K 441a

Tl MER 555 starter kit

Nowy Elektronik 441-K

Uniwersalny układ umożliwiający podłączenie popularnych timerów 555 w kilku podstawowych konfiguracjach. Służy do nauki, poznawania funkcjonowania, budowania i testowania eksperymentalnych zastosowań tego układu.

Każdy, kto chce interesować się elektroniką, musi zdecydować się, od czego zacząć.

W artykule 438-K (CMOS starter kit) zaproponowaliśmy rozpoczęcie poznawania elektroniki od działania układów CMOS serii CD4000. Ten, kto czytał artykuł, może się nie zdecydował wcześniej i zrobi to tym razem. A kto już podjął decyzję wcześniej, może traktować bieżący artykuł jako kontynuację. Tym razem będzie to uniwersalny układ czasowy NE555.

Budowa i działanie

Timer 555 jest to uniwersalny układ czasowy. Co to takiego? Jest to układ scalony wytwarzający impulsy elektryczne o określonym czasie trwania, wyznaczonym przez elementy zewnętrzne, takie jak kondensatory i rezystory. Może pracować w dwóch trybach. Jako uniwibrator - wytwarzający impulsy o czasie trwania od 1 fjS do 100s i dłuższe lub jako multiwibrator - generator powtarzających się impulsów o częstotliwości ok.

0. 01.z do 3MHz. Dla układów wykonanych w technologii bipolarnej górna częstotliwość wynosi ok. 400kHz..500kHz, a dla CMOS ok. 3MHz. Występuje on jako wersja podstawowa 555 i jako powielony 556(2 x 555) oraz 558(4 x 555). W wersjach powielonych nie zawsze wszystkie funkcje są podłączone do wyprowadzeń. Komplet wyprowadzeń posiada wersja podstawowa. Układ produkowany jest przez wiele firm. Parametry układów każdej z firm różnią się nieco od siebie. Szczegóły znajdują się w notach katalogowych. Układ produkowany jest w różnych obudowach. Najpopularniejszą jest DIL8.

Nazwy i znaczenie kolejnych wyprowadzeń:

1.    GND - ujemny biegun zasilania czyli MASA

2.    TRIGGER - wejście wyzwalające

3.    OUT - wyjście

4.    RESET - zerowanie, podanie masy na wejście blokuje funkcje układu, na wyjściu OUT pojawia się stan niski, tym samym kondensator jest rozładowywany

5.    CONTROL - wejście zanegowane komparatora wyłączającego przerzutnik, pozwala na podłączenie zewnętrznych elementów umożliwiających zmianę wartości napięcia komparacji

6.    THRESHOLD - wejście proste komparatora wyłączającego przerzutnik, jeżeli jego wartość jest większa niż 2/3 wartości VCC, to na wyjściu OUT pojawia się stan niski

7.    DISCHARGE - kolektor wewnętrznego tranzystora rozładowującego dołączonego do wyjścia nie zanegowanego przerzutnika RS, tranzystor jest włączony. kiedy na wyjściu OUT jest stan niski

8. VCC - dodatni biegun napięcia zasilania

Na schemacie blokowym przedstawiono elementy, z jakich składa się timer. Dzielnik napięcia składający się z R1, R2 i R3 posiadających taką samą wartość, powoduje ustalenie napięć na komparatorach. Dla komparatora 1 (wyłączającego) wartość napięcia wynosi 2/3 VCC, a dla komparatora 2 (włączającego) 1/3 VCC. Jak można zauważyć wartości te są takie, jak w standarcie CMOS. Jeżeli na wejściu TRIGGER napięcie jest niższe niż 1/3 VCC, to przerzutnik RS jest ustawiany. Jeżeli na wejściu THRESHOLD napięcie jest wyższe niż 2/3 VCC, to przerzutnik RS jest zerowany. W tym czasie na wyjściu /Q przerzutnika panuje stan wysoki, co powoduje otwarcie tranzystora rozładowującego. Dołączając elementy zewnętrzne, takie jak kondensatory i rezystory, ustalamy parametry czasowe i w ten sposób możemy dowolnie, oczywiście w wyznaczonym zakresie, uzyskać odpowiednią częstotliwość sygnału i/lub jego wypełnienie. Na kolejnych przykładach omówimy warunki i rodzaje pracy timera, ale najpierw kilka cennych uwag. Zakres napięcia zasilania timera dla poprawnej pracy to 4,5V..15V, parametry czasowe nie są zależne od napięcia zasilania. Nie należy stosować kondensatorów ceramicznych. Najlepsze są tantalowe lub foliowe. Jeżeli nie wykorzystujemy wyprowadzenia CONTROL(5), należy podłączyć je do masy przez kondensator minimum 10nF. Należy także zapewnić filtrację nąpięcia zasilania kondensatorami elektrolitycznymi i zwykłymi. Minimalna wartość rezystora, przez którą ładowany jest kondensator wynosi ok. 5k, maksymalna dla napięcia zasilania 15V wynosi 20Mohm, dla napięcia zasilania 5V wynosi 6,6Mohm. Prąd rozładowania jest w zakresie 35..55mA. Wartość prądu obciążenia wynosi ok. 200mA, a mocy traconej 600mW. Niektóre firmy produkują timery posiadające wartość mocy traconej do 1,6W. Do wyznaczenia wartości elementów potrzebna jest znajomość wzorów matematycznych dotyczących każdego rodzaju podłączenia osobno. Na stronie internetowej <HTTP://bc1 07.republika.pl> można znaleźć program o nazwie <timer.exe>. Jest to krótki prosty programik, który oblicza wartości elementów zewnętrznych. Posiada schematy podstawowych układów, objaśnienia i wzory. Wyposażony jest w interfejs graficzny, co powoduje, że jest on prosty,