NE555

Page

Stránky / Súčiastky ku Arduinu /

NE555 je integrovaný obvod, používaný ako časovač alebo generátor pravouhlých signálov. Na trh sa dostal v roku 1971. Obvod obsahuje dva komparátory a a jeden preklápací obvod. Komparačné úrovne sú odvodené z deliča napätia pozostávajúceho z troch 5 kΩ rezistorov (z čoho je údajne odvodené označenie obvodu).

Zjednodušená schéma

Rozloženie pinov

Simulácie

V programe LTspice IV som vytvoril simulácie základných zapojení obvodu.

Monostabilné zapojenie

Monostabilné zapojenie znamená v jednoduchej reči to, že NE555 dostane signál, nejaký čas drží signál na výstupe a potom sa zase vypne. V praxi to poznáme zo schodiskových vypínačov. Zapneme svetlo a to sa po pár desiatkach sekund vypne. Presne toto robí aj monostabilné zapojenie.

V simulácii dodáva signál zdroj V2. Signál je napätie 0 V, nie ako by človek čakal, že to bude práve naopak. Ak si pridáte do grafu jeho priebeh, uvidíte, že trvá kratšie ako signál, ktorý produkuje obvod. Na obrázku je pekne vidno, ako postupne rastie napätie až po úroveň 2/3 V1, kedy sa signál na výstupe vypne.

Astabilné zapojenie

Astabilné zapojenie znamená, že sa striedavo výstup zapína a vypína. V simulácii pekne vidno, že napätie sa pohybuje medzi 1/3 a 2/3 V1. Ak sa pozrieme na obrázok, je tam vidno dva rovnaké rezistory R1 a R2. Cez ne tečie prúd, ktorý striedavo nabíja a vybíja kondenzátor C1. Asi by ste čakali, že to bude znamenať rovnakú dĺžku zapnutia a vypnutia výstupu, ale nie je to tak. Nabíjanie totiž ide cez R1 a R2, zatiaľ čo vybíjanie iba cez R2. Preto to netrvá rovnako dlho. A nie to možné ani nijako mimoriadne riadiť zmenou pomeru hodnoty medzi obomi rezistormi, takže toto zapojenie nie schopné plynule riadiť zapínanie a vypínanie v rozsahu 0-100 %.

Astabilné zapojenie s diódou

Problém predchádzajúceho zapojenia rieši pridanie diódy, ktorá pri nabíjaní obchádza rezistor R2. To umožňuje zväčšenie rozsahu od 0-100 %. Na obrázku krásne vidno, ako táto jednoduchá úprava vyrovnala trvanie zapnutých a vypnutých intervalov.

PWM

Ak si pozorne pozriete predchádzajúce schémy, objavíte tam vždy dva rezistory. Odtiaľ je už len krôčik k myšlienke, že sa dajú tieto rezistory nahradiť jedným potenciometrom. A v tom okamihu máme k dispozícii PWM (Impulzová šírková modulácia).

SImulácia súčasne ukazuje, ako je možné jednoducho pomocou parametra meniť hodnoty, ako sa zapisujú vzorce a ako to celé dokopy tvorí potenciometer. Nastavil som do príkladu 10 % a 90 % pootočenie, aby na obrázku pekne vyniklo, v akom širokom rozsahu možno regulovať PWM. Každá simulácia má svoje limity a ak si poriadne pozriete vzorce, zistíte, že nie je rozumné nastaviť niekde 0 % alebo 100 %, lebo to spôsobí delenie nulou.

Je to súčasne aj varovanie pred tým, že v praxi si nevystačíme iba s potenciometrom, ale musíme ho doplniť ďalšími rezistormi, ktoré zabránia tomu aby sme v niektorej vetve pustili priveľký prúd, ktorý zničí NE555.

Astabilné zapojenia so striedou 50:50

Tieto zapojenia generujú signál s rovnakou striedou a sú paradoxne vytvorené s menším počtom súčiastok. Líšia sa od seba iba spôsobom, akým je pripojený kondenzátor C1. Raz je to pripojené na GND, inokedy na Vcc.



Download
  • NE555 - Datasheet NE555 - Precision Timer

22.08.2016


Menu