χρονοδιακόπτης 7555 διαθέτει 8 ακίδες, όπως φαίνεται στην εικόνα. Σε αυτό το επιπλέον THRESHOLD, TRIGGER και RESET, μια ευρεία λειτουργία εύρος τάσης τροφοδοσίας και προστίθενται βελτιωμένες επιδόσεις σε υψηλές συχνότητες.

7555 Χρονοδιακόπτης

Καρφίτσα Περιγραφή του χρονοδιακόπτη 7555:
Καρφίτσα 1-GND: Γείωση, χαμηλό επίπεδο (0V)
Καρφίτσα 2- (TRIGGER) ̅: Το OUT αυξάνεται και το διάστημα ξεκινά όταν αυτή η είσοδος πέσει κάτω από το 1/3 VDD (Ενεργό χαμηλό)
Καρφίτσα 3-ΕΞΟΔΟΣ: Αυτή η έξοδος οδηγείται σε + VDD ή GND
Pin 4- (RESET) ̅: Ένα χρονικό διάστημα μπορεί να διακοπεί οδηγώντας αυτήν την είσοδο στο GND (Ενεργό χαμηλό)
Καρφίτσα 5 - ΤΑΣΗ ΕΛΕΓΧΟΥ: Έλεγχος πρόσβασης στον εσωτερικό διαχωριστή τάσης (από προεπιλογή 2/3 VDD)
Καρφίτσα 6-THRESHOLD: Το διάστημα τελειώνει όταν η τάση στο κατώφλι είναι μεγαλύτερη από την τάση ελέγχου
Καρφίτσα 7-ΑΠΟΡΡΙΨΗ: Η ανοιχτή έξοδος συλλέκτη μπορεί να εκφορτίσει έναν πυκνωτή μεταξύ διαστημάτων
Καρφίτσα 8-VDD: Η θετική τάση τροφοδοσίας είναι συνήθως μεταξύ 3V και 15V

Χαρακτηριστικά του χρονοδιακόπτη 7555:

• Ακριβές ισοδύναμο στις περισσότερες περιπτώσεις για το 555
• Το χαμηλό ρεύμα τροφοδοσίας είναι 7555-60μA, το χαμηλό ρεύμα εισόδου είναι 20pA
• Τυπική ταλάντωση 1MHz υψηλής ταχύτητας σε 5V
• Εγγυημένη τάση τροφοδοσίας από 2V έως 18V
• Σταθερότητα θερμοκρασίας - 0,005% / ° C στους + 25 ° C
• Λειτουργία κανονικής επαναφοράς χωρίς παράβλεψη τροφοδοσίας κατά τη μετάβαση εξόδου
• Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με στοιχεία χρονισμού υψηλότερης σύνθετης αντίστασης από το κανονικό 555 για μεγαλύτερες σταθερές χρόνου RC
• Χρονισμός από μικροδευτερόλεπτα έως ώρες
• Λειτουργεί τόσο σε αστάθμητες όσο και σε μονόστατες λειτουργίες
• Διορθώθηκε 50% κύκλος λειτουργίας ή ρυθμιζόμενος κύκλος λειτουργίας
• Η πηγή υψηλής απόδοσης μπορεί να οδηγήσει το TTL / CMOS
• Υψηλής ταχύτητας, χαμηλής ισχύος, μονολιθική τεχνολογία CMOS

Εφαρμογές του χρονοδιακόπτη 7555:

• Χρονόμετρο μεγάλης καθυστέρησης
• Υψηλής ταχύτητας ένα πλάνο
• Χρονισμός ακριβείας
• Συγχρονισμένος χρονοδιακόπτης
• Πλάτος παλμού και διαμόρφωση θέσης παλμού
• Λείπει ανιχνευτής παλμών

Οι είσοδοι και οι έξοδοι είναι πλήρως συμβατές με τη λογική CMOS και κάθε χρονοδιακόπτης είναι ικανός να παράγει ακριβείς χρονικές καθυστερήσεις και ταλαντώσεις τόσο στην ασταθή λειτουργία όσο και στη μονοσταθερή λειτουργία με μία μόνο αντίσταση και πυκνωτή. Ας δούμε τη μονόστατη λειτουργία και την αστάθμητη λειτουργία 7555 χρονιστών.

Χρονοδιακόπτης Monostable 7555:

Σε μονοσταθερή λειτουργία, ο χρονοδιακόπτης λειτουργεί ως μία λήψη. Αρχικά, ο εξωτερικός πυκνωτής διατηρείται εκφορτισμένος με έξοδο εκφόρτισης. Κατά την εφαρμογή ενός αρνητικού παλμού TRIGGER στον ακροδέκτη 2, η τάση στον πυκνωτή αρχίζει να αλλάζει εκθετικά μέσω του Ra και οδηγεί την έξοδο σε υψηλή. Όταν η τάση στον πυκνωτή ισούται με 2/3 VDD, ο συγκριτής επαναφέρει το flip-flop, το οποίο με τη σειρά του εκφορτώνει γρήγορα τον πυκνωτή και οδηγεί επίσης την έξοδο στην χαμηλή του κατάσταση. Το TRIGGER πρέπει να επιστρέψει σε υψηλή κατάσταση προτού η έξοδος μπορεί να επιστρέψει σε χαμηλή κατάσταση.

ICM7555

Ασταθής λειτουργία χρονομέτρων 7555:

Η ασταθής λειτουργία εμφανίζεται στο σχήμα. Αυτό παρέχει έξοδο κύκλου λειτουργίας 50% χρησιμοποιώντας μία αντίσταση χρονισμού και πυκνωτή. Η κυματομορφή του ταλαντωτή κατά μήκος του πυκνωτή είναι συμμετρική και τριγωνική από 1/3 έως 2/3 της τάσης τροφοδοσίας. Η παραγόμενη συχνότητα είναι f = 1 / 1.4RC.

Κύκλωμα 7555 TIMER