Кожен радіоаматор неодноразово зустрічався з мікросхемою NE555. Цей маленький осьминогий таймер завоював колосальну популярність за функціональність, практичність та простоту використання. На 555 таймері можна зібрати схеми різного рівня складності: від простого тригера Шмітта, з обважуванням всього в пару елементів, до багатоступінчастого кодового замку із застосуванням великої кількості додаткових компонентів.

У цій статті детально ознайомимося з мікросхемою NE555, яка, незважаючи на свій солідний вік, як і раніше, залишається затребуваною. Варто відзначити, що в першу чергу ця потреба обумовлена ​​застосуванням ІМС у схемотехніці з використанням світлодіодів.

Опис та сфера застосування

NE555 є розробкою американської компанії Signetics, фахівці якої за умов економічної кризи не здалися і змогли втілити у життя праці Ганса Камензінда. Саме він у 1970 році зумів довести важливість свого винаходу, який на той момент не мав аналогів. ІМС NE555 мала високу щільність монтажу при низькій собівартості, чим заслужила особливий статус.

Згодом її стали копіювати конкуруючі виробники з різних країнсвіту. Так з'явилася вітчизняна КР1006ВІ1, яка так і залишилася унікальною у цьому сімействі. Справа в тому, що в КР1006ВІ1 вхід зупинки (6) має пріоритет над входом запуску (2). В імпортних аналогах інших фірм така особливість відсутня. Цей фактслід враховувати розробки схем з активним використанням двох входів.

Однак у більшості випадків пріоритети не впливають на роботу пристрою. З метою зниження потужності споживання ще в 70-х роках минулого століття був налагоджений випуск таймера КМОП-серії. У Росії мікросхема на польових транзисторах дістала назву КР1441ВІ1.

Найбільше застосування 555 таймер знайшов у побудові схем генераторів та реле часу з можливістю затримки від мікросекунд до кількох годин. У більш складних пристроях він виконує функції, за винятком брехні контактів, ШІМ, відновлення цифрового сигналу і так далі.

Особливості та недоліки

Особливістю таймера є внутрішній дільник напруги, який визначає фіксований верхній і нижній поріг спрацьовування для двох компараторів. Зважаючи на те, що дільник напруги не можна виключити, а пороговою напругою не можна керувати, область застосування NE555 звужується.

Таймери, зібрані на КМОП-транзисторах, позбавлені перелічених недоліків і не потребують монтажу зовнішніх конденсаторів.

Основні параметри ІМС серії 555

Внутрішній пристрій NE555 включає п'ять функціональних вузлів, які можна бачити на логічній діаграмі. На вході розташований резистивний дільник напруги, який формує дві опорні напруги для прецизійних компараторів. Вихідні контакти компараторів надходять на наступний блок - RS-тригер із зовнішнім виводом для скидання, а потім на підсилювач потужності. Останнім вузлом є транзистор з відкритим колектором, який може виконувати кілька функцій, залежно від завдання.

Напруга живлення, що рекомендується, для ІМС типу NA, NE, SA лежить в інтервалі від 4,5 до 16 вольт, а для SE може досягати 18В. При цьому струм споживання при мінімальному Uпіт дорівнює 2-5 мА, при максимальному Uпіт - 10-15 мА. Деякі ІМС 555 КМОП-серії споживають трохи більше 1 мА. Найбільший вихідний струм імпортної мікросхеми може досягати значення 200 мА. Для КР1006ВІ1 він не вищий за 100 мА.

Якість складання та виробник сильно впливають на умови експлуатації таймера. Наприклад, діапазон робочих температур NE555 становить від 0 до 70°C, а SE555 від -55 до +125°C, що важливо знати при конструюванні пристроїв для роботи у відкритій довкілля. Більш детально ознайомитися з електричними параметрами, дізнатися про типові значення напруги та струму на входах CONT, RESET, THRES, і TRIG можна у datasheet на ІМС серії XX555.

Розташування та призначення висновків

NE555 та її аналоги переважно випускаються у восьмививідному корпусі типу PDIP8, TSSOP або SOIC. Розташування висновків незалежно від корпусу стандартне. Умовне графічне позначення таймера є прямокутником з написом G1 (для генератора одиночних імпульсів) і GN (для мультивібраторів).

1. Загальна (GND). Перший висновок щодо ключа. Підключається до мінусу живлення.
2. Запуск (TRIG). Подача імпульсу низького рівня на вхід другого компаратора призводить до запуску і появи на виході високого рівня сигналу, тривалість якого залежить від номіналу зовнішніх елементів R і С. Про можливі варіації вхідного сигналу написано в розділі «Одновібратор».
3. Вихід (OUT). Високий рівень вихідного сигналу дорівнює (Uпіт-1,5В), а низький – близько 0,25В. Перемикання займає близько 0,1 мкс.
4. Скидання (RESET). Цей вхід має найвищий пріоритет і здатний керувати роботою таймера незалежно від напруги на інших висновках. Для дозволу запуску необхідно, щоб на ньому був присутній потенціал понад 0,7 вольт. Тому його через резистор з'єднують з живленням схеми. Поява імпульсу менше 0,7 вольт забороняє роботу NE555.
5. Контроль (CTRL). Як видно з внутрішнього пристроюІМС він безпосередньо з'єднаний з дільником напруги і без зовнішнього впливу видає 2/3 Uпит. Подаючи на CTRL керуючий сигнал, можна отримати на виході модульований сигнал. У найпростіших схемах він підключається до зовнішнього конденсатора.
6. Зупинка (THR). Є входом першого компаратора, поява на якому напруги більше 2/3Uпіт зупиняє роботу тригера і переводить вихід таймера в низький рівень. При цьому на виведенні 2 повинен бути відсутній сигнал, що запускає, так як TRIG має пріоритет перед THR (крім КР1006ВІ1).
7. Розряд (DIS). З'єднаний безпосередньо із внутрішнім транзистором, який включений за схемою із загальним колектором. Зазвичай до переходу колектор-емітер підключають часзадающий конденсатор, який розряджається, поки транзистор перебуває у відкритому стані. Рідше використовується для нарощування здатності навантаження таймера.
8. Живлення (VCC). Підключається до плюс джерела живлення 4,5-16В.

Режими роботи NE555

Таймер 555 серії працює в одному з трьох режимівРозглянемо їх більш детально на прикладі мікросхеми NE555.

Одновібратор

Принципова електрична схемаодновібратора наведено малюнку. Для формування одиночних імпульсів, крім мікросхеми NE555, знадобиться опір та полярний конденсатор. Схема працює в такий спосіб. На вхід таймера (2) подають одиночний імпульс низького рівня, який призводить до перемикання мікросхеми та появи на виході (3) високого рівня сигналу. Тривалість сигналу розраховується за секунди за формулою:

Після закінчення заданого часу (t) на виході формується сигнал низького рівня (початковий стан). За замовчуванням висновок 4 об'єднаний з виводом 8, тобто, має високий потенціал.

Під час розробки схем необхідно врахувати два аспекти:

1. Напруга джерела живлення впливає тривалість імпульсів. Що більше напруга живлення, то вище швидкість заряду часзадающего конденсатора і тим більше амплітуда вихідного сигналу.
2. Додатковий імпульс, який можна подати на вхід після основного, не вплине на роботу таймера, доки закінчиться час t.

На роботу генератора одиночних імпульсів можна впливати ззовні двома способами:

• подати на Reset сигнал низького рівня, який переведе таймер у вихідний стан;
• поки на вхід 2 надходить сигнал низького рівня, на виході залишатиметься високий потенціал.

Таким чином, за допомогою одиночних сигналів на вході і параметрів ланцюжка, що задає час, можна отримувати на виході імпульси прямокутної форми з чітко заданою тривалістю.

Мультивібратор

Мультивібратор є генератором періодичних імпульсівпрямокутної форми із заданою амплітудою, тривалістю чи частотою, залежно від поставленого завдання. Його відмінність від одновібратора полягає у відсутності зовнішнього впливу, що обурює, для нормального функціонування пристрою. Принципова схема мультивібратора з урахуванням NE555 показано малюнку.

У формуванні імпульсів, що повторюються, беруть участь резистори R 1 , R 2 і конденсатор С 1 . Час імпульсу (t 1), час паузи (t 2), період (T) і частоту (f) розраховують за наведеними нижче формулами: З цих формул неважко помітити, що час паузи не зможе перевищити час імпульсу, тобто досягти шпаруватості (S=T/t 1) більше 2 одиниць не вдасться. Для вирішення проблеми до схеми додають діод, катод якого з'єднують з висновком 6, а анод з висновком 7.

У часахпоходу на мікросхеми часто оперують величиною, зворотної шпаруватості - Duty cycle (D=1/S), яку відображають у відсотках.

Схема працює в такий спосіб. У момент подачі живлення конденсатор 1 розряджений, що переводить вихід таймера в стан високого рівня. Потім З 1 починає заряджатися, набираючи ємність до верхнього порогового значення 2/3 U ПІТ. Досягши порога ІМС перемикається, і на виході з'являється низький рівень сигналу. Починається процес розряду конденсатора (t 1), який продовжується до нижнього порогового значення 1/3 U ПІТ. Після досягнення відбувається зворотне перемикання, і на виході таймера встановлюється високий рівень сигналу. В результаті схема переходить в автоколивальний режим.

Прецизійний тригер Шмітта з RS-тригером

Усередині таймера NE555 вбудований двопопроговий компаратор та RS-тригер, що дозволяє реалізовувати прецизійний тригер Шмітта з RS-тригером на апаратному рівні. Вхідна напруга ділиться компаратором на три частини, при досягненні кожної з яких відбувається чергове перемикання. При цьому величина гістерези (зворотного перемикання) дорівнює 1/3 U ПІТ. Можливість застосування NE555 як прецизійний тригер затребувана в побудові систем автоматичного регулювання.

3 найбільш популярні схеми на основі NE555

Одновібратор

Практичний варіант схеми одновібратора на TTL NE555 наведено малюнку. Схема живиться однополярною напругою від 5 до 15В. Часом елементами тут є: резистор R 1 - 200кОм-0,125Вт і електролітичний конденсатор С 1 - 4,7мкФ-16В. R 2 підтримує на вході високий потенціал, поки якийсь зовнішній пристрій не скине його до низького рівня (наприклад, транзисторний ключ). Конденсатор 2 захищає схему від наскрізних струмів в моменти перемикання.

Активізація одновібратора відбувається у момент короткочасного замикання землю вхідного контакту. При цьому на виході формується високий рівень тривалості:

t=1,1*R 1 *C 1 =1,1*200000*0,0000047=1,03 c.

Таким чином, ця схема формує затримку вихідного сигналу щодо вхідного на 1 секунду.

Миготіння світлодіодом на мультивібраторі

Відштовхуючись від розглянутої вище схеми мультивібратора, можна зібрати просту світлодіодну мигалку. Для цього до виходу таймера послідовно з підключають резистором світлодіод. Номінал резистора знаходять за такою формулою:

R=(U ВИХ -U LED)/I LED ,

U ВИХ – амплітудне значення напруги на виведенні 3 таймера.

Кількість світлодіодів, що підключаються, залежить від типу застосовуваної мікросхеми NE555, її навантажувальної здатності (КМОП або ТТЛ). Якщо потрібно блимати світлодіодом потужністю понад 0,5 Вт, то схему доповнюють транзистором, навантаженням якого стане світлодіод.

Реле часу

Схема регульованого таймера ( електронне релечасу) показано малюнку.
З її допомогою можна вручну задавати тривалість вихідного сигналу від 1 до 25 секунд. Для цього послідовно з постійним резистором 10 кОм встановлюють змінний номіналом 250 кОм. Ємність часзадаючого конденсатора збільшують до 100 мкФ.

Схема працює в такий спосіб. У вихідному стані на виведенні 2 є високий рівень (від джерела живлення), а на виведенні 3 низький рівень. Транзистори VT1, VT2 закриті. У момент подачі на базу VT1 позитивного імпульсу ланцюга (Vcc-R2-колектор-емітер-загальний дріт) протікає струм. VT1 відкривається та переводить NE555 у режим відліку часу. Одночасно на виході ІМС утворюється позитивний імпульс, який відкриває VT2. В результаті струм емітера VT2 призводить до спрацьовування реле. Користувач може будь-якої миті перервати виконання завдання, короткочасно закоротивши RESET на землю.

Транзистори SS8050, що наведені на схемі, можна замінити на КТ3102.

Розглянути всі найпопулярніші схеми на основі NE555 в одній статті неможливо. І тому існують цілі збірники, у яких зібрані практичні напрацювання за час існування таймера. Сподіваємося, що наведена інформація стане орієнтиром під час складання схем, у тому числі навантаженням яких служать світлодіоди.

Читайте також

Таймер NE555є, мабуть, найпопулярнішою інтегральною мікросхемою свого часу. Незважаючи на те, що він був розроблений більше 40 років тому (1972) він досі випускається багатьма виробниками. У цій статті, намагаємося детально висвітлити питання опису та застосування таймера NE555.

Розумні з'єднання компаратора, тригер, що скидається, і інвертуючий підсилювач в одній монолітній інтегральній мікросхемі, поряд з декількома іншими елементами породили майже безсмертні схеми пристроїв, які сьогодні використовується багатьма радіоаматорами.

555 Таймер був розроблений американською компанією Signetics у 1972 році та зареєстрований на світовому ринку. Через два роки тієї ж компанії була розроблена мікросхема з позначенням 556, яка об'єднала в собі два окремих таймери NE555, які мають тільки загальні висновки з харчування. Ще пізніше були розроблені мікросхеми 557, 558 та 559 із застосуванням до чотирьох таймерів NE555 в одному корпусі. Але пізніше вони були зняті з виробництва та майже забуті.

Інтегральна мікросхема NE555 розроблялася як таймер і містить комбінацію аналогових і цифрових елементів в одному кристалі. Випускається у різному виконанні, починаючи від класичного DIP корпусу стандартного та SOIC для SMD монтажу до мініатюрного корпусу версії SSOP або SOT23-5. (ціни на таймер NE555)

Таймер NE555, крім стандартного виконання, проводитися так само в малопотужному CMOS виконанні. Схема електроживлення NE555 становить від 4,5 до 15 вольт (18 вольт максимум), а CMOS варіант використовує живлення від 3 вольт. Максимальне вихідне навантаження виходу NE555 200мА, у версії малопотужного таймера тільки 20 мА при 9 вольт.

Стабільність роботи стандартної версії 555 залежить від якості джерела живлення. Це не так сильно дається взнаки в простих схемах із застосуванням таймера, проте, в більш складних конструкціях, бажано встановлювати буферний конденсатор по ланцюгу живлення ємністю 100 мкф.

Основні характеристики інтегрального таймера NE555

• Максимальна частота понад 500 кГц.
• Довжина одного імпульсу від 1 мсек до години.
• Може працювати як моностабільного мультвібратора.
• Високий вихідний струм (до 200 мА)
• Регульована шпаруватість імпульсу (ставлення періоду імпульсу його тривалості).
• Сумісність із TTL рівнями.
• Температурна стабільність 0,005 % на 1 градус Цельсія.

Мікросхема NE555 у своєму складі містить трохи більше 20 транзисторів та 10 резисторів. На наступному малюнку наводиться структурна схема таймера Philips Semiconductors.

У наступній таблиці наведено основні властивості NE555

Призначення виводів таймера NE555

№2 - Запуск (тригер)

Тригер перемикається, якщо на цьому виведенні напруга впаде нижче 1/3 напруги живлення. Цей висновок має високий вхідний опір понад 2 мОм. У нестабільному режимі використовується для контролю напруги на конденсаторі, що час задає, в бістабільному режимі до нього підключається елемент комутації, наприклад, кнопка.

№4 – Скидання

Якщо напруга цьому виведенні нижче 0,7 вольт, відбувається скидання внутрішнього компаратора. У разі невикористання на цей висновок таймера NE555 необхідно подати напругу живлення. Опір виведення становить близько 10 кОм.

№5 - Контроль

Може використовуватися регулювання тривалості імпульсів на виході шляхом подачі напруги 2/3 від напруги живлення. Якщо цей висновок не використовується, його бажано підключити до мінусу джерела живлення через конденсатор 0,01 мкф.

№6 - Стоп (компаратор)

Зупиняє функціонування таймера, якщо напруга на цьому виводі буде вищою за 2/3 напруги живлення. Висновок має високий вхідний опір понад 10 мОм. Він зазвичай використовується для вимірювання напруги на часзадаючому конденсаторі.

№7 - Розряд

Виведення через внутрішній транзистор підключається до «землі», коли внутрішній тригер перебуває у активному стані. Висновок (відкритий колектор) використовується в основному для розряду конденсатора.

№3 – Вихід

Мікросхема NE555 має лише один вихід зі струмом до 200 мА. Це значно більше, ніж у стандартних інтегральних мікросхем. Висновок здатний керувати, наприклад, світлодіодами (з струмообмежуючим резистором), невеликими лампочками, п'єзоелектричним перетворювачем, динаміком (з конденсатором), електромагнітним реле (із захисним діодом) або навіть малопотужними двигунами постійного струму. Якщо потрібний вищий вихідний струм, то можна підключити відповідний транзистор як підсилювач.

Таймер NE555 - схема включення

Здатність виведення 3 таймера NE555 створювати як високий рівень напруги, так і низький (практично 0 вольт) дозволяє керувати навантаженням, підключеним як до мінусу живлення, так і до плюсу. Як приклад, підключення світлодіодів. Це, звичайно, не є обов'язковою вимогою, і навантаження (світлодіод) може бути підключений або до мінусу, або до плюсу живлення.

Якщо таймер NE555 працює у нестабільному стані (режим генератора), то до виходу його можна підключити динамік. Він підключається після роздільного конденсатора (наприклад, 100 мкф) і повинен мати опір не менше 64 Ом через обмежений максимальний струм навантаження виходу таймера. Конденсатор призначений для відділення постійної складової сигналу та проводить лише аудіосигнал.

Динамік з опором котушки нижче 64 Ом можна підключити або через конденсатор з меншою ємністю (реактивний опір), що є додатковим опором або за допомогою підсилювача. Підсилювач також може бути використаний для підключення потужнішого гучномовця.

Як і всі інтегральні мікросхеми, вихід таймера NE555 керуючий індуктивним навантаженням (реле) повинен бути захищений від стрибків підвищеної напруги, створеного в момент відключення. Діод (наприклад, 1N4148) завжди підключається паралельно до котушки реле у зворотному напрямку.

Однак, для мікросхеми NE555 потрібен другий діод, послідовно включений з котушкою реле. Він обмежує низьку напругу, яка знаходиться на виході 3 таймери і запобігає збудженню реле невеликим струмом.

Таким діодом може бути, наприклад, 1N4001 (1N4148 діод не підходить) або світлодіод.

(завантажено: 3 891)

Мікросхема 555 з'явилася сорок років тому і стала практично першим таймером на широкому ринку. З тих пір через шалену популярність мікросхеми її почали випускати майже всі виробники електронних компонентів, і незважаючи на поважний вік, 555 досі виходить багатомільйонними тиражами.

Цього року пройшов конкурс проектів (555contest.com), що використовують її для вирішення найрізноманітніших завдань. Заявки приймалися у кількох категоріях: мистецтво, складні проекти, мінімалістичні та корисні гаджети. Призовий фонд становив близько 1500 доларів.

Серед кількох сотень проектів була відеогра, зібрана на цілій жмені 555; контролер для пінбол; електрогітара; влаштування, що не дає спати сусідам; замок, що відчиняє двері по секретному стуку і ще купа цікавого.

Якщо ти хоч раз у житті тримав паяльник і навіть відрізниш резистор від транзистора, а зі старенькою ще не знайомий, то потрібно терміново виправити ситуацію. Що це за звір? Усередині пластикового корпусу з вісьмома висновками ховається пара десятків транзисторів, діодів та резисторів, але у доскональне вивчення роботи таймера вдаватися не будемо, нехай він залишиться для нас чорним ящиком, з якого стирчать ніжки. А ось ніжки обговоримо.

1. Земля. Тут все просто, у всіх схемах її необхідно підключати до мінусу живлення.
2. Тригер, він же запуск. Якщо напруга на пуску падає нижче однієї третини напруги живлення (Vcc), наприклад, натискається кнопка, притягнута до землі, то схема стартує.
3. Вихід. Завдання таймера просте - генерувати прямокутні імпульсизаданої довжини (тривалість визначається парою опорів і конденсатором). Напруга виходу приблизно на 2 нижче напруги живлення, коли він включений, і майже нуль (менше 0,5 В), коли вимкнений. Максимальне навантаження, яке здатне витримати вихід - близько 200 мА. Цього достатньо для невеликого динаміка, пари світлодіодів або маленького реле.
4. Скидання. Якщо подати на нього низький рівень (менше 0,7), то схема переходить у вихідний стан, і вихід стає низьким. Якщо у схемі скидання не потрібне, то краще притягнути його до плюсу, щоб він не скидав випадково (наприклад, від дотику пальцем).
5. Контроль. Напруга, що додається до цієї ноги, може змінювати тривалість виходів таймера. Але використовується він рідко, а висить у повітрі – може збивати роботу, тому в схемах краще приєднати до землі через невеликий керамічний конденсатор на 10 нФ.
6. Поріг, він же стоп. Якщо напруга на ньому вище 2/3 Vcc, таймер зупиняється і вихід переводиться в вимкнений стан. Працює тільки якщо вхід при цьому вимкнено.
7. Розряд. Цей вихід з'єднується із землею всередині мікросхеми, коли на виході низький рівень, і використовується, щоб розрядити конденсатор тимчасового ланцюжка. Може пропускати до 200 мА та іноді використовується як додатковий вихід.
8. Живлення. Потрібно підключити до плюсу живлення. Мікросхема підтримує напруги від 4,5 до 16 В. Можна запитати від звичайної 9В-батарейки, можна від блоку живлення дитячих іграшок або від проводка USB.

Заводимо конячку. Режими

1. Моностабільний.

При подачі сигналу на вхід мікросхема включається, генерує вихідний імпульс заданої довжини і вимикається, очікуючи на новий вхідний імпульс. Важливо, що після включення мікросхема не реагуватиме на нові сигнали, скільки б їх не посилали. Довжину імпульсу можна порахувати за простою формулою t=1,1 R1 C4. Щоб отримати час у секундах, опір потрібно підставляти у мегаомах, а ємність – у мікрофарадах.

Наприклад, при C4=100 мкФ і R1=2,2 МОм період буде приблизно 4 хвилини. Цю цифру можна змінювати у дуже широких межах: від 0,000001 секунд до 15 хвилин. Теоретично можна ще більше, але практично виникнуть проблеми.

2. Нестабільний мультивібратор.

У цьому режимі таймером і управляти не треба, він сам собі господар - спершу включиться, почекає час t1, потім вимкнеться, почекає час t2, і все заново. На виході виходить паркан з високих і низьких станів, що в кращих традиціях ASCII-арту можна представити так: П ПП ПП. Частота, з якою вагатиметься вся система, залежить від параметрів RC-ланцюжка (точніше - від величин R2, R3 і С1) і її можна порахувати за формулою f = 1,44/((R3 + 2R2)C1). Протягом часу t1 = 0,693 (R3 + R2) C1 на виході буде високий рівень, а протягом t2 = 0,693 (R2) C1 – низький.

3. Бістабільний.

У цьому режимі мікросхема використовується як вимикач. Натиснув одну кнопку – вихід увімкнувся, натиснув іншу – вимкнувся. Досить теоретичного екскурсу, напевно, ти вже захотів приступити до практики.

Збирати прості залізячки зручно на макетній платі без паяння - її, як і всі деталі, можна прикупити в будь-якій радіолавці, за пару сотень рублів. Але у мене пошта ближче, ніж магазин, і я замовляв усі деталі з Гонконгу на sureelectronics.net, хоча цей варіант на любителя – потрібно багато терпіння: посилка буде йти майже місяць.

Привіт світло!

Завдання №1:зібрати «хеллоу ворлд» - моргалку світлодіодиком. Все просто, як і у світі софту, але в залозі навіть для такої дрібнички можна вигадати корисне застосування.

Від яких деталей зовсім ніяк не отвертеться? По-перше, сам таймер 555 (на схемі IC1). Підійде таймер будь-якого виробника, але щоб експериментувати на макетці – бери в корпусі DIP із довгими ніжками. Його назви у різних виробників незначно відрізняються, але три п'ятірочки у них є завжди. Наприклад, та, яку я використовую в прикладах цієї статті, називається NE555N. Існують і інші версії схеми, 556 та 558, у яких в одному корпусі стоїть 2 та 4 таймери відповідно.

Вони теж підійдуть для всіх прикладів, просто у них більше ніг і розташовані інакше. По-друге, потрібні конденсатори: електролітичний C1 ємністю від 5 до 10 мкФ та керамічний C3 на 10 нФ. Ще будуть потрібні: світлодіод (LED1) будь-якого кольору і до нього струмообмежувальний резистор (R5) на 300-600 Ом (у мене 470 Ом), а також резистори, що задають частоту R1 на 1 кОм та R2 на 10 кОм. Останнє з обов'язкової програми – маленька кнопка (типу тієї, що ставлять у миші та на всілякі приладові панелі).

Ще на схемі є конденсатор C2 на 100 мкФ, який перекинутий від плюса до мінуса. Якщо у тебе з живленням все добре (наприклад, ти використовуєш батарейку), то потреби в ньому немає, а з дешевим мережевим адаптером без такого конденсатора нікуди. У прикладах я використав п'ятивольтовий блок живлення від дитячої китайської іграшки, на випрямлячі якого виробник заощадив - в результаті без цієї ємності, що згладжує, схема не працювала зовсім. Тому на всіх схемах у статті цей конденсатор є, а ставити його чи ні – вирішувати тобі.

Також за бажання можна опустити і конденсатор C3, який притягує п'яту ногу до землі, але в цьому випадку стабільність гарантувати не стану.
Схема працює в нестабільному режимі і зібрана таким чином, що поки що підключена до живлення, то постійно генерує вихідні імпульси, а як ми натискаємо кнопку, то замикаємо її вихід на світлодіод і її робота стає видна. Тепер можеш зібрати все за схемою.

При натисканні кнопки світлодіод повинен почати моргати. Якщо не запрацювало, то перевіряй контакти та полярності. На мікросхемі 555 в одного з країв є виїмка: постав схему так, щоб виїмка була зліва, тоді ніжки в нижньому рядунумеруватимуться зліва направо від 1 до 4, а у верхньому - праворуч наліво від 5 до 8. У світлодіода більш довгий вихід повинен підключатися до плюсу, а більш короткий - до мінуса. Якщо у діода ніжки однієї довжини, то на допомогу прийде плоска літієва батарейка, подібна до тієї, що стоять на материнських платах. Підключи світлодіод і так і так, коли він засвітиться - плюс і мінус у нього будуть розташовані як на батарейці.

Якщо не заробив в обох положеннях, то або горілий діод, або це не діод - фототранзистори можуть виглядати так само, як світлодіоди. У електролітичних конденсаторів мінус, як правило, позначений світлою смугою на корпусі. Для решти деталей полярність не має значення.

Тепер про практичну користь. У деяких іграх буває необхідно клацати по лівій кнопці безперервно, натираючи мозолі на пальці, але це не наш метод. Можна зібрати цю схему компактніше, припаявши деталі безпосередньо до виходів мікросхеми, і запхати в корпус будь-якої USB-миші - місця там, як правило, вистачає. Зі схеми потрібно тільки викинути світлодіод з його резистором, а третю ніжку мікросхеми підпаяти безпосередньо до плюса лівої кнопки миші.

Визначити, де в мишачій кнопці плюс (зелена точка на фото), а де - мінус, зазвичай нескладно: контакт з нулем товстіший і йде до чорного дроту від USB, а інший - це плюс, до нього і підпаюйся. Для живлення підключайся до червоного та чорного дротів, що йдуть у бік комп'ютера, їх контакти також позначені на фото. Просвердли ліворуч у корпусі мишки отвір (так, щоб було зручно дотягуватися до нього великим пальцем) і встановіть туди кнопку за допомогою термоклеєвого пістолета. Все тепер можеш нещадно валити ворогів.

Створюємо електронну музику

Ще одна схемка, в якій таймер працює в режимі мультивібратора, але завдання у неї інша. Вона перенесе тебе в минуле, в прокурені студії отців андеграундної електронної музики, яким доводилося самим робити пристрої, за допомогою яких вони створювали безсмертні хіти.

Зміни попередньої схеми доведеться зробити зовсім невеликі. Замість світлодіода з його резистором тут встановлений динамік, підключений до землі через конденсатор C4 – він потрібен, щоб відфільтрувати постійну складову виходу та проганяти через динамік лише змінний струм. Для максимальної гучності цей конденсатор повинен бути електролітичним, ємністю близько 10 мкФ, але подібний звук різатиме вухо, і якщо таке завдання не стоїть, постав керамічний на 100 нФ, буде тихіше. Можеш взяти динамік із зламаних великих навушників або біпер зі старого системного блоку. П'єзодинамік (у вигляді круглої металевої пластинки) також підійде плюс йому не потрібен конденсатор С4.

Оскільки звукові частоти дещо вищі, ніж частота моргання діода, то RC-ланцюжок теж доведеться трохи переробити. Конденсатор C1 замінити на керамічний 100 нФ, резистор R2 замінити на 1 ком і послідовно з ним поставити змінний резистор R3 на 10 ком. У змінних резисторів зазвичай три ніжки, розташовані в ряд, але тобі потрібно підключити тільки дві - будь-яку з крайніх і центральну. Такі параметри не дозволять частоті втекти за діапазон, що чути, на всьому діапазоні R3. Резистором виставляй частоту, натискай кнопку і слухай, що звучить. При деякій вправності вийде музика.

Сервомашинка як подовжувач пальця

Ще одна схема у режимі мультивібратора. Тут за допомогою таймера 555 ти управлятимеш сервомашинкою. Крутий змінний резистор, а машинка буде крутити все, що завгодно. Сервоприводи (або просто серви) використовуються зазвичай у радіокерованих модельках машин/вертольотів/літаків, але це не означає, що ти не знайдеш їм іншого застосування.

Для початку тобі потрібно цю машинку десь дістати. Непоганий вибір недорогих серв є в популярному китайському онлайн магазині DealExtreme (s.dealextreme.com/search/servo), всі свої я замовляв саме там. У наших магазинах вони теж є, але помітно дорожчі.

Типова хобі-серво має три дроти: чорний або коричневий мінус живлення, який потрібно підключити до контакту SERVO-3 на схемі, червоний плюс – до SERVO-1, жовтий або білий для керуючих команд – до SERVO-2.

Серво чекає, що по сигнальному проводу 50 разів на секунду будуть приходити короткі імпульси довжиною від 0,9 до 2,1 мс, і тривалість сигналу підкаже, на який кут потрібно відхилитися. Параметри RC-ланцюжка у схемі підібрані таким чином, щоб забезпечити такі сигнали. Оскільки час імпульсу має бути меншим, ніж час між ними, то до схеми потрібно додати діод D1. У схемі вказано 1n4148, так як він один із найпоширеніших, але можна замінити його на інший. Визначити полярність діода просто - перпендикулярна смужка на корпусі відповідає рисі на схемі.

Таймер 555 - штука проста, хоч 15 вольт на вхід подавай, їй все байдуже. А сервомашинка вимагає більш дбайливого відношення і працює тільки в діапазоні напруг від 4,8 до 6 В. Так що якщо для живлення ти використовував батарейку на 9 В, то доведеться напругу знижувати. З цим завданням чудово справляється стабілізатор 7805, який зрізає все зайве і залишає на виході чисті 5 В. Правда, всі зайві вольти він просто перетворює на тепло і може сильно нагріватися. Хоча, нагріваючись, стабілізатор підтримує приємний теплий мікроклімат у кімнаті, його не варто застосовувати в проектах, що живляться від батарейок - ненажерливий він. Включити його в схему просто: якщо ти візьмеш його за виходи і читатимеш написи на корпусі, то перша нога виявиться ліворуч - її потрібно приєднати до плюсу батареї, другу - до загальної землі, а третя - вихід +5 Ст.

Зібравши цю штуку, ти зможеш не просто тестувати серви на працездатність, а ще віддалено керувати вимикачами та відчиняти замки.

Постійна кнопка

Іноді необхідно, щоб твоя схемка працювала, як телевізор: натиснув кнопочку, вона увімкнулась, натиснув ще раз – вимкнулася. І це завдання теж можна вирішити на 555. Усередині мікросхеми захований тригер, який для цього можна використовувати.

Основна частина схеми вже не повинна викликати в тебе особливих питань, зупинюся лише на виході третьої ніжки, а саме – резисторі R4 та транзисторі T1. Адже ми робимо кнопку, а значить - вона повинна вміти пропускати струм, і не факт, що 200 мА, на які здатний 555, буде достатньо. Тут як ключ використовується невеликий NPN-транзистор 2N3904, який здатний пропускати ті ж 200 мА, що і сам таймер, і сенсу в ньому небагато, але його завжди можна замінити на потужніший МОП-транзистор - наприклад, IRF630, який дозволить підключити навантаження до 9А. Щоправда, для такого трансу напругу доведеться збільшити на схемі до 12 вольт, інакше затвора не відкриється.

Ще не дуже круто застосовувати такий вимикач у мобільних пристроях, тому що навіть у вимкненому стані він споживає струм у 3-6 мА, що помітно підсаджує батарею.

Гаджет для приготування чаю

Коли я тільки-но почав знайомитися з linux'ом, мені трапилася невелика, але дуже важлива програма для приготування чаю. У ній можна вибрати сорт чаю, і з часом, необхідного для заварки, вона починала поморгувати іконкою в треї і їсти. З якого дистрибутива була програма, я вже не пам'ятаю, але вона кілька разів допомогла мені випити чай. З програмами завжди так: зніс операційну систему - і немає її, а залізячка на столі куди надійніше!

Для реалізації цієї штуковини знадобиться аж два таймери 555. Один (той, що на схемі ліворуч) буде відраховувати 4 хвилини, за які заварка перетворюється на запашний напій, а інший - генерувати імпульси для пищалки.

Генератор на IC2 працьовитий і безперервно генерує імпульси. Розглянемо детальніше перший таймер. Він приєднаний у моностабільному режимі. У нормальному стані відразу після включення живлення на виході 3 низький рівень - він притягнутий до землі, а значить - пищить динамік і горить LED2 світлодіод (насправді світлодіод моргає, але дуже швидко, і це непомітно). Як тільки натискається кнопка S1, таймер вмикається, на виході 3 стає високий рівень, запалюється світлодіод LED1, а динамік вимикається, адже LED2 хоч і «світло-», але все-таки діод, і у зворотний бік струм не пропускатиме. Так продовжується, поки конденсатор C4 заряджається через резистор R1. Коли напруга на ніжці 6 стане більше 2/3 Vcc, таймер вимкнеться і знову запискує біпер.

Схему можна трохи модифікувати, додавши послідовно R1 - змінний резистор на 500 кОм, тоді можна буде регулювати час заварювання для різних сортів чаю.

Впевнений, що цих схем тобі вистачить для натхнення. Якщо ні – спробуй пошукати що-небудь на сайті instructables.com. Також зі схемами може допомогти програма 555 Timer Pro schematica.com/555_Timer_design/555_Timer_PRO_EX.htm , яка дозволяє в пару кліків розрахувати деталі для будь-якого режиму (правда, коштує вона «всього» $29, але якщо постаратися, то можна знайти в мережі більш стару безкоштовну версію).

Мікросхеми 555 застосовуються досить часто в радіоаматорській практиці – вони практичні, багатофункціональні та дуже прості у використанні. На таких мікросхемах можна реалізувати будь-яку конструкцію – як найпростіші тригери Шмітта з парочкою додаткових елементів, так і багатоступінчасті кодові замки.

NE555 була розроблена вже досить давно, навіть у радянських журналах "Радіо", "Моделіст-конструктор", на аналогах цієї мікросхеми можна було зустріти чимало саморобок. На сьогоднішній день ця мікросхема активно застосовується у конструкціях зі світлодіодами.

Опис мікросхеми

Це розробка компанії із США Signetics. Саме її фахівці змогли реалізувати практично роботи Камензинда Ганса. Це, можна сказати, батько інтегральної мікросхеми – у важких умовах високої конкуренції інженерам вдалося зробити продукт, який вийшов на світовий ринок та завоював широку популярність.

У ті роки мікросхема 555 серії не мала у світі аналогів - дуже висока щільність монтажу елементів у пристрої і вкрай низька собівартість. Саме завдяки цим параметрам вона заслужила високої популярності серед конструкторів.

Вітчизняні аналоги

Після почалося масове копіювання цього радіоелемента - радянський аналог мікросхеми звався КР1006ВІ1. Між іншим, вона в усіх відношеннях є унікальною розробкою, навіть незважаючи на те, що має багато аналогів. Тільки у вітчизняних мікросхем вхід зупинки є пріоритетнішим, ніж вхід запуску. У жодній із зарубіжних конструкцій немає такої особливості. Але цю особливість обов'язково потрібно враховувати під час проектування схем, у яких обидва входи активно використовуються.

Де застосовується?

Але слід зазначити, що пріоритети входів не дуже впливають на працездатність мікросхеми. Це лише дрібний нюанс, який потрібно враховувати у поодиноких випадках. Для зниження споживаної потужності в середині 70-х було налагоджено випуск КМОП-елементів. У СРСР мікросхеми на польовиках називалися КР1441ВІ1.

Генератори на мікросхемі 555 часто використовуються в конструкціях радіоаматорів. Нескладно реалізувати на цій мікросхемі та реле часу, причому затримку можна встановити від кількох мілісекунд до годинника. Існують і більш складні елементи, в основі яких знаходиться 555 схема - вони містять у собі пристрої щодо запобігання брязканню контактів, ШІМ-контролери, відновлення сигналу цифрового типу.

Переваги та недоліки мікросхеми

Усередині таймера є вбудований дільник напруги - саме він дозволяє встановити строго фіксований нижній і верхній поріг, при якому відбувається спрацювання компараторів. Саме звідси можна зробити висновок про головний недолік - пороговими значеннями неможливо управляти, а з конструкції виключити дільник теж не можна, суттєво звужується область практичного застосування мікросхеми 555. Схеми мультивібраторів та одновібраторів побудувати можна, але складніші конструкції не вийде.

Як позбутися недоліків?

Але позбавитися такої проблеми можна, достатньо встановити полярний конденсатор не більше 0,1 мкФ між керуючим висновком і мінусом живлення.

А щоб суттєво підвищити перешкодостійкість, в ланцюзі живлення встановлюється неполярний конденсатор місткістю 1 мкФ. При практичному застосуванні мікросхем 555 важливо враховувати, чи впливають на їхню роботу пасивні елементи - резистори та конденсатори. Але потрібно помітити одну особливість - при використанні таймерів на КМОП-елементах всі ці недоліки просто йдуть, немає необхідності застосовувати додаткові конденсатори.

Основні параметри мікросхем

Якщо ви вирішите виготовити таймер на мікросхемі 555, потрібно знати її основні особливості. Загалом у приладі є п'ять вузлів, їх можна розглянути на діаграмі. По входу знаходиться дільник напруги резистивного типу. З його допомогою відбувається формування двох опорних напруг, необхідних роботи компараторів. Виходи компараторів з'єднуються з RS-тригером та зовнішнім контактом для скидання. І лише після цього на підсилювальний пристрій, де збільшується значення сигналу.

Живлення мікросхем

В кінці знаходиться транзистор, у якого колектор відкритий - він виконує ряд функцій, залежить все від того, яке саме завдання перед ним стоїть. Рекомендується на інтегральні мікросхеми NE, SA, NA подавати напругу живлення в діапазоні 4,5-16 В. Тільки для застосування мікросхем 555 з абревіатурою SE допускається збільшення до 18 В.

Максимальний струм споживання при напрузі 4,5 може досягати 10-15 мА, мінімальне значення - 2-5 мА. Існують мікросхеми КМОП, які струм споживання вбирається у 1 мА. У вітчизняних ІМС типу КР1006ВІ1 струм споживання не перевищує 100 мА. Докладний описмікросхеми 555 та її вітчизняних аналогів можна знайти у датасітах.

Експлуатація мікросхеми

Умови експлуатації залежить безпосередньо від того, яка фірма виробляє мікросхему. Як приклад можна навести два аналоги - NE555 та SE555. У першому діапазоні температур, в якому вона нормально працюватиме, знаходиться в інтервалі 0-70 градусів. У другої ж він набагато ширший - від -55 до +125 градусів. Тому такі параметри завжди потрібно враховувати під час проектування пристроїв. Бажано ознайомитися з усіма типовими значеннями напруги та струмів на висновках Reset, TRIG, THRES, CONT. Для цього можна скористатися даташитом до конкретної моделі - в ній ви знайдете вичерпну інформацію.

Від цього залежить і практичного застосування схеми. Радіоаматорами мікросхема 555 використовується досить часто - в системах управління навіть існують генератори, що задають, для радіопередавачів на цьому елементі. Перевага його перед будь-яким транзисторним або ламповим варіантом – неймовірно висока стабільність частоти. І немає необхідності підбирати елементи з високою стабільністю, встановлювати додаткові пристрої для вирівнювання напруги. Досить встановити просту мікросхему та посилити сигнал, який вироблятиметься на виході.

Призначення висновків ІМС

На мікросхемах 555 серії присутні лише вісім висновків, тип корпусу PDIP8, SOIC, TSSOP. Але завжди призначення висновків однакове. УГО елемента - це прямокутник, підписаний G1 у випадку генератора одиночних імпульсів і GN для мультивібратора. Призначення висновків:

1. GND - загальний, по порядку він перший (якщо рахувати від ключа-мітки). Цей висновок подається мінус від джерела живлення.
2. TRIG – вхід запуску. Саме на цей висновок подається низькорівневий імпульс, і він надходить на другий компаратор. В результаті відбувається запуск ІМС і з'являється на виході сигнал із високим рівнем. Причому тривалість сигналу залежить від значень і R.
3. OUT – вихід, на якому з'являється сигнал високого та низького рівнів. Перемикання між ними займає трохи більше 0,1 мкс.
4. RESET – скидання. Цей вхід має найвищий пріоритет, він управляє таймером, причому не залежить це від того, чи є напруга на інших ніжках мікросхеми. Щоб дозволити запуск, потрібна наявність напруги понад 0,7В. У разі, якщо імпульс менше 0,7В, то робота мікросхеми 555 забороняється.
5. CTRL – контрольний вхід, який з'єднується з дільником напруги. І якщо немає жодних зовнішніх факторів, які можуть вплинути на роботу, видається на цьому виході напруга 2/3 від живильного. При подачі керуючого сигналу цей вхід на виході утворюється модульований імпульс. У випадку з простими схемамицей вихід з'єднується до конденсатора.
6. THR – зупинка. Це вхід 1-го компаратора, у разі появи на ньому напруги 2/3 від живильного відбувається зупинка роботи тригера і таймер переводиться в знижений рівень. Але обов'язкова умова - на ніжці TRIG не повинно бути сигналу запуску (оскільки у нього пріоритет).
7. DIS – розряд. Він з'єднується безпосередньо з транзистором, розташованим усередині мікросхеми 555. У нього загальний колектор. У ланцюзі емітер-колектор встановлюється конденсатор, який необхідний для того, щоб задати час.
8. VCC – підключення до плюсу джерела живлення.

Режим одновібратора

Усього існує три роботи режиму мікросхеми NE555, один з них – одновібратор. Щоб здійснити формування імпульсів, доводиться застосовувати конденсатор полярного типу та резистор.

Робота схеми відбувається так:

1. До входу таймера прикладається напруга - низькорівневий імпульс.
2. Відбувається перемикання режиму роботи мікросхеми.
3. На виведенні "3" з'являється сигнал із високим рівнем.

Після цього на виході відбудеться формування низькорівневого сигналу. У режимі мультивібратора виводи «4» та «8» з'єднуються. При розробці схем на основі одновібратора слід враховувати такі нюанси:

1. Напруга живлення не може впливати на час імпульсу. При збільшенні напруги швидкість заряджання конденсатора, який задає час, більша. Отже, збільшується амплітуда сигналу на виході.
2. Якщо зробити подачу додаткового імпульсу на вхід (вже після основного), він не вплине на працездатність таймера до закінчення часу t.

Щоб вплинути на функціонування генератора, можна скористатися одним із способів:

1. На висновок RESET подати низькорівневий сигнал. При цьому таймер повернеться до стандартного стану.
2. Якщо на вхід 2 йде низькорівневий сигнал, то на виході завжди буде високий імпульс.

За допомогою одиночних імпульсів, що подаються на вхід, і зміни параметрів компонентів, що задають час, можна на виході отримати прямокутний сигнал потрібної тривалості.

Схема мультивібратора

Виготовити металошукач на мікросхемі 555 зможе будь-який радіоаматор-початківець, але для цього потрібно вивчити особливості роботи цього приладу. Мультивібратор – це спеціальний генератор, який виробляє з певною періодичністю прямокутні імпульси. Причому строго задається амплітуда, тривалість і частота - залежать від того, яке завдання стоїть перед пристроєм.

Для формування сигналів, що повторюються, застосовуються резистори і конденсатори. Тривалість сигналу t1, паузи t2, частоту f і період T можна знайти за такими формулами:

• t1=ln2*(R1+R2)*C=0,693*(R1+R2)*C;
• t2=0,693*C*(R1+2*R2);
• T=0,693*C*(R1+2*R2);
• f=1/(0,693*C*(R1+2*R2)).

Виходячи з цих виразів, можна побачити, що пауза за тривалістю не повинна бути більшою за час сигналу. Іншими словами, шпаруватість не буде ніколи більше 2. Від цього безпосередньо залежить практичне застосування мікросхеми 555. Схеми різних пристроїв і конструкцій будуються за даташитами - інструкціями. Вони дано всі можливі рекомендації для збирання приладів. Добре можна знайти за формулою S=T/t1. Щоб збільшити цей показник, необхідно додати до схеми напівпровідниковий діод. Його катод з'єднується із шостою ніжкою, а анод із сьомою.

Якщо подивитися в даташит, то в ньому вказується обернена величина шпаруватості - її можна порахувати за формулою D=1/S. Вимірюється вона у відсотках. Роботу схеми мультивібратора можна описати так:

1. При подачі живлення конденсатор повністю розряджений.
2. Таймер перетворюється на високорівневий стан.
3. Конденсатор накопичує заряд і на ньому напруга досягає максимуму - 2/3 від живильного.
4. Відбувається перемикання мікросхеми та на виході з'являється низькорівневий сигнал.
5. Конденсатор розряджається протягом t1 до рівня 1/3 від напруги живлення.
6. Мікросхема 555 перемикається знову і на виході знову утворюється високорівневий сигнал.

Такий режим роботи називається автоколивальним. На виході змінюється величина сигналу, мікросхема-таймер 555 рівні проміжки часу перебуває у різних режимах.

Прецизійний тригер Шмітта

У таймерах типу NE555 та аналогічних є вбудований компаратор із двома порогами – нижнім та верхнім. Крім того, у ньому присутній спеціальний RS-тригер. Саме це дозволяє реалізувати конструкцію прецизійного тригера Шмітта. Напруга, що надходить на вхід, ділиться за допомогою компаратора на три рівні частини. І щойно досягає рівень значення порога, відбувається перемикання режиму роботи мікросхеми. Гістерезис при цьому збільшується, його величина досягає значення 1/3 від напруги живлення. Використовується прецизійний тригер у конструкціях систем з автоматичним регулюванням.

Електронні інтегральні схеми – така галузь нашої науки та техніки, можливості якої ще далеко не вичерпані. Мабуть, це і є паростки того штучного інтелекту, про який так багато вже сказано. Причому якщо наш природний інтелект будується на елементах - нейронах - які можна назвати електронно-хімічними, то створені руками людини інтегральні схеми в природі не зустрічаються. Це чистий винахід людського розуму. Воно отримано в результаті тривалої роботи з удосконалення звичайних електроприладів, які знадобилися людям відразу після відкриття електрики - вимикачів, резисторів, конденсаторів, напівпровідникових приладів. Удосконалення йшло як у напрямку ускладнення схем, так і в прагненні вмістити велику кількість елементів на обмеженій площі або обмеженому обсязі. А також створити з тих же схемних примітивів щось універсальне, довгограюче і омнікорисне.

Таймер NE555

Історія винаходу цього таймера показує, що справжні шедеври робляться не завжди в найкращі для винахідників часи і часто навіть у зовсім не високотехнологічних умовах. Ганс Камензінд у свої 33 роки, крім службових обов'язків, мав мрію. Це не завжди буває до смаку начальству, і йому довелося звільнитися. Свій шедевр він вигадав, сидячи в гаражі в 1971 році, а через рік мікросхема на восьми ніжках жваво пішла у виробництво та продаж. Схема проста і, як виявилося, корисна. Можливо, не останню роль у успіху зіграла і назва, яку до ладу й пояснити не можуть: чому NE - від назви фірми Signetics? Чому 555 – тому що їм полюбилася п'ятірка? Таймер? - так, але не такий, як звичайні. Ті, що завжди тільки безупинно цокають імпульсами, а цей може видати дуже точний інтервал часу, і не в якихось звичних в імпульсній техніці мікросекундах, а в досить відчутному інтервалі: взяти і включити лампочку на кілька секунд.

Схема, як часто і все геніальне, виявилася на стику двох технік: імпульсної та аналогової.

Аналогові - операційні підсилювачі - посилюють сигнал до потрібного стандарту (2 на входах (двопороговий компаратор) та 1 на виході). А в середині працює імпульсний RS-тригер, який може як генерувати імпульси (мультивібратор), так і видавати одиночний імпульс заданої протяжності (одновібратор).

І все дуже легко регулюється - практично співвідношенням параметрів двох резисторів і однієї ємності, підключених до мікросхеми на входах, а також подачею інших сигналів на входи.

Мабуть, схема має якесь невловимо вдале співвідношення простоти керування та простоти конструкції, що у поєднанні з несподіваним різноманіттям роботи елементів і додало їй популярності протягом стількох років. Тому що перелічені якості, як наслідок, виразилися в навіть невисокій вартості і в застосовності в різних схемах - і ширпотребівських, і професійних. Вони хороші для використання у дитячих іграшках, реле часу, кодових замках, космічних апаратах. А щорічні продажі обчислюються досі мільярдами штук у всьому світі. Причому за весь час схема не зазнала жодних змін. Чому слово «еволюція» під малюнком вище і взято в лапки. Таймер 555 випускають багато фірм по всьому світу. Відомі і вітчизняні аналоги NE555 - мікросхема КР1006ВІ1 та її КМОП варіант КР1441ВІ1.

Функціональна схема та опис приладу

Функціонально таймер складається із 5 компонентів. Висновків у схеми більше, ніж внутрішніх блоків, що й говорить про можливу гнучкість включення до різних схемних рішень за участю даної мікросхеми.

Вхідний внутрішній дільник напруги визначає опорні напруги для двох компараторів - верхнього і нижнього. RS-тригер приймає їх сигнали та формує вихідний сигнал, який відправляє на підсилювач потужності. Ще є додатковий транзистор з виведеним назовні колектором, який використовується для підключення зовнішнього ланцюжка, що задає час.

Висновки схеми розташовані однаково, незалежно від виконання мікросхеми

Опис висновків схеми

Наведений нижче даташит містить висновки і сигнали, що подаються на них, звідки стає трохи зрозумілою робота мікросхеми. Хоча дуже багато залежить від її підключення.

Земля –	Мінусовий загальний виведення живлення		Плюсовий вивід живлення – 8
Запуск	Вхід компаратора №2 (нижній). Сигнал низького рівня – аналоговий чи імпульсний.	Таймер спрацьовує на сигнал (аналоговий або імпульсний) низького рівня (поріг – 1/3 Vпит)	На 3 виводі з'являється вихідний сигнал високого рівня
Вихід	Вихідний сигнал (високий рівень) залежить від живлення: Vпит – 1,7 В Низький рівень (немає сигналу) – приблизно 0,25 В	Тимчасова характеристика вихідного сигналу визначається зовнішнім ланцюжком, що задає час, що складається з резистора (або резисторів) і ємності.
Скидання	Спрацьовує за сигналом низького рівня (≤ 0,7)	Негайне скидання вихідного сигналу	Вхідний сигнал не залежить від напруги живлення
Контроль	Управління опорною напругою компаратора №1	Величина напруги управляє тривалістю вихідних імпульсів (одновібратор) або їх частотою (мультивібратор).
Зупинка	Скидаючий сигнал високого рівня – аналоговий чи імпульсний
Розряд	Ланцюг розряду часзадаючого конденсатора
Харчування +	Плюсовий провід живлення	Vпит = від 4,5 до 18 В	Мінусової – 1

Застосування: варіанти підключення NE555 (або NE555 аналогів)

Одновібратор

Ємність і резистор R задають тривалість імпульсу t, що видається схемою у відповідь на сигнал по входу Input (висновок 2). Напруга живлення впливає не так на тривалість, але в амплітуду вихідного сигналу. При видачі імпульсу зміна вхідного сигналу схемою сприймається. Через час t схема видає задній фронт вихідного сигналу та повертається у вихідний стан, після чого готова знову реагувати на вхідний сигнал. Таким чином, вона може виділяти інформативні сплески (низького рівня) на фоні перешкод, оскільки сигнал на вході в загальному аналоговий. Може працювати як антидребезгова схема.

Генератор імпульсів (мультивібратор)

Мультивібратор не потрібно подавати на вхід ніяких сигналів, він починає працювати відразу після включення живлення.

Розряджений спочатку конденсатор С задає на вхід низький рівень, чому таймер спрацьовує, видаючи на вихід високий потенціал. Його тривалість визначається зарядкою конденсатора C через резистори R1 та R2. Далі відбувається розрядка C через R2 і вхід 7, що визначає тривалість паузи на таймері. Після цього все повторюється, і на виході виходять імпульси заданої напругою живлення амплітуди і тривалістю t 1 і t 2 тобто частотою f

і шпаруватістю S = T/t 1 . Добре в даному найпростішому підключенні більше 2 бути не може, оскільки час імпульсу t 1 завжди > паузи часу t 2 .