이 게시물은 IC 555의 작동 방식, 기본 핀아웃 세부 정보 및 표준 또는 널리 사용되는 불안정, 쌍 안정 및 단 안정 회로 모드에서 IC를 구성하는 방법을 설명합니다. 이 게시물은 IC 555 매개 변수를 계산하기위한 다양한 공식도 자세히 설명합니다.

소개

우리의 취미 세계는 IC 555 없이는 덜 흥미로울 것입니다. 이것은 전자 제품에 사용되는 최초의 IC 중 하나 일 것입니다. 이 기사에서는 IC555의 역사, 3 가지 작동 모드 및 일부 사양에 대해 살펴볼 것입니다.

IC 555는 Hans R. Camenzind가 설계 한 'Signetics'라는 회사에서 1971 년에 소개했습니다. 매년 약 10 억 개의 IC 555가 제조되는 것으로 추정됩니다. 이것은 전 세계 7 명당 IC 555 1 개입니다.

Signetics Company는 Philips Semiconductor의 소유입니다. IC 555의 내부 블록 다이어그램을 살펴보면 타이밍 팩터를 결정하기 위해 직렬로 연결된 3 개의 5K 옴 저항을 찾을 수 있습니다. 따라서 장치 이름이 IC 555 타이머 인 것 같습니다. 그러나 일부 가설은 이름의 선택이 IC의 내부 구성 요소와 관련이 없으며 임의로 선택되었다고 주장합니다.

IC 555의 작동 원리

표준 IC555는 실리콘 다이에 통합 된 25 개의 트랜지스터, 15 개의 저항 및 2 개의 다이오드로 구성됩니다. 군용 및 민간용 등급 555 타이머의 두 가지 버전의 IC를 사용할 수 있습니다.

NE555는 민간용 IC이며 작동 온도 범위는 섭씨 0 ~ + 70 도입니다. SE555는 군용 IC이며 작동 온도 범위는 섭씨 -55 ~ +125 도입니다.

당신은 또한 찾을 것입니다 7555 및 TLC555로 알려진 CMOS 버전의 타이머 이들은 표준 555에 비해 전력을 덜 소비하고 5V 미만으로 작동합니다.

CMOS 버전 타이머는 효율적이고 더 적은 전력을 소비하는 바이폴라 트랜지스터가 아닌 MOSFET으로 구성됩니다.

IC 555 핀아웃 및 작업 세부 사항 :

핀 1 : 접지 또는 0V : IC의 음극 공급 핀입니다.
핀 2 : 트리거 또는 입력 :이 입력 핀의 음의 순간 트리거는 출력 핀 3을 HIGH로 만듭니다. 이것은 1/3 번째 공급 전압의 낮은 임계 값 레벨 아래에서 타이밍 커패시터를 빠르게 방전함으로써 발생합니다. 그런 다음 커패시터는 타이밍 저항을 통해 천천히 충전되고 2/3 공급 레벨 이상으로 상승하면 pin3은 다시 LOW가됩니다. 이 ON / OFF 전환은 내부 플립 플롭 단계.
핀 3 : 출력 : 입력 핀에 하이, 로우 또는 오실 레이션 ON / OFF로 응답하는 출력입니다.
핀 4 : 리셋 : IC의 정상적인 작동을 위해 항상 양극 전원에 연결되는 리셋 핀입니다. 접지되면 일시적으로 IC 출력이 초기 위치로 재설정되고 접지에 영구적으로 연결된 경우 IC 작동이 비활성화 된 상태로 유지됩니다.
핀 5 : 제어 :이 핀에 외부 가변 DC 전위를 적용하여 pin3 펄스 폭을 제어 또는 변조하고 제어 된 PWM을 생성 할 수 있습니다.
핀 6 : 임계 값 : 타이밍 커패시터 충전이 2/3 공급 전압의 상위 임계 값에 도달하자마자 출력이 LOW (0V)가되도록하는 임계 값 핀입니다.
핀 7 : 방전 : 이것은 내부 플립 플롭에 의해 제어되는 방전 핀으로, 타이밍 커패시터가 2/3 공급 전압 임계 값 레벨에 도달하자마자 방전되도록합니다.
핀 8 : Vcc : 5V에서 15V 사이의 양의 공급 입력입니다.

3 가지 타이머 모드 :

쌍 안정 또는 슈미트 트리거
단 안정 또는 원샷
불안정

쌍 안정 모드 :

IC555가 쌍 안정 모드로 구성되면 기본 플립 플롭으로 작동합니다. 즉, 입력 트리거가 주어지면 출력 상태를 ON 또는 OFF로 전환합니다.

일반적으로 # pin2 및 # pin4는이 작동 모드에서 풀업 저항에 연결됩니다.

# pin2가 짧은 기간 동안 접지되면 # pin3의 출력이 출력을 재설정하기 위해 높아지고 # pin4가 일시적으로 접지로 단락 된 다음 출력이 낮아집니다.

여기에는 타이밍 커패시터가 필요하지 않지만 # pin5 및 접지에 커패시터 (0.01uF ~ 0.1uF)를 연결하는 것이 좋습니다. 이 구성에서는 # pin7 및 # pin6을 연결하지 않은 상태로 둘 수 있습니다.

다음은 간단한 쌍 안정 회로입니다.

설정 버튼을 누르면 출력이 높아지고 재설정 버튼을 누르면 출력이 로우 상태가됩니다. R1 및 R2는 10k 옴일 수 있으며 커패시터는 지정된 값 사이의 어느 곳에 나있을 수 있습니다.

단 안정 모드 :

IC 555 타이머의 또 다른 유용한 응용 프로그램은 원샷 또는 단 안정 멀티 바이브레이터 회로 , 아래 그림과 같이.

입력 트리거 신호가 음이 되 자마자 원샷 모드가 활성화되어 출력 핀 3이 Vcc 레벨에서 하이가됩니다. 출력 높음 조건의 기간은 다음 공식에 따라 계산할 수 있습니다.

티_높은= 1.1R_에씨

그림에서 볼 수 있듯이 입력의 음의 에지는 비교기 2가 플립 플롭을 토글하도록합니다. 이 동작은 핀 3의 출력을 높이게합니다.

실제로이 과정에서 커패시터 씨 에 청구됩니다 VCC 저항을 통해 밖 . 커패시터가 충전되는 동안 출력은 Vcc 레벨에서 높게 유지됩니다.

비디오 데모

커패시터 양단의 전압이 임계 레벨 2를 획득 할 때 VCC / 3, 비교기 1은 플립 플롭을 트리거하여 출력이 상태를 변경하고 낮아지게합니다.

그러면 방전이 낮아져 커패시터가 방전되고 다음 입력 트리거까지 약 0V로 유지됩니다.

위의 그림은 입력이 로우로 트리거되어 IC 555의 단 안정 원샷 동작을위한 출력 파형으로 이어지는 전체 절차를 보여줍니다.

이 모드의 출력 타이밍은 마이크로 초에서 수초까지 다양 할 수 있으므로이 작업은 다양한 애플리케이션에 이상적으로 유용 할 수 있습니다.

“프리앰프 대 앰프 연결 다이어그램 ”

초보자를위한 간단한 설명

단 안정 또는 원샷 펄스 발생기는 트리거 후 미리 결정된 시간 동안 회로를 켜야하는 많은 전자 애플리케이션에서 널리 사용됩니다. # pin3의 출력 펄스 폭은 다음 간단한 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다.

T = 1.1RC

어디

T는 초 단위의 시간입니다.
R은 옴 단위의 저항입니다.
C는 패럿 단위의 커패시턴스입니다.

출력 펄스는 커패시터 양단의 전압이 Vcc의 2/3와 같을 때 떨어집니다. 두 펄스 사이의 입력 트리거는 RC 시간 상수보다 커야합니다.

다음은 간단한 단 안정 회로입니다.

실용적인 단 안정 응용 프로그램 해결

네거티브 에지 펄스에 의해 트리거 될 때 아래 표시된 회로 예제에 대한 출력 파형의주기를 찾으십시오.

해결책:

티_높은= 1.1R_에C = 1.1 (7.5 x 10^삼) (0.1 x 10^-6) = 0.825ms

불안정 모드의 작동 방식 :

아래 IC555 불안정한 회로 그림을 참조하면 커패시터 씨 에 청구됩니다 VCC 두 저항 R을 통해 레벨_에그리고 R_비. 커패시터는 2 이상이 될 때까지 충전됩니다. VCC /삼. 이 전압은 IC의 핀 6에서 임계 전압이됩니다. 이 전압은 비교기 1을 작동하여 플립 플롭을 트리거하므로 핀 3의 출력이 낮아집니다.

이와 함께 방전 트랜지스터가 켜지고 핀 7 출력이 저항을 통해 커패시터를 방전시킵니다. RB .

이로 인해 커패시터 내부의 전압이 마침내 트리거 레벨 ( VCC /삼). 이 동작은 IC의 플립 플롭 단계를 즉시 트리거하여 IC의 출력이 높아져 방전 트랜지스터를 끕니다. 이것은 다시 커패시터가 저항을 통해 충전되도록합니다. 밖 과 RB ...쪽으로 VCC .

출력을 높고 낮게 전환하는 시간 간격은 관계식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

티_높은≈ 0.7 (R_에+ R_비) 씨
티_낮은≈ 0.7R_비 씨

총 기간은

티 = 기간 = T_높은+ T_낮은

비디오 자습서

초보자를위한 간단한 설명

이것은 다음과 같이 가장 일반적으로 사용되는 멀티 바이브레이터 또는 AMV 설계입니다. 발진기, 사이렌, 경보 , flashers 등, 이것은 취미로 IC 555를 위해 구현 된 첫 번째 회로 중 하나가 될 것입니다 (대체 깜박이 LED를 기억하십니까?).

IC555가 불안정한 멀티 바이브레이터로 구성되면 # pin3에서 연속 직사각형 모양의 펄스를 제공합니다.

주파수 및 펄스 폭은 R1, R2 및 C1에 의해 조절 될 수 있으며, R1은 Vcc와 방전 # pin7 사이에 연결되고 R2는 # pin7과 # pin2 및 # pin6 사이에 연결됩니다. # pin6 및 # pin2가 단락되었습니다.

커패시터는 # pin2와 접지 사이에 연결됩니다.

빈도 불안정한 멀티 바이브레이터를 계산할 수 있습니다. 이 공식을 사용하여 :

F = 1.44 / ((R1 + R2 * 2) * C1)

어디,

F는 헤르츠 단위의 주파수입니다.
R1 및 R2는 옴 단위의 저항입니다.
C1은 패럿 단위의 커패시터입니다.

각 펄스의 최고 시간은 다음과 같습니다.

“수제 220v ~ 110v 변환기 ”

최고 = 0.693 (R1 + R2) * C

낮은 시간은 다음과 같습니다.

낮음 = 0.693 * R2 * C

모든‘R’은 옴 단위이고‘C’는 옴 단위입니다.

다음은 기본적인 불안정한 멀티 바이브레이터 회로입니다.

바이폴라 트랜지스터가있는 555 IC 타이머의 경우 출력이 접지 전압 근처에서 포화 상태를 유지하도록 낮은 값을 갖는 R1을 피해야합니다. .

불안정한 예제 문제 해결

다음 그림에서 IC 555의 주파수를 찾고 출력 파형 결과를 그립니다.

해결책:

파형 이미지는 아래에서 볼 수 있습니다.

다이오드를 사용한 IC 555 PWM 회로

출력을 50 % 미만의 듀티 사이클, 즉 더 짧은 하이 타임과 더 긴 로우 타임을 원할 경우, 다이오드를 커패시터 측의 음극과 함께 R2에 연결할 수 있습니다. 555 IC 타이머 용 PWM 모드라고도합니다.

당신은 또한 디자인 할 수 있습니다 가변 듀티 사이클이있는 555 PWM 회로 위의 그림과 같이 두 개의 다이오드.

두 개의 다이오드를 사용하는 PWM IC 555 회로는 기본적으로 커패시터 C1의 충전 및 방전 타이밍이 다이오드를 사용하는 별도의 채널을 통해 분기되는 불안정한 회로입니다. 이 수정을 통해 사용자는 IC의 ON / OFF 기간을 개별적으로 조정할 수 있으므로 원하는 PWM 속도를 빠르게 얻을 수 있습니다.