Temporizador integrado 555. Viajando pela folha de dados

Certa vez, há apenas vinte anos, quase todos os equipamentos eletrônicos, domésticos e industriais, eram produzidos internamente. Assim, toda a base elementar - transistores, microcircuitos, diodos, resistores, foi utilizada doméstica.

Para entender isso, embora não seja muito grande pelos padrões modernos, foram publicados livros de referência. Essa literatura era tão escassa que, nos termos atuais, deveria ser chamada de best-seller: nas livrarias, toda a literatura sobre eletrônica foi esgotada instantaneamente. Os compradores desses livros eram principalmente radioamadores e engenheiros de reparo.

Como no Yandex. Tem tudo

Atualmente, todos os eletrônicos são desenvolvidos e fabricados no exterior, de modo que toda a base elementar também é “a partir daí”. Isso já é perceptível na fase de aquisição de componentes de rádio nos mercados de rádio e nas lojas online. Se você procura, por exemplo, KR1006VI1, vendedores úteis certamente oferecerão a você NE555. Você pode encontrar muitos exemplos semelhantes. Esse estado de coisas é simplesmente agradável, porque é um pecado esconder, nos tempos soviéticos, os componentes de rádio simplesmente "arrastados" das empresas, mas longe de tudo o que se queria encontrar.

Naturalmente, os diretórios de papel para peças importadas não podem ser encontrados, pois eles simplesmente não são emitidos. Mas empresas - fabricantes de cada transistor, diodo ou microcircuito em formato eletrônico, na maioria das vezes na forma de arquivos * .pdf, lançam documentação técnica - Folha de dadosque sempre pode ser encontrado na Internet.

Agora você não precisa folhear um manual de mil páginas para encontrar as características técnicas de um transistor ou diodo. Essa quantidade de informações cabe em apenas uma ou duas páginas. É verdade que se deve observar que, se esta planilha de dados for algo mais complicado, por exemplo, para um microcontrolador, a descrição poderá demorar mais de uma dúzia ou até centenas de páginas.

Folha de dados do temporizador 555 integrado

Em formato eletrônico, está um arquivo NE555.pdf, com um volume de cerca de 600 kilobytes. Nesse caso, você deve prestar atenção a esse detalhe. Documentação A folha de dados, assim como os próprios 555 temporizadores, são produzidos por muitas empresas. Os temporizadores permanecem temporizadores, nada muda dentro ou fora deles. Mas o volume de arquivos da planilha de dados pode variar de cem com um pequeno kilobyte a quase setecentos. São cerca de 25 páginas.

Essa diferença se deve ao fato de que em algumas descrições você pode encontrar apenas parâmetros elétricos, pinagem, nome dos sinais e circuito interno. E em outros, mais volumosos, também existem diferentes esquemas de comutação, fórmulas de cálculo e muito mais. Portanto, ceteris paribus, você deve assistir a arquivos * .pdf mais volumosos. A seguir, vários esquemas da folha de dados NE555.pdf serão considerados.

Multivibrador da folha de dados

No artigo anterior "Projetos no cronômetro integral 555" A Figura 9 era um diagrama de um multivibrador auto-oscilante. Este circuito não usa o pino 7, projetado especificamente para a descarga de um capacitor de ajuste de tempo, e o capacitor é carregado e descarregado através do resistor R1. Portanto, os pulsos de saída deste gerador só podem ser pulsos da forma de um meandro. O ciclo de trabalho desses pulsos é 2.

Para obter pulsos de qualquer ciclo de trabalho necessário, os fabricantes recomendam um circuito ligeiramente diferente, mostrado na Figura 1.

A nota de rodapé da figura diz que o pino 5 CONT deve ser conectado a um fio comum através de um pequeno capacitor para evitar interferência. Sobre esta conclusão será descrita abaixo.

Figura 1

E a Figura 2 mostra os diagramas de tempo.

Figura 2

Quando a energia é ligada, o capacitor C é descarregado, de modo que o pino 2 do TRIG fica baixo, o que faz com que a saída OUT (pino 3) seja ajustada em um nível alto.O capacitor C começa a carregar através dos resistores (Ra + Rb) até que a tensão através dele atinja o limite superior do temporizador (0,67 * Vcc). O tempo de carregamento será tH = 0,693 * (RA + RB) * C.

Desta forma, a duração do pulso é formada.

Após esse tempo, a saída do temporizador muda para um nível baixo e o capacitor C é descarregado através do resistor RB e uma saída especial 7 DISCH (descarga). A descarga continua até que a tensão no capacitor caia para (0,33 * V), o limite de resposta comparador TRIG. A saída do temporizador é ajustada alta e o ciclo recomeça. O tempo de descarga é tL = 0,693 * (RB) * C. Este será o tempo de pausa.

O período de repetição do pulso é igual à soma do período de pulso e pausa = tH + tL + 0,693 * (RA + 2RB) * C, e a taxa de repetição do pulso será a frequência ≈ 1,44 / ((RA + 2RB) * C).

A Figura 3 mostra um nomograma retirado de uma folha de dados. Permite determinar pelo menos aproximadamente a frequência dos pulsos com qualquer combinação de um capacitor de tempo e resistores. Mais precisamente, a frequência é selecionada durante os cálculos e, posteriormente, durante o ajuste. Afinal, não é segredo para ninguém que muitas fórmulas eletrônicas produzem resultados aproximados.

Ao usar o nomograma, o inverso também é bem possível, a saber, selecionar os parâmetros da cadeia RC em uma determinada frequência.

Figura 3

Você deve prestar atenção a esse detalhe: em nenhuma das fórmulas acima, há uma tensão de alimentação. Conseqüentemente, a frequência das oscilações e seu ciclo de trabalho não dependem de forma alguma da nutrição. Esses valores são definidos apenas pelos parâmetros da cadeia RC. A estabilidade da frequência de pulso na saída do temporizador também depende da estabilidade desses parâmetros.

Conclusão misteriosa 5 CONT

CONT significa CONTROL Control. É aqui que a tensão de controle é aplicada, às vezes é chamada de modulação. Com ele, você pode alterar os valores fixos dos limiares dos comparadores, o que possibilita alterar o tempo de carga - descarga do capacitor de ajuste de tempo. Este controle permite criar geradores com PWM e modulação de pulso de tempo do sinal. O circuito modulador PWM é mostrado na Figura 4 e seu diagrama de tempo na Figura 5.

Figura 4

Se você observar atentamente o circuito, podemos dizer que este é um tiro familiar. Sua descrição foi dada no artigo. "Projetos no cronômetro integral 555". Apenas o pino 5 CONT não é usado no circuito de oscilador único; é simplesmente recomendável aterrá-lo através do capacitor mostrado pela linha tracejada. Os diagramas de tempo mostrados na Figura 5 permitem tirar as seguintes conclusões:

Figura 5

Por si só, o modulador de pulso não produz, isto é, não é um gerador.

Pulsos externos são alimentados à sua entrada, neste caso com uma frequência e um ciclo de serviço constantes.

Uma tensão de modulação alternada é aplicada à entrada de controle CONT, sob a ação da qual os limites dos comparadores de entrada são alterados. A tensão de modulação pode ser fornecida diretamente ou através de um capacitor de isolamento, conforme descrito na nota ao circuito na folha de dados.

Os limites para a operação dos comparadores determinam a tensão da carga - a descarga do capacitor de ajuste de tempo C. O que é obtido disso é claramente mostrado no diagrama inferior da Figura 5.

Oscilador pulsado

Seu circuito é mostrado na Figura 6.

Figura 6

O circuito repete exatamente o circuito do multivibrador mostrado na Figura 1, apenas usa o pino 5 CONT, ao qual uma tensão de controle em forma triangular é aplicada. O diagrama de tempo desse gerador é mostrado na Figura 7.

Deve-se notar que todos os gráficos de tempo mostram os tempos de varredura horizontal e a sensibilidade do canal de deflexão vertical. Ou seja, diante de nós não é apenas um desenho à mão livre, mas oscilogramas reais. Portanto, eles podem ser usados ​​para determinar a amplitude das tensões de modulação, bem como o período e a frequência dos pulsos de entrada e saída.

Figura 7

A tensão no capacitor, ou melhor, em seu envelope, repete exatamente o formato do sinal de modulação, e a frequência dos pulsos de saída varia de acordo com a tensão de modulação. Com uma tensão de modulação mínima, a frequência de saída do gerador é máxima. À medida que essa tensão aumenta, a frequência de saída cai e atinge o mínimo quando a tensão de modulação atinge o máximo.

Quando a tensão de modulação, tendo passado o máximo, começa a cair, a frequência de saída do gerador começa a aumentar, - o ciclo se repete novamente. A amplitude da carga - descarga do capacitor variável no tempo também muda sob a influência da tensão de modulação.

Além dos circuitos considerados, a planilha de dados também considera os circuitos do já mencionado detector de perda de pulso, divisor de frequência e o circuito do temporizador de seqüência mostrado na Figura 8.

Figura 8

A lógica do temporizador é simples: quando você pressiona o botão S, o temporizador A inicia e uma tensão de alto nível aparece na saída da Saída A, que, após a velocidade do obturador definida pelo circuito de temporização RA * CA, fica baixa. A diferença negativa desse pulso através do circuito de diferenciação 0.001uF * 33KΩ é alimentada na entrada TRIG do próximo disparo único e a inicia.

Na saída do segundo one-shot, defina um nível alto. No final do atraso, o segundo one-shot começa o terceiro. Em princípio, é possível aumentar essa cadeia serial de one-shots para o infinito. O diagrama de tempo para as três células é mostrado na Figura 9.

Figura 9

Veja a folha de dados!

Aqui estão essas informações úteis sobre o trabalho; nesse caso, o temporizador integral 555 pode ser obtido através do estudo da folha de dados. E, muitas vezes, em muitos fóruns eletrônicos, você precisa ver esses diálogos: ajuda, pliz, montou o circuito, mas ligá-lo - não funciona. E, às vezes, em resposta, parece, dizem eles, olhar folha de dados!

Continuação do artigo:Temporizador 555. Conversores de tensão