ФЭНДОМ


Универсальный генератор импульсов, может использоваться как мультивибратор, моновибратор, RS-триггер, триггер Шмитта или генератор управляемый напряжением.

  • NE555 содержит один таймер в корпусе;
  • NE556 — два таймера в корпусе.

Подобная микросхема NE558 включает 4 таймера, работающих в режиме моновибраторов с объединённым входами разрешения и управляющего напряжения.

Устройство Править

NE555 internals ru

Внутреннее устройство таймера NE555

Микросхема содержит прецизионный делитель напряжения, два компаратора и RS-триггер с обычным выходом и выходом с открытым стоком.

Делитель напряжения, состоящий из трёх резисторов одинакового номинала создаёт пороговые напряжения, равные 1/3 и 2/3 напряжения питания. Точка 2/3 подключена к выводу микросхемы (Vc, Control voltage, управляющее напряжение), так что напряжение в этой точке можно изменить. Напряжение в точке 1/3 Uпит будет равно 1/2·Vc.

Напряжения с делителя подаются на два компаратора, формирующие сигналы установки и сброса внутреннего триггера.

Первый компаратор вырабатывает сигнал установки триггера, (или, иначе, запуска), если напряжение на входе «пуск» (Trigger, S) оказывается ниже 1/2·Vc (1/3·Uпит).

Второй компаратор вырабатывает сигнал сброса триггера, если напряжение на входе «предел» (Threshold, R) достигает Vc.

Триггер имеет логический выход, выдающий ТТЛ-совместимые уровни «0» (когда триггер сброшен) и «1» (когда установлен). Также есть выход с открытым коллектором («разряд»), который замыкается на -U, когда триггер сброшен.

Есть также вход разрешения (или сброса) — логический «0» сбрасывает триггер и запрещает генерацию. Логическая «1» разрешает генерацию.

Цоколёвка микросхем NE555 и NE556
Сигнал NE555 NE556
ч. 1 ч. 2
Положительное напряжение питания (+U) 8 14
Отрицательное напряжение питания (-U) 1 7
Вход установки (пуск) 2 6 8
Вход сброса (предел) 6 2 12
Управляющее напряжение (Vc) 5 3 11
Выход 3 5 9
Выход с открытым коллектором (разряд) 7 1 13
Разрешение 4 4 10
Таблица истинности
E R /S Q(n-1) Q Q⎐ Состояние
0 x x x 0 0 Запрет генерации
1 x >Vc/2 0 0 0 Сброшен
1 <Vc <Vc/2 0 1 Z Установка
1 <Vc x 1 1 Z Установлен
1 >Vc >Vc/2 1 0 0 Сброс
1 >Vc <Vc/2 x 0 0 Запрещённое состояние

Схемы включения Править

Моновибратор (формирователь импульсов) Править

NE555 monostable

NE555 в роли одновибратора.

NE555 monostable timing

Осциллограмма работы NE555 в роли одновибратора.

Моновибратор получается подключением времязадающей RC-цепи ко входу сброса и выходу разряда. Инверсный сигнал запуска подключается ко входу установки таймера. В ждущем состоянии, когда триггер сброшен, выход разряда замкнут на нуль и на конденсаторе C нулевой потенциал.

При подаче короткого импульса отрицательной полярности на вход установки триггер таймера переходит в состояние «1». Выход разряда переходит в высокоимпедансное состояние и конденсатор C начинает заряжаться через резистор R от шины питания, пока не достигнет значения управляющего напряжения, равного 2/3 напряжения питания. В этот момент триггер сбрасывается, конденсатор разряжается и моновибратор вновь переходит в состояние ожидания.

Длительность сформированного импульса будет составлять:

$ t = -\ln\frac13 RC \approx 1{,}1RC. $

Если длительность запускающего импульса неограничена, вход установки генератора следует подключить через RC-фильтр со времемем релаксации меньше длины формируемого импульса.

Мультивибратор Править

NE555 astable

NE555 в режиме мультивибратора.

Длительность положительного полупериода:

$ t_H = \ln2 (R_1+R_2)C \approx 0{,}69 (R_1+R_2)C $

Длительность отрицательного полупериода:

$ t_L = \ln2 R_2C \approx 0{,}69 R_2C $

Период генерации:

$ T = \ln2 (R_1+2R_2)C \approx 0{,}69 (R_1+2R_2)C $

Частота генерации:

$ f = \frac1{\ln2 (R_1+2R_2)C} \approx \frac{1{,}44}{(R_1+2R_2)C} $

Скважность

$ S = 1+\frac{R_2}{R_1+R_2} $

Коэффициент заполнения

$ D = 1-\frac{R_2}{R_1+2R_2} $

Мультивибратор (альтернативный) Править

NE555 astable alt

NE555 в роли мультивибратора.

Другой вариант мультивибратора характерен для КМОП-версии микросхемы. Он использует только один резистор и даёт скважность равную 2.

Период генерации:

$ T = 2\ln2 RC \approx 1{,}39 RC. $

Частота:

$ f = \frac1{2\ln2 RC} \approx \frac{0{,}72}{RC}. $