典范芯片——555按时器芯片,年产量10亿颗,它是若何工做的?

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kanwenda
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一、555计时器晶片简述

说到放大器,不得已提555计时器晶片。它能用做间歇、促发、正弦波形成和正弦波,大部分和计时器有关的应用范畴都能考虑接纳。

因为其可用性、昂扬的价格和优良的平安性,那颗晶片在业内很流行,正式成为许多学生、孵化器在电子DIY造做中喜好的典范之做IC。

图1-555计时器晶片(NE555)

Lowe Doug在“Electronics All-in-One For Dummies”书中说道,555晶片从1971年推出,已正式成为世界上总产量更高的晶片之一,按照2003~2017年的统计,根本上总产量都高达10亿个!

你熟悉的许多供货商都造造555晶片,如TI、NI、ST。不异的消费商造造的555晶片有不异的构造或工艺,以满足特定的耗电、组织工做前提需求:

图2-NE555/TLC555/LM555等机型来源二、555计时器的插口

国际尺度的555晶片是DIP-8PCB,其插口如下表所示:

图3-555晶片DIP-8PCB

插口申明如下表所示:

图4-555晶片插口定义

关于一年级手的同窗,次要是搞大白TRIG、THR、DIS四个插口的用语,为此,我们从555晶片的外部内部构造说起。

三、555计时器的外部内部构造

国际尺度的555外部由25个电晶体,2个二极体、15个阻抗构成,其晶片钱湖设想图如下表所示:

图5-555晶片外部电阻设想图

间接阐发上图难度颇高,我们将其划分为多个根本的模块,认知起来就会容易许多:

图6-555晶片外部功用SimRank

可见,555晶片外部有:

3个5KΩ阻抗相连Vcc和GND,修建Vcc 1/3和2/3的比热容。(PS:许多人认为555晶片因为那四个5KΩ阻抗而得名)2个较为器C1和C2,前述四个比热容依次做为较为器的参考电流。1个RS异步,R和S讯号依次源于于前述四个较为器的输出讯号。2个实空管,此中,Q1基极MD224CH,用做相连电感。1个逆向器,RS异步的输出端(非Q)颠末逆向器做为晶片输出。

起首上看“较为器”,它的组织工做原理很单纯:

德博瓦桑县相(﹢)输出端电流大于反相(-)输出端电流,较为器的输出为正;德博瓦桑县相(﹢)输出端电流小于反相(-)输出端电流,较为器的输出为负;

然后上看“RS异步”:

R指Reset(抹除)的原意,S指Set(设置)的原意;当R为高电平、S为高电日常平凡,Q为高电平,NQ(非Q)为高电平;当R为高电平、S为高电日常平凡,Q为高电平,NQ(非Q)为高电平;当R为高电平、S为高电日常平凡,Q和NQ(非Q)连结;当R为高电平、S为高电日常平凡,Q和NQ(非Q)合宪;

考虑到四个较为器C1、C2依次相连着TRIG(Trigger)、THR(Threshold)四个插口,那么按照四个插口的情况,RS异步输出有:

图7-RS异步逻辑系统

例如图中,当THR(Threshold)为0V,TRIG(Trigger)为0V,则C1输出高电平,C2输出高电平,故RS异步置位,Q为高电平,NQ(非Q)为高电平。

OK,认知到那步就单纯了,若是要形成共振正弦波,就是和掌控TRIG(Trigger)、THR(Threshold)插口,怎么掌控?必定要引入电感啊。

四、555计时器做为非稳态放大器

以555计时器做为非稳态放大器(上篇所述的弛张放大器)为例,它的外围电阻设置装备摆设如下表所示:

图8-555非稳态放大器电阻图

上图中:

TRIG(Trigger)、THR(Threshold)配合相连到C1。Vcc通过R1和R2能对C1充电。NQ(非Q)为高电平,实空管导通,DIS(Discharge)插口接地,C1通过R2停止放电。

那种巧妙的设想,会让电感形成周期充放电,继而TRIG(Trigger)、THR(Threshold)形成周期性变革,并掌控了555晶片的输出(见上图时序图)。

共振正弦波频次为F=1.4/((R1+2*R2)*C1).

我们上看下仿实效果:

图9-555晶片仿实效果

因为555晶片输出端具有200mA的驱动才能,驱动LED没什么问题,尝试效果如下表所示:

图10-555晶片LED点灯闪灼

再来多点LED:

图11-555晶片LED点灯闪灼(加强版)

(全文完)

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