ऑपरेटिंग मोड, विशेषताओं का विवरण और NE555 चिप का पिन असाइनमेंट

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विकसित करते समय, अक्सर दी गई लंबाई की दालों को उत्पन्न करना या किसी दी गई आवृत्ति के साथ एक आयताकार संकेत उत्पन्न करना और लंबाई के एक निश्चित अनुपात को रोकना आवश्यक हो जाता है। एक अनुभवी डिजाइनर के लिए अलग-अलग डिजिटल तत्वों पर इस तरह के उपकरण को डिजाइन करना मुश्किल नहीं होगा, लेकिन इस उद्देश्य के लिए एक विशेष माइक्रोक्रिकिट का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है।

NE555 चिप क्या है और इसका उपयोग कहां किया जा सकता है

NE555 चिप को पिछली सदी के 70 के दशक में विकसित किया गया था और यह अभी भी पेशेवरों और शौकीनों के बीच बहुत लोकप्रिय है। यह 8 पिन वाले आवास में संलग्न एक टाइमर है।डीआईपी या विभिन्न सतह माउंट (एसएमडी) संस्करणों में उपलब्ध है।

माइक्रोक्रिकिट में दो तुलनित्र होते हैं - ऊपरी और निचला। उनके इनपुट पर, आपूर्ति वोल्टेज के 2/3 और 1/3 के बराबर एक संदर्भ वोल्टेज बनता है। विभक्त प्रतिरोधों द्वारा बनता है प्रतिरोध 5 kOhm। तुलनित्र आरएस फ्लिप-फ्लॉप को नियंत्रित करते हैं। एक बफर एम्पलीफायर और एक ट्रांजिस्टर स्विच इसके आउटपुट से जुड़े होते हैं। प्रत्येक तुलनित्र में एक मुफ्त इनपुट होता है, यह बाहरी नियंत्रण संकेतों की आपूर्ति करने का कार्य करता है। जब एक उच्च स्तर प्रकट होता है और माइक्रोक्रिकिट के आउटपुट को निम्न स्तर पर स्विच करता है तो ऊपरी तुलनित्र चालू हो जाता है। निचला "गार्ड" वोल्टेज को 1/3 VCC से कम करता है और टाइमर आउटपुट को तार्किक इकाई पर सेट करता है।

NE555 चिप की मुख्य विशेषताएं

विभिन्न निर्माताओं से टाइमर की विशेषताएं छोटी सीमाओं के भीतर भिन्न हो सकती हैं, लेकिन किसी के पास मौलिक विचलन नहीं है (अज्ञात मूल के माइक्रोकिरिट्स को छोड़कर, आप उनसे कुछ भी उम्मीद कर सकते हैं):

• आपूर्ति वोल्टेज मानक रूप से +5 से +15 वी तक इंगित किया जाता है, हालांकि डेटाशीट में 4.5 ... 18 वी की सीमा होती है।
• आउटपुट करंट 200 mA है।
• आउटपुट वोल्टेज अधिकतम वीसीसी माइनस 1.6 वी है, लेकिन 5 वी की आपूर्ति वोल्टेज के साथ 2 वी से कम नहीं है।
• 5 वी पर वर्तमान खपत 5 एमए से अधिक नहीं है, 15 वी पर - 13 एमए तक।
• पल्स अवधि के गठन में त्रुटि 2.25% से अधिक नहीं है।
• अधिकतम ऑपरेटिंग आवृत्ति 500 ​​kHz है।

सभी पैरामीटर +25 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान के लिए निर्दिष्ट हैं।

पिन का स्थान और उद्देश्य

टाइमर आउटपुट को मानक के रूप में व्यवस्थित किया जाता है, केस डिज़ाइन की परवाह किए बिना - कुंजी वामावर्त से आरोही क्रम में (जब ऊपर से देखा जाता है), 1 से 8 तक। प्रत्येक आउटपुट का अपना उद्देश्य होता है:

1. जीएनडी - डिवाइस का सामान्य बिजली आपूर्ति तार।
2. ट्रिग - जब एक निम्न स्तर लागू किया जाता है, तो यह दूसरा (योजना के अनुसार निचला) तुलनित्र शुरू करता है, इसके आउटपुट पर एक तार्किक इकाई दिखाई देती है, आंतरिक आरएस फ्लिप-फ्लॉप को 0 पर सेट करती है। एक बाहरी समय आरसी सर्किट इससे जुड़ा होता है। THR पर वरीयता लेता है।
3. बाहर - बाहर निकलना। सिग्नल का उच्च स्तर आपूर्ति वोल्टेज से थोड़ा कम है, निम्न स्तर 0.25 वी है।
4. रीसेट - रीसेट। अन्य इनपुट पर संकेतों के बावजूद, यदि निम्न स्तर है, तो यह आउटपुट को 0 पर रीसेट करता है और टाइमर को अक्षम करता है।
5. CTRL - प्रबंधन। इसमें हमेशा पावर रेल वोल्टेज का स्तर 2/3 होता है। यहां आप एक बाहरी सिग्नल लागू कर सकते हैं और इसके साथ आउटपुट को संशोधित कर सकते हैं।
6. टीहृदय - जब एक उच्च स्तर दिखाई देता है (बिजली आपूर्ति के 2/3 से अधिक), पहला (योजना के अनुसार शीर्ष) ट्रिगर 1 पर सेट होता है और आंतरिक आरएस फ्लिप-फ्लॉप एक तार्किक इकाई की स्थिति में चला जाता है।
7. जिले - टाइम-सेटिंग कैपेसिटर का डिस्चार्ज। जब आउटपुट पर एक उच्च-स्तरीय ट्रिगर दिखाई देता है, तो आंतरिक ट्रांजिस्टर खुलता है, एक तेज निर्वहन होता है। टाइमर ऑपरेशन के अगले चक्र के लिए तैयार है।
8. वीसीसी - पावर आउटपुट। इसे 5 से 15 V तक के वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जा सकती है।

NE555 चिप के ऑपरेटिंग मोड का विवरण

यद्यपि टाइमर की वास्तुकला इसे विभिन्न प्रकार के मोड में उपयोग करने की अनुमति देती है, NE555 के लिए ऑपरेशन के तीन विशिष्ट तरीके हैं।

सिंगल वाइब्रेटर (स्टैंडबाय मल्टीवीब्रेटर)

शुरुआत का स्थान:

• इनपुट 2 उच्च तर्क स्तर;
• ट्रिगर के इनपुट आर और एस पर - शून्य;
• ट्रिगर आउटपुट - 1;
• डिस्चार्ज सर्किट ट्रांजिस्टर खुला है, कैपेसिटर सी को हिलाया गया है;
• आउटपुट 3 स्तर 0 है।

जब इनपुट 2 पर एक शून्य स्तर दिखाई देता है, तो निचला तुलनित्र 1 पर स्विच हो जाता है, ट्रिगर को 0 पर फ़्लिप करता है। माइक्रोक्रिकिट के आउटपुट पर एक उच्च स्तर दिखाई देता है।उसी समय, ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है, संधारित्र को शंट करना बंद कर देता है। यह रोकनेवाला आर के माध्यम से चार्ज करना शुरू कर देता है। जैसे ही इसके पार वोल्टेज वीसीसी के 2/3 तक पहुंचता है, ऊपरी तुलनित्र काम करेगा, ट्रिगर को 1 पर वापस सेट करेगा, और टाइमर आउटपुट 0 पर सेट करेगा। ट्रांजिस्टर चालू हो जाएगा और समाई का निर्वहन करेगा . इस प्रकार, आउटपुट पर एक सकारात्मक पल्स का गठन किया जाएगा, जिसकी शुरुआत इनपुट 2 पर एक बाहरी सिग्नल द्वारा निर्धारित की जाती है, और पूरा होना कैपेसिटर चार्ज के समय पर निर्भर करता है, जिसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है t=1.1⋅R⋅ सी।

मल्टीवीब्रेटर

जब बिजली लागू की जाती है, तो संधारित्र को इनपुट 2 (और 6) तर्क 0 पर, टाइमर 1 के आउटपुट पर (यह प्रक्रिया पिछले अनुभाग में वर्णित है) छुट्टी दे दी जाती है। R1 और R2 के माध्यम से कैपेसिटेंस को 2/3 VCC के स्तर पर चार्ज करने के बाद, इनपुट 6 पर एक उच्च स्तर आउटपुट 3 को शून्य पर फ्लिप कर देगा, और डिस्चार्ज ट्रांजिस्टर चालू हो जाएगा। लेकिन संधारित्र को सीधे नहीं, बल्कि R2 के माध्यम से डिस्चार्ज किया जाएगा। नतीजतन, सर्किट अपनी मूल स्थिति में आ जाएगा, और चक्र बार-बार दोहराएगा। प्रक्रिया के विवरण से, यह देखा जा सकता है कि चार्ज समय प्रतिरोध R1, R2 और संधारित्र की समाई के योग से निर्धारित होता है, और निर्वहन समय R1 और C द्वारा निर्धारित किया जाता है। R1 और R2 के बजाय, आप परिवर्तनशील प्रतिरोधक लगा सकते हैं और दालों की आवृत्ति और कर्तव्य चक्र को जल्दी से नियंत्रित कर सकते हैं। गणना के लिए सूत्र:

• पल्स अवधि t1=0.693⋅(R1+R2)⋅C;
• विराम अवधि t2=0.693⋅R2⋅C;
• नाड़ी पुनरावृत्ति दर f=1/(0.693(R1+2⋅R2)⋅C.

विराम समय पल्स समय से अधिक नहीं हो सकता। इस सीमा को पार करने के लिए, डिस्चार्ज और चार्ज सर्किट को सर्किट में एक डायोड (कैथोड से पिन 6, एनोड से पिन 7) शामिल करके अलग किया जाता है।

श्मिट ट्रिगर

555 चिप पर, आप एक श्मिट ट्रिगर बना सकते हैं।यह उपकरण धीरे-धीरे बदलते सिग्नल (साइनसॉइड, सॉटूथ, आदि) को एक वर्ग तरंग में परिवर्तित करता है। यहां, टाइमिंग सर्किट का उपयोग नहीं किया जाता है, सिग्नल को इनपुट 2 और 6 को इंटरकनेक्ट किया जाता है। जब 2/3 वीसीसी की दहलीज पर पहुंच जाता है, तो आउटपुट वोल्टेज अचानक 1 पर स्विच हो जाता है, जब यह 1/3 के स्तर तक गिर जाता है, तो यह भी अचानक शून्य हो जाता है। अस्पष्टता का क्षेत्र आपूर्ति वोल्टेज का 1/3 है।

फायदे और नुकसान

NE555 चिप का मुख्य लाभ इसका उपयोग में आसानी है - एक सर्किट बनाने के लिए, एक छोटा बंधन पर्याप्त है, जो गणना के लिए अच्छी तरह से उधार देता है। वहीं, डिवाइस की कीमत कम है।

टाइमर का मुख्य नुकसान आपूर्ति वोल्टेज पर पल्स अवधि की स्पष्ट निर्भरता है। यह इस तथ्य के कारण है कि एकल वाइब्रेटर या मल्टीवीब्रेटर सर्किट में संधारित्र को एक रोकनेवाला (या दो के माध्यम से) के माध्यम से चार्ज किया जाता है, और रोकनेवाला का ऊपरी टर्मिनल आपूर्ति बस से जुड़ा होता है। प्रतिरोध के माध्यम से करंट वोल्टेज VCC द्वारा बनता है - यह जितना अधिक होगा, करंट जितना अधिक होगा, कैपेसिटर जितनी तेजी से चार्ज होगा, तुलनित्र जितनी जल्दी काम करेगा, उत्पन्न समय अंतराल उतना ही कम होगा। किसी अज्ञात कारण से, यह क्षण तकनीकी दस्तावेज में नहीं है, लेकिन यह डेवलपर्स के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है।

टाइमर का एक और दोष यह है कि तुलनित्रों की दहलीज वोल्टेज आंतरिक डिवाइडर द्वारा बनाई जाती है और इसे समायोजित नहीं किया जा सकता है। यह NE555 की आवेदन संभावनाओं को सीमित करता है।

और एक और अप्रिय विशेषता। स्विचिंग के समय, आउटपुट चरण के निर्माण के लिए पुश-पुल योजना के संबंध में (जब ऊपरी ट्रांजिस्टर पहले से खुला है, और निचला अभी तक बंद नहीं हुआ है, या इसके विपरीत) वर्तमान नाड़ी के माध्यम से है। इसकी अवधि कम है, लेकिन यह माइक्रोक्रिकिट के अतिरिक्त हीटिंग की ओर जाता है और पावर सर्किट में हस्तक्षेप उत्पन्न करता है।

एनालॉग क्या हैं

टाइमर के अस्तित्व के दौरान, बड़ी संख्या में क्लोन विकसित और जारी किए गए हैं। वे विभिन्न कंपनियों द्वारा उत्पादित किए जाते हैं, लेकिन उन सभी के नाम में 555 नंबर होता है। एनालॉग बनाने वाले कारखानों में, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लोकप्रिय निर्माता और दक्षिण पूर्व एशिया के अज्ञात निर्माता दोनों हैं। यदि पूर्व घोषित पैरामीटर प्रदान करता है, तो बाद वाले से कोई गारंटी की उम्मीद नहीं की जानी चाहिए। घोषित विशेषताओं से विचलन बड़ा हो सकता है।

यूएसएसआर में, एक समान टाइमर KR1006VI1 विकसित किया गया था। इसकी कार्यक्षमता बिल्कुल मूल के समान है, एक अपवाद के साथ: इसका आउटपुट 2 आउटपुट 6 पर पूर्वता लेता है (और इसके विपरीत नहीं, जैसे NE555) योजनाओं को डिजाइन करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। और एक और बात: इंडेक्स का मतलब है कि माइक्रोक्रिकिट केवल DIP8 पैकेज में निर्मित होता है।

व्यावहारिक उपयोग के उदाहरण

टाइमर के व्यावहारिक अनुप्रयोग का दायरा व्यापक है, इस समीक्षा के ढांचे के भीतर, विषय को पूरी तरह से कवर करना संभव नहीं होगा। लेकिन सबसे आम उदाहरण विचार करने लायक हैं।

कई microcircuits पर सिंगल वाइब्रेटर मोड में, कोड डायल करने के लिए समय सीमा के साथ एक कोड लॉक बनाना संभव है। एक अन्य तरीका यह है कि इसे विभिन्न सेंसरों के संयोजन के साथ एक थ्रेशोल्ड स्तर (रोशनी, टैंक भरने का स्तर, आदि) तक पहुंचने के लिए सिग्नलिंग डिवाइस के रूप में उपयोग किया जाए।

मल्टीवीब्रेटर मोड (एस्टेबल मोड) में, टाइमर सबसे व्यापक एप्लिकेशन ढूंढता है। कई टाइमर पर, आप समय और विराम समय पर, चमकती आवृत्ति के अलग-अलग विनियमन के साथ एक माला स्विच बना सकते हैं।समय रिले के लिए आधार के रूप में NE555 का उपयोग करना और 1 से 25 सेकंड तक उपभोक्ता स्विच-ऑन समय बनाना संभव है। आप एक संगीतकार के लिए एक मेट्रोनोम बना सकते हैं। यह सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला चिप मोड है, और सभी अनुप्रयोगों का वर्णन करना असंभव है।

श्मिट ट्रिगर के रूप में, टाइमर का उपयोग अक्सर किया जाता है। लेकिन फ़्रीक्वेंसी सेटिंग तत्वों के बिना बिस्टेबल मोड में, NE555 का उपयोग डिब्यूसर या स्टार्ट-स्टॉप मोड में दो-बटन स्विच के रूप में किया जाता है। वास्तव में, केवल बिल्ट-इन RS फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग किया जाता है। इसे टाइमर के आधार पर PWM कंट्रोलर बनाने के लिए भी जाना जाता है।

सर्किट के संग्रह हैं जो NE555 टाइमर के विभिन्न अनुप्रयोगों का वर्णन करते हैं। वे चिप का उपयोग करने के हजारों तरीकों का वर्णन करते हैं। लेकिन यह भी डिजाइनर के जिज्ञासु दिमाग के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है, और वह टाइमर का एक अतिरिक्त उपयोग ढूंढेगा जिसका अभी तक कहीं भी वर्णन नहीं किया गया है। माइक्रोक्रिकिट के डेवलपर्स द्वारा निर्धारित संभावनाएं इसकी अनुमति देती हैं।

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