กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 18 นาที

ไอซีตัวจับเวลา 555

ไอ ซีตัวจับเวลา 555 เป็น วงจรรวม ที่ใช้ในงาน จับเวลา หน่วงเวลา สร้างพัลส์ และ ออสซิลเลเตอร์...

ไอซีตัวจับเวลา 555

ไอซีตัวจับเวลา 555
ประเภทส่วนประกอบวงจรแอคทีฟแบบ รวม
นักประดิษฐ์ฮันส์ คาเมนซินด์ (1971)
ผลิตครั้งแรกพ.ศ. 2515
สัญลักษณ์อิเล็กทรอนิกส์
แผนภาพบล็อกภายใน[ 1 ]

ไอซีตัวจับเวลา 555เป็นวงจรรวม ที่ใช้ในงาน จับเวลาหน่วงเวลา สร้างพัลส์ และออสซิลเลเตอร์หลากหลายประเภทเป็นหนึ่งในไอซีจับเวลาที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเนื่องจากมีความยืดหยุ่นและราคาไม่แพง วงจรที่พัฒนาต่อยอดจาก 555 มีวงจรจับเวลาสอง ( 556 ) หรือสี่ ( 558 ) วงจรในแพ็คเกจเดียว[ 2 ]การออกแบบนี้วางจำหน่ายครั้งแรกในปี 1972 โดยSignetics [ 3 ] [ 4 ]และใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน ตั้งแต่นั้นมา บริษัทจำนวนมากได้ผลิตตัวจับเวลาแบบดั้งเดิมและต่อมาได้ผลิตตัวจับเวลา CMOSพลังงานต่ำที่คล้ายกันในปี 2017 มีการกล่าวว่ามีการผลิตตัวจับเวลา 555 มากกว่าหนึ่งพันล้านตัวต่อปีตามการประมาณการบางอย่าง และการออกแบบนี้ "น่าจะเป็นวงจรรวมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา" [ 5 ]

ประวัติศาสตร์

ฮันส์ คาเมนซินด์ผู้ประดิษฐ์ไอซีตัวจับเวลา 555 ในปี 1971
แผ่นซิลิคอนของชิป 555 ตัวแรก (ปี 1971)
ชิป CMOS NXP ICM7555

ไอซีตัวจับเวลาได้รับการออกแบบในปี 1971 โดยHans Camenzind ภายใต้สัญญา จ้างกับSignetics [ 3 ] ในปี 1968 เขาได้รับการว่าจ้างจาก Signetics ให้พัฒนา ไอซี วงจรล็อกเฟส (PLL) เขาออกแบบออสซิลเลเตอร์สำหรับ PLL โดยที่ความถี่ไม่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าหรืออุณหภูมิของแหล่งจ่ายไฟ ต่อมา Signetics ได้เลิกจ้างพนักงานครึ่งหนึ่งเนื่องจากภาวะเศรษฐกิจถดถอยในปี 1970และการพัฒนา PLL จึงหยุดชะงักลง[ 6 ] Camenzind เสนอการพัฒนาวงจรอเนกประสงค์โดยใช้ออสซิลเลเตอร์สำหรับ PLL และขอให้เขาพัฒนาวงจรนี้ด้วยตนเอง โดยยืมอุปกรณ์จาก Signetics แทนที่จะถูกลดเงินเดือนลงครึ่งหนึ่ง แนวคิดของ Camenzind ถูกปฏิเสธในตอนแรก เนื่องจากวิศวกรคนอื่นๆ โต้แย้งว่าผลิตภัณฑ์สามารถสร้างได้จากชิ้นส่วนที่มีอยู่ซึ่งบริษัทจำหน่าย อย่างไรก็ตาม ผู้จัดการฝ่ายการตลาดอนุมัติแนวคิดนี้[ 7 ]

การออกแบบครั้งแรกสำหรับ 555 ได้รับการตรวจสอบในช่วงฤดูร้อนของปี 1971 [ 8 ]หลังจากที่การออกแบบนี้ได้รับการทดสอบและพบว่าไม่มีข้อผิดพลาด Camenzind ก็ได้ไอเดียที่จะใช้ตัวต้านทานโดยตรงแทนแหล่งจ่ายกระแสคงที่ และพบว่ามันทำงานได้อย่างน่าพอใจ[ 8 ]การเปลี่ยนแปลงการออกแบบนี้ลดจำนวนขาภายนอกที่ต้องการจาก 9 ขาเหลือ 8 ขา ทำให้ IC สามารถบรรจุในแพ็คเกจ 8 ขาแทนที่จะเป็นแพ็คเกจ 14 ขา[ 8 ]เวอร์ชันที่แก้ไขนี้ผ่านการตรวจสอบการออกแบบครั้งที่สอง และต้นแบบเสร็จสมบูรณ์ในเดือนตุลาคม 1971 ในชื่อ NE555V (พลาสติกDIP ) และ SE555T (โลหะTO-5 ) [ 9 ] เวอร์ชัน 9 ขาได้รับการเผยแพร่แล้วโดยบริษัทอื่นที่ก่อตั้งโดยวิศวกรที่เข้าร่วมการตรวจสอบครั้งแรกและเกษียณจาก Signetics บริษัทนั้นได้ถอนเวอร์ชันของตนออกหลังจากที่ 555 ได้รับการเผยแพร่ไม่นาน ตัวจับเวลา 555 ผลิตโดยบริษัท 12 แห่งในปี พ.ศ. 2515 และกลายเป็นสินค้าขายดี[ 6 ]

555 พบการใช้งานมากมายนอกเหนือจากตัวจับเวลา Camenzind ตั้งข้อสังเกตในปี 1997 ว่า "เก้าในสิบของการใช้งานอยู่ในพื้นที่และวิธีการที่ฉันไม่เคยคิดมาก่อน เป็นเวลาหลายเดือนที่ฉันได้รับโทรศัพท์จากวิศวกรที่มีไอเดียใหม่ๆ ในการใช้อุปกรณ์นี้" [ 8 ]

ชื่อ

หนังสือหลายเล่มรายงานว่าชื่อ "555" ของไอซีตัวจับเวลามาจากตัวต้านทาน 5 kΩ สามตัวที่อยู่ภายในชิป[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]อย่างไรก็ตาม ในการสัมภาษณ์ที่บันทึกไว้กับภัณฑารักษ์พิพิธภัณฑ์ทรานซิสเตอร์ออนไลน์[ 13 ]ฮันส์ คาเมนซินด์ กล่าวว่า "มันถูกเลือกโดยพลการเท่านั้น อาร์ต ฟิวรี (ผู้จัดการฝ่ายการตลาด) คิดว่าวงจรนี้จะขายดีมาก จึงเลือกชื่อ '555' ไอซีตัวจับเวลา" [ 14 ]

ออกแบบ

ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต แพ็คเกจ 555 มาตรฐานประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 25 ตัว ไดโอด 2 ตัวและตัวต้านทาน 15 ตัว บน ชิป ซิลิคอน ที่บรรจุใน แพ็คเกจแบบ Dual In-Line 8 ขา(DIP-8) [ 15 ]รุ่นที่มีให้เลือก ได้แก่ 556 (DIP-14 ที่รวม 555 สองตัวที่สมบูรณ์ไว้ในชิปเดียว) [ 16 ]และ 558 / 559 (ทั้งสองรุ่นเป็น DIP-16 ที่รวมตัวจับเวลาที่มีฟังก์ชันการทำงานลดลงสี่ตัวไว้ในชิปเดียว) [ 2 ]

ชิปNE555มีช่วงอุณหภูมิใช้งานเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ 0 °C ถึง +70 °C และ ชิป SE555มีช่วงอุณหภูมิใช้งานทางทหารตั้งแต่ −55 °C ถึง +125 °C ชิปเหล่านี้มีให้เลือกทั้งแบบตัวเรือนโลหะที่มีความน่าเชื่อถือสูง (แพ็คเกจ T) และแบบตัวเรือนพลาสติกอีพ็อกซี่ราคาประหยัด (แพ็คเกจ V) ดังนั้นหมายเลขชิ้นส่วนเต็มจึงเป็น NE555V, NE555T, SE555V และ SE555T

ปัจจุบันมีเวอร์ชัน CMOS ที่ใช้พลังงานต่ำของ 555 วางจำหน่ายแล้ว เช่น Intersil ICM7555 และ Texas Instruments LMC555, TLC555, TLC551 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

แผนผังภายใน

แผนภาพบล็อกภายในและแผนผังวงจรของตัวจับเวลา 555 ได้รับการเน้นด้วยสีเดียวกันในภาพวาดทั้งสามภาพเพื่อชี้แจงวิธีการใช้งานชิป: [ 2 ]

  • วงจรแบ่งแรงดัน : ระหว่างแรงดันไฟเลี้ยงบวก VCCและกราวด์ GND มีวงจรแบ่งแรงดันประกอบด้วยตัวต้านทาน สามตัวที่เหมือนกัน (5 สำหรับตัวจับเวลาแบบไบโพลาร์, 100 kΩ หรือสูงกว่าสำหรับ CMOS) เพื่อสร้างแรงดันอ้างอิงสำหรับตัวเปรียบเทียบแบบอนาล็อก CONTROL เชื่อมต่ออยู่ระหว่างตัวต้านทานสองตัวบนสุด ทำให้สามารถใช้แรงดันภายนอกควบคุมแรงดันอ้างอิงได้   
    • เมื่อไม่ได้มีการขับเคลื่อน CONTROL วงจรแบ่ง แรง ดันนี้จะ สร้างแรงดันอ้างอิงบนที่2/3 V CC และแรงดันอ้างอิงล่างที่1/3 V CC
    • เมื่อสัญญาณ CONTROL ถูกขับ แรงดันอ้างอิงด้านบนจะเป็น V CONTROL และ แรง ดันอ้างอิงด้านล่างจะเป็น1/2 V CONTROL
  • วงจรเปรียบเทียบค่าเกณฑ์ : อินพุตด้านลบของ วงจรเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับแรงดันอ้างอิงด้านบนของตัวแบ่งแรงดัน และอินพุตด้านบวกของวงจรเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับค่าเกณฑ์ (THRESHOLD)
  • วงจรเปรียบเทียบแบบทริกเกอร์ : อินพุตบวกของ วงจรเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับแรงดันอ้างอิงล่างของตัวแบ่งแรงดัน และอินพุตลบของวงจรเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับ TRIGGER
  • แลตช์ : แลตช์แบบตั้งค่าและรีเซ็ตจะเก็บสถานะของตัวจับเวลาและถูกควบคุมโดยตัวเปรียบเทียบสองตัว ค่า RESET จะแทนที่ค่าอินพุตอีกสองตัว ดังนั้นแลตช์ (และตัวจับเวลาทั้งหมด) จึงสามารถรีเซ็ตได้ตลอดเวลา
  • เอาต์พุต : สัญญาณเอาต์พุตจากแลตช์จะตามด้วยวงจรเอาต์พุตที่มี ไดรเวอร์เอาต์พุต แบบพุชพูลซึ่งสามารถจ่ายกระแสได้สูงสุด 200  mA สำหรับตัวจับเวลาแบบไบโพลาร์ และต่ำกว่าสำหรับตัวจับเวลาแบบ CMOS
  • การคายประจุ : นอกจากนี้ เอาต์พุตของวงจรล็อคยังควบคุมทรานซิสเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเชื่อมต่อ DISCHARGE กับกราวด์

พินเอาต์

ตารางต่อไปนี้แสดง การต่อขาของตัวจับเวลา 555 แบบ 8 ขา[ 1 ]และตัวจับเวลาคู่ 556 แบบ 14 ขา[ 21 ]เนื่องจาก 556 นั้นเป็นตัวจับเวลา 555 สองตัวที่ใช้ขาจ่ายไฟร่วมกัน หมายเลขขาของแต่ละครึ่งจึงถูกแบ่งออกเป็นสองคอลัมน์[ 2 ]

555 พิน#556 (หน่วยที่ 1)556 (หน่วยที่ 2)ชื่อพินทิศทางของพินคำอธิบายพิน[ 1 ] [ 21 ] [ 2 ]
1
7
ก.น.
พลัง
แหล่งจ่ายไฟกราวด์: พินนี้คือ แรงดันอ้างอิง กราวด์ (ศูนย์โวลต์) [ 22 ]
2
6
8
สิ่งกระตุ้น
ป้อนข้อมูล
ท ริกเกอร์: เมื่อV TRIGGERลดลงต่ำกว่า1/2 V CONTROL ( 1/3 V CC ยกเว้นเมื่อ CONTROL ถูกขับเคลื่อนด้วยสัญญาณภายนอก) OUTPUT จะอยู่ในสถานะสูงและช่วงเวลาการจับเวลาจะเริ่มต้นขึ้น[ 22 ]ตราบใดที่ TRIGGER ยังคงมีแรงดันต่ำ OUTPUT ก็จะยังคงอยู่ในสถานะสูง
3
5
9
เอาต์พุต
เอาต์พุต
เอาต์พุต: ขานี้เป็น เอาต์พุต แบบพุชพูล (PP) ซึ่งสามารถส่งสัญญาณไปยังสถานะต่ำ (GND) หรือสถานะสูง ( VCC ลบ ประมาณ 1.7 โวลต์สำหรับตัวจับเวลาแบบไบโพลา ร์หรือVCCสำหรับตัวจับเวลาแบบ CMOS)
4
4
10
รีเซ็ต
ป้อนข้อมูล
รีเซ็ต: ช่วงเวลาการจับเวลาอาจถูกรีเซ็ตโดยการขับพินนี้ไปที่ GND แต่การจับเวลาจะไม่เริ่มต้นใหม่จนกว่าพินนี้จะมีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าประมาณ 0.7 โวลต์ พินนี้จะแทนที่TRIGGERซึ่งจะแทนที่ THRESHOLD หากไม่ได้ใช้พินนี้ ควรเชื่อมต่อกับVCC เพื่อป้องกัน ไม่ให้สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าทำให้เกิดการรีเซ็ตโดยไม่ได้ตั้งใจ[ 23 ] [ 22 ]
5
3
11
ควบคุม
ป้อนข้อมูล
การควบคุม: พินนี้ช่วยให้เข้าถึงตัวแบ่งแรงดัน ภายใน ( 2/3 V CCโดยค่าเริ่มต้น) โดยการจ่ายแรงดันไปยังพินนี้ คุณลักษณะด้านเวลาสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ในโหมดอะสเตเบิล พินนี้สามารถใช้เพื่อปรับความถี่ของสถานะเอาต์พุตได้[ 16 ]หากไม่ ได้ใช้พินนี้ ควรเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุแยกสัญญาณ 10 nF (ระหว่างพินนี้กับ GND) เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าจะไม่ส่งผลกระทบต่อตัวแบ่งแรงดันภายใน[ 2 ] [ 23 ] [ 22 ]
6
2
12
เกณฑ์
ป้อนข้อมูล
เกณฑ์: เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขาพินนี้มากกว่าV CONTROL ( 2/3 V CC ตามค่าเริ่มต้น ยกเว้นเมื่อ CONTROL ถูกขับเคลื่อนด้วยสัญญาณภายนอก) ช่วงเวลาการจับเวลาสถานะสูง ของ OUTPUT จะสิ้นสุดลง ทำให้ OUTPUT เปลี่ยนไปเป็นสถานะต่ำ[ 22 ]
7
1
13
การปล่อยตัว
เอาต์พุต
การคายประจุ: ขานี้เป็น เอาต์พุต แบบ open-collector (OC) สำหรับตัวจับเวลาแบบไบโพลาร์ หรือเอาต์พุตแบบ open-drain (OD) สำหรับตัวจับเวลา CMOS ขานี้สามารถใช้เพื่อคายประจุตัว เก็บประจุ เมื่อ OUTPUT ต่ำ ในโหมดแลตช์แบบไบสเตเบิลและอินเวอร์เตอร์แบบไบสเตเบิล ขานี้จะไม่ได้ใช้งาน ซึ่งทำให้สามารถใช้เป็นเอาต์พุตสำรองได้[ 22 ]
8
14
วีซีซี
พลัง
แหล่งจ่ายไฟบวก: สำหรับตัวจับเวลาแบบไบโพลาร์ ช่วงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟโดยทั่วไปคือ 4.5 ถึง 16 โวลต์ (บางรุ่นระบุให้ใช้ได้ถึง 18 โวลต์ แต่ส่วนใหญ่จะทำงานได้ต่ำสุดที่ 3 โวลต์) สำหรับตัวจับเวลา CMOS ช่วงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟโดยทั่วไปคือ 2 ถึง 15 โวลต์ (บางรุ่นระบุให้ใช้ได้ถึง 18 โวลต์ และบางรุ่นระบุให้ใช้ได้ต่ำสุดที่ 1 โวลต์) ดูคอลัมน์แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดและสูงสุดในตารางอนุพันธ์ในบทความนี้ โดยทั่วไปจะใช้ตัว เก็บประจุแยกสัญญาณ (ระหว่างขาพินนี้กับ GND) เป็นวิธีปฏิบัติที่ดี[ 24 ] [ 23 ]

โหมดต่างๆ

ไอซี 555 มีโหมดการทำงานดังต่อไปนี้:

  1. โหมด อะสเตเบิล (ทำงานอิสระ) – ไอซี 555 ทำงานเหมือนออสซิเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์การใช้งานได้แก่:
  2. โหมด โมโนสเตเบิล (แบบช็อตเดียว) – ไอซี 555 ทำงานเป็นตัวสร้างพัลส์แบบ "ช็อตเดียว" การใช้งานได้แก่:
    • ตัวจับเวลา, การตรวจจับพัลส์ที่ขาดหาย, สวิตช์ที่ไม่กระเด้ง, สวิตช์สัมผัส, ตัวแบ่งความถี่, การวัดความต้านทานหรือความจุแบบทริกเกอร์, PWM เป็นต้น
  3. โหมด ไบสเตเบิล (แลตช์) – ไอซี 555 ทำงานเป็นแลตช์แบบตั้งค่า-รีเซ็ตการใช้งานได้แก่:
  4. โหมด Schmitt trigger (อินเวอร์เตอร์) – วงจร 555 ทำงานเป็นเกตอินเวอร์เตอร์ Schmitt trigger การใช้งาน:
    • แปลงสัญญาณรบกวนขาเข้าให้เป็นสัญญาณดิจิทัลขาออกที่สะอาด

แอสเทเบิล

แผนผังวงจรของตัวจับเวลา 555 ในโหมดอะสเตเบิล
รูปคลื่นในโหมดอะสเตเบิล
ตัวอย่างโหมด Astable พร้อมค่าทั่วไป
ความถี่ซีอาร์1อาร์2รอบการทำงาน
0.1  เฮิรตซ์ (+0.048%)100  μF8.2  กิโลโอห์ม68  กิโลโอห์ม52.8%
1  เฮิรตซ์ (+0.048%)10  μF8.2  กิโลโอห์ม68  กิโลโอห์ม52.8%
10  เฮิรตซ์ (+0.048%)1  μF8.2  กิโลโอห์ม68  กิโลโอห์ม52.8%
100  เฮิรตซ์ (+0.048%)100  นาโนฟารัด8.2  กิโลโอห์ม68  กิโลโอห์ม52.8%
1  kHz (+0.048%)10  nF8.2  กิโลโอห์ม68  กิโลโอห์ม52.8%
10  kHz (+0.048%)1  nF8.2  กิโลโอห์ม68  กิโลโอห์ม52.8%
100  kHz (+0.048%)100  pF8.2  กิโลโอห์ม68  กิโลโอห์ม52.8%

ในการกำหนดค่าแบบอะสเตเบิล ตัวจับเวลา 555 จะส่งสัญญาณพัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าอย่างต่อเนื่องโดยมีช่วงเวลาที่กำหนดไว้

วงจรแอสเตเบิลถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวต้านทานสองตัวและตัวเก็บประจุหนึ่งตัว ขาเกณฑ์และขาทริกเกอร์เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุ ดังนั้นจึงมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน

วงจรการทำงานซ้ำๆ (โดยเริ่มจากตัวเก็บประจุที่ไม่มีประจุ) มีดังนี้:

  1. เนื่องจากแรงดันของตัวเก็บประจุจะต่ำกว่า1/3 V CC ขาทริกเกอร์ จะ ทำให้แลตช์ภายใน ของ 555 เปลี่ยนสถานะ ส่งผลให้ OUT เป็นค่าสูง และทรานซิสเตอร์คายประจุภายในตัดการทำงาน 
  2. เนื่องจากขาปล่อยประจุไม่ได้ลัดวงจรลงกราวด์อีกต่อไป ตัวเก็บประจุจึงเริ่มชาร์จผ่านกระแสจาก Vcc ผ่านตัวต้านทานและ
  3. เมื่อประจุในตัวเก็บประจุถึง2/3 Vcc ขา  เกณฑ์จะทำให้แลตช์ภายในของ 555 เปลี่ยนสถานะ ส่งผลให้ OUT เป็นระดับต่ำ และทรานซิสเตอร์คายประจุภายในเข้าสู่โหมดอิ่มตัว (ค่าการนำไฟฟ้าสูงสุด)
  4. ทรานซิสเตอร์ปล่อยประจุนี้ทำหน้าที่เป็นเส้นทางปล่อยประจุ ดังนั้นตัวเก็บประจุจึงเริ่มปล่อยประจุผ่านทางทรานซิสเตอร์นี้
  5. เมื่อ แรงดันของตัวเก็บประจุลดลงต่ำกว่า1/3 V CCวงจรจะเริ่มต้นใหม่ตั้งแต่ขั้นตอนที่1 

ในพัลส์แรก ตัวเก็บประจุจะชาร์จจาก 0 V ถึง2/3 V CC แต่ในพัลส์ต่อๆ มา จะชาร์จเพียงจาก 1/3 V CC ถึง 2/3 V CC เท่านั้นดังนั้นพัส์แรกจึง มีช่วงเวลาที่ แรง ดันสูงกว่าพัลส์ต่อๆ มา นอกจาก นี้ ตัวเก็บประจุจะชาร์จผ่านตัวต้านทานทั้งสองตัว แต่ จะคายประจุผ่านตัวต้านทานเพียงตัวเดียว ดังนั้น ช่วงเวลาที่แรงดันสูงจึงยาวกว่าช่วงเวลาที่แรงดันต่ำ ดังแสดงในสมการต่อไปนี้:    

ช่วงเวลาเอาต์พุตสูงของแต่ละพัลส์กำหนดโดย: [ 16 ]

ช่วงเวลาเอาต์พุตต่ำของแต่ละพัลส์กำหนดโดย: [ 16 ]

ดังนั้นความถี่ ของพัลส์จึงกำหนดโดย: [ 16 ]

และรอบการทำงาน จะกำหนดโดย: [ 16 ]

โดยที่คือเวลาในหน่วยวินาทีคือความต้านทานในหน่วยโอห์มคือความจุในหน่วยฟารัดและคือ ค่า คงที่ลอการิทึมธรรมชาติของ 2 [ a ]

แผนผังวงจรของตัวจับเวลา 555 ในโหมดอะสเตเบิล โดยใช้ไดโอด 1N4148 เพื่อสร้างรอบการทำงานที่น้อยกว่า 50%

ข้อกำหนดเกี่ยว กับตัวต้านทาน:

  • ความต้านทานขั้นต่ำ - แนะนำให้ใช้ความต้านทานขั้นต่ำ 5 กิโลโอห์มแต่ไม่ได้หมายความว่าไม่สามารถใช้ค่าที่ต่ำกว่าที่เหมาะสมได้ในบางแอปพลิเคชัน[ 2 ] [ 25 ]
  • ความต้านทานสูงสุด - ต้องใช้กระแสเกณฑ์ขั้นต่ำ 0.25 ไมโครแอมป์ เพื่อกระตุ้นตัวเปรียบเทียบเกณฑ์ของตัวจับเวลา NE555 ดังนั้นความต้านทาน ควรจำกัดไว้ที่ 6.6 เมกะโอห์มเมื่อ แรงดันไฟ 5 โวลต์หรือ 20 เมกะโอห์มเมื่อแรงดันไฟ 15 โวลต์[ 2 ] [ 25 ] หากตัวเก็บประจุมีกระแสรั่วไหล มาก ความต้านทานสูงสุดจะต้องลดลงเพื่อเพิ่มกระแสประจุ มิฉะนั้นจะไม่สามารถชาร์จตัวเก็บประจุได้[ 2 ] [ 25 ]

รอบการทำงานที่สั้นลง

เพื่อสร้างเอาต์พุตที่มีช่วงเวลาสูงที่สั้นกว่าช่วงเวลาต่ำ (เช่นรอบการทำงานน้อยกว่า 50%) สามารถวาง ไดโอดความเร็วสูง (เช่น ไดโอดสัญญาณ 1N4148 ) ขนานกับ R 2โดยให้แคโทดอยู่ด้านตัวเก็บประจุ[ 16 ]ซึ่งจะบายพาส R 2ในช่วงสูงของรอบ ดังนั้นช่วงเวลาสูงจึงขึ้นอยู่กับ R 1และ C เท่านั้น โดยมีการปรับตามแรงดันตกคร่อมไดโอด ช่วงเวลาต่ำจะไม่ได้รับผลกระทบจากไดโอดและยังคงอยู่ แต่ แรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าของไดโอดV diodeจะทำให้การชาร์จบนตัวเก็บประจุช้าลง ดังนั้นช่วงเวลาสูงจึงนานกว่าที่มักอ้างถึง

โดยที่V diode คือ ค่าเมื่อกระแส "เปิด" ของไดโอดเท่ากับ1/2 ของ V CC / R 1 (ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของไดโอดและสามารถดูได้จากเอกสารข้อมูลหรือวัดค่าได้) เมื่อ V diodeมีค่าน้อยเมื่อเทียบกับV ccการชาร์จจะเร็วขึ้นและเข้าใกล้ค่าแต่จะช้าลงเมื่อ V diodeมีค่าใกล้เคียงกับV cc มาก ขึ้น

ตัวอย่างสุดขั้ว เมื่อV CC = 5 V และ V diode = 0.7 V เวลาที่เกิดกระแสสูงคือ 1.00 R 1 C ซึ่งยาวกว่าค่าที่ "คาดไว้" 0.693 R 1 C ถึง 45% ในทางกลับกัน เมื่อV cc = 15 V และ V diode = 0.3 V เวลาที่เกิดกระแสสูงคือ 0.725 R 1 C ซึ่งใกล้เคียงกับค่าที่คาดไว้ 0.693 R 1 C สมการจะเข้าใกล้ 0.693 R 1 C เมื่อV diodeเข้าใกล้ 0 V

การมอดูเลชั่นความกว้างพัลส์

ในแผนผังวงจรตัวอย่างก่อนหน้านี้ ขาควบคุมไม่ได้ถูกใช้งาน ดังนั้นจึงควรต่อลงกราวด์ผ่าน  ตัวเก็บประจุแยกสัญญาณ ขนาด 10 nF เพื่อลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม หากมีการจ่ายแรงดันแหล่งจ่ายที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาไปยังขาควบคุม ความกว้างของพัลส์ก็จะถูกปรับเปลี่ยนโดยแรงดันควบคุมนั้น

ถ้าแรงดันควบคุมที่ขา 5, Vcเปลี่ยนแปลง, t จะสูง , t จะต่ำ , ความถี่ และรอบการทำงานก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย ผลลัพธ์ที่ได้คือ การมอดูเลชั่นความกว้างพัล ส์ (Pulse-width modulation ) แรงดันเกณฑ์ (Threshold voltage) ถูกตั้งค่าไว้ที่แรงดันควบคุมที่ขา 5, Vc แรงดัน ท ริกเกอร์( Trigger voltage )ถูกตั้งค่าไว้ที่1/2 Vcเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเกิดการสั่น คือ Vc > Vcmin 

แรงบิดของมอเตอร์ DC เป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้า และค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดเป็นตัวกำหนดแบบจำลองทางไฟฟ้าหลัก เนื่องจากทรานซิสเตอร์แยกวงจรอยู่ในสภาวะอิ่มตัวหรือตัดการทำงาน จึงใช้พลังงานน้อยมาก พลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปในตัวต้านทานของขดลวด (งานเชิงกล 86%) และไดโอด 14% โปรดสังเกตว่าเมื่อแรงดันควบคุมเพิ่มขึ้นt lowจะลดลงt high , รอบการทำงาน และระยะเวลาการประจุของตัวเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้น ผลที่ได้คือ กระแสของตัวเหนี่ยวนำจะแปรผันตามแรงดันควบคุมโดยถูกจำกัดด้วยระลอกคลื่น

ก่อนวงจรรวมแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดตัวแรกในปี 1976 SG1524 [ 26 ]และแม้กระทั่งหลังจากที่ชิปดังกล่าว เช่น LT1070 ในปี 1987 มีจำหน่ายในราคาประหยัดในช่วงปลายทศวรรษ 1980 [ 27 ]การใช้งาน 555 ในยุคแรกคือ ตัว ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตช์โหมด[ 28 ] [ 29 ]ส่วนประกอบกำหนดเวลาจะถูกเลือกสำหรับช่วงรอบการทำงานที่เพียงพอสำหรับขีดจำกัดโหลดกระแส แรงดันควบคุมจะเป็นเอาต์พุตของข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าที่ขยายด้วยอัตราขยายคงที่

โมโนสเตเบิล

แผนผังวงจร 555 ในโหมดโมโนสเตเบิล ค่าตัวอย่าง C = 100 nF, R = 180 kΩ ถึง 220 kΩ สำหรับการลดการสั่นสะเทือนของปุ่มกดที่ต่อแบบ pull-up
รูปคลื่นในโหมดโมโนสเตเบิล

โหมดโมโนสเตเบิ ลสร้างพัลส์เอาต์พุตเมื่อสัญญาณทริกเกอร์ลดลงต่ำกว่า 1/3 V CC วงจรRCจะกำหนดระยะเวลาของพัลส์เอาต์พุตเป็นเวลาเป็นวินาทีที่ใช้ ใน การชาร์จ C ให้เป็น2/3 V CC : [ 16 ]

โดยที่ความต้านทานมีหน่วย เป็น โอห์มความจุมีหน่วยเป็นฟารัดและ ค่าคง ที่ ลอการิทึม ธรรมชาติของ 3 [ b ] ระยะเวลาของพัลส์เอาต์พุตสามารถยืดหรือหดได้ตามต้องการโดยการปรับค่าของ R และ C การกระตุ้นครั้งถัดไปก่อนสิ้นสุดช่วงเวลานี้จะไม่ส่งผลต่อพัลส์เอาต์พุต[ 30 ]

ค่าตัวอย่าง

ตัวอย่างโหมดโมโนสเตเบิลที่มีค่าทั่วไป
เวลาซีอาร์
100 ไมโครวินาที (−0.026%)1 nF91 กิโลโอห์ม
1 มิลลิวินาที (−0.026%)10 nF91 กิโลโอห์ม
10 มิลลิวินาที (−0.026%)100 นาโนฟารัด91 กิโลโอห์ม
100 มิลลิวินาที (−0.026%)1 μF91 กิโลโอห์ม
1 วินาที (−0.026%)10 μF91 กิโลโอห์ม
10 วินาที (−0.026%)100 μF91 กิโลโอห์ม

ตารางเวลา (ด้านขวา) แสดงค่าส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปที่ใช้แก้ปัญหาเรื่องเวลาของเลขยกกำลัง 10 ต่างๆ

การปรับขนาด R และ C ด้วยกำลังของ 10 ที่ตรงข้ามกัน จะให้จังหวะเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น:

  • 1  มิลลิวินาที 1  นาโนฟารัด และ 910  กิโลโอห์ม
  • 1  มิลลิวินาที ≈ 10  นาโนฟารัด และ 91  กิโล โอห์ม(ค่าจากตาราง)
  • 1  มิลลิวินาที ≈ 100  นาโนฟารัด และ 9.1  กิโลโอห์ม

สำหรับแต่ละแถวในตารางตัวอย่าง (ด้านขวา) สามารถสร้างค่าเวลาเพิ่มเติมได้ง่ายๆ โดยการเพิ่มตัวต้านทานที่มีค่าเดียวกันหนึ่งถึงสามตัวแบบขนานและ/หรือแบบอนุกรม หากต่อตัวต้านทานตัวที่สองแบบขนาน ค่าเวลาใหม่จะเป็นครึ่งหนึ่งของเวลาในตาราง หากต่อตัวต้านทานตัวที่สองแบบอนุกรม ค่าเวลาใหม่จะเป็นสองเท่าของเวลาในตาราง

  • 2.5  มิลลิวินาที (0.25x) 100  นาโนฟารัด และ 22.75  กิโลโอห์ม (ตัวต้านทาน 91  กิโลโอห์ม สี่ตัว ต่อขนานกัน )
  • 5  มิลลิวินาที (0.5x) ≅ 100  นาโนฟารัด และ 45.5  กิโลโอห์ม (ตัวต้านทาน 91  กิโลโอห์มสองตัวต่อขนานกัน)
  • 10  มิลลิวินาที (1x) ≅ 100  นาโนฟารัด และ 91  กิโลโอห์ม (ค่าจากตาราง )
  • 15  มิลลิวินาที (1.5x) ≅ 100  นาโนฟารัด และ 136.5  กิโลโอห์ม (ตัวต้านทาน 91  กิโลโอห์มหนึ่งตัวต่ออนุกรมกับ "  ตัวต้านทาน 91 กิโลโอห์มสองตัวต่อขนาน")
  • 20  มิลลิวินาที (2x) ≅ 100  นาโนฟารัด และ 182  กิโลโอห์ม (  ตัวต้านทาน 91 กิโลโอห์ม สองตัวต่อ อนุกรมกัน )
  • 25  มิลลิวินาที (2.5x) ≅ 100  นาโนฟารัด และ 227.5  กิโลโอห์ม ("  ตัวต้านทาน 91 กิโลโอห์มสองตัวต่ออนุกรม" ต่ออนุกรมกับ "  ตัวต้านทาน 91 กิโลโอห์มสองตัวต่อขนาน")
  • 30  มิลลิวินาที (3x) ≅ 100  นาโนฟารัด และ 273  กิโลโอห์ม (ตัวต้านทาน 91  กิโลโอห์มสามตัวต่ออนุกรมกัน)
  • 40  มิลลิวินาที (4x) ≅ 100  นาโนฟารัด และ 364  กิโลโอห์ม (ตัวต้านทาน 91  กิโลโอห์มสี่ตัวต่ออนุกรมกัน)

สลัก SR แบบสองสถานะ

แผนผังวงจร 555 ในโหมดสลัก SR แบบสองสถานะ

วงจรจับเวลา 555 สามารถทำหน้าที่เป็น วงจร แลตช์ SR แบบแอคทีฟ ต่ำ (แม้ว่าจะไม่มี เอาต์พุต Q แบบกลับเฟส ) โดยมีเอาต์พุตสองขา: ขาเอาต์พุตเป็น เอาต์พุต แบบพุช พูล และขาดิสชาร์จเป็น เอาต์พุตแบบ โอเพ่นคอลเลคเตอร์ (ต้องใช้ตัวต้านทานพูลอัพ )

จากแผนผังทางด้านขวาสัญญาณอินพุตReset เชื่อมต่อกับขา RESETและสัญญาณอินพุตSet เชื่อมต่อกับขา TRดังนั้น การดึงขาSetลงต่ำชั่วขณะจะทำหน้าที่เป็น "การตั้งค่า" และเปลี่ยนสถานะเอาต์พุตเป็นสูง ( VCC )ในทางกลับกัน การดึงขาResetลงต่ำชั่วขณะจะทำหน้าที่เป็น "การรีเซ็ต" และเปลี่ยนสถานะขา Out เป็นต่ำ (GND)

ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุเวลาในการกำหนดค่าแบบไบสเตเบิล อินพุตเกณฑ์จะต่อลงกราวด์เนื่องจากไม่ได้ใช้งาน[ 31 ]อินพุตทริกเกอร์และรีเซ็ตอาจถูกยึดไว้ที่ระดับสูงผ่านตัวต้านทานพูลอัพหากปกติแล้วเป็นHi-Zและเปิดใช้งานได้เฉพาะเมื่อเชื่อมต่อกับกราวด์เท่านั้น

เกตอินเวอร์เตอร์ Schmitt trigger แบบสองสถานะ

แผนผังวงจรของตัวจับเวลา 555 ในโหมดอินเวอร์เตอร์แบบไบสเตเบิล Schmitt trigger ค่าตัวอย่าง C = 100 nF, R1 และ R2 = 100 kΩ
สัญลักษณ์อินเวอร์เตอร์ทริกเกอร์ Schmitt

สามารถใช้ตัวจับเวลา 555 สร้างวงจรเกตอินเวอร์เตอร์แบบSchmitt trigger ที่มีเอาต์พุตสองขาได้ โดยขาเอาต์พุตเป็น เอาต์พุต แบบพุชพูลและขาดิสชาร์จเป็น เอาต์พุตแบบ โอเพ่นคอลเลคเตอร์ (ต้องใช้ตัวต้านทานพูลอัพ )

สำหรับแผนผังทางด้านขวา สัญญาณอินพุตจะถูกต่อแบบ ACผ่านตัวเก็บประจุอนุกรมค่าต่ำ จากนั้นจึงไบแอสด้วยตัวต้านทานความต้านทานสูงที่เหมือนกันซึ่งทำให้สัญญาณมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่1/2 V CCสัญญาณที่มีจุดศูนย์กลางนี้จะเชื่อมต่อกับขาอินพุตทริกเกอร์และเกณฑ์ของตัวจับเวลา สัญญาณอินพุตต้องมีความแรงเพียงพอที่จะกระตุ้นระดับทริกเกอร์ของตัวเปรียบเทียบให้เกินเกณฑ์ 1/3 V CC ที่ต่ำกว่าและ 2/3 V CC ที่สูงกว่าเพื่อทำให้พวกมันเปลี่ยนสถานะ จึงทำให้เกิดคุณสมบัติทริกเกอร์Schmitt [ 32 ]

ในวงจรไบสเตเบิล ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุสำหรับกำหนดเวลา

แพ็คเกจ

ชิป Texas Instruments NE555 ใน แพ็คเกจ DIP -8 และ SO-8 [ 1 ]

ในปี พ.ศ. 2515 Signeticsได้วางจำหน่ายตัวจับเวลา 555 ในแพ็คเกจโลหะDIP -8 และTO5-8 และตัวจับเวลา 556 วางจำหน่ายในแพ็คเกจ DIP-14 [ 4 ]

ในปี พ.ศ. 2549 ตัวจับเวลาคู่ 556 มีจำหน่ายในรูปแบบแพ็คเกจแบบเจาะรูเป็น DIP-14 (ระยะห่าง 2.54 มม.) [ 21 ]และแพ็คเกจแบบติดตั้งบนพื้นผิวเป็น SO-14 (ระยะห่าง 1.27 มม.) และ SSOP-14 (ระยะห่าง 0.65 มม.)

ในปี 2555 555 มีจำหน่ายในรูปแบบแพ็คเกจแบบเจาะรู DIP-8 (ระยะห่าง 2.54 มม.) [ 33 ]และแพ็คเกจแบบติดตั้งบนพื้นผิว SO-8 (ระยะห่าง 1.27 มม.), SSOP-8 / TSSOP -8 / VSSOP-8 (ระยะห่าง 0.65 มม.), BGA (ระยะห่าง 0.5 มม.) [ 1 ]

MIC1555 เป็น ตัวจับเวลา CMOSชนิด 555 ที่มีขาจำนวนน้อยกว่า 3 ขา สามารถใช้งานได้ในแพ็คเกจแบบติดตั้งบนพื้นผิวSOT23 -5 (ระยะห่าง 0.95 มม.) [ 34 ]

ข้อกำหนด

วงจรจับเวลา 555 บนแผงวงจรทดลองแบบไม่ต้องบัดกรี

ข้อกำหนดเหล่านี้ใช้กับ NE555 แบบไบโพลาร์ดั้งเดิมเท่านั้น ตัวจับเวลา 555 รุ่นอื่นๆ อาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเกรด (อุตสาหกรรม การทหาร การแพทย์ ฯลฯ)

หมายเลขชิ้นส่วน NE555
กระบวนการ IC ไบโพลาร์
แรง ดันไฟฟ้าแหล่งจ่าย ( VCC ) 4.5 ถึง 16 โวลต์
กระแสไฟเลี้ยง ( V CC = +5 V) 3 ถึง 6 มิลลิแอมป์
กระแสไฟเลี้ยง ( V CC = +15 V) 10 ถึง 15 มิลลิแอมป์
กระแสเอาต์พุต (สูงสุด) 200 มิลลิแอมป์
การกระจายพลังงานสูงสุด 600  มิลลิวัตต์
การใช้พลังงาน (ขณะทำงานขั้นต่ำ) 30 มิลลิวัตต์ ที่ 5 โวลต์, 225 มิลลิวัตต์ ที่ 15 โวลต์
อุณหภูมิในการทำงาน0 ถึง 70 องศาเซลเซียส

อนุพันธ์

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีบริษัทจำนวนมากผลิตตัวจับเวลาแบบ 555, 556 และ 558 ในรูปแบบต่างๆ กัน โดยใช้หมายเลขชิ้นส่วนที่แตกต่างกันมากมาย รายการต่อไปนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น:

ผู้ผลิตหมายเลขชิ้นส่วนสถานะการผลิตกระบวนการICตัวจับเวลาทั้งหมดแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ ( โวลต์ )แรงดันไฟฟ้าสูงสุด (โวลต์)กระแส I q ( μA )ที่แรงดันไฟเลี้ยง 5 Vความถี่สูงสุด ( MHz )หมายเหตุเอกสารข้อมูลทางเทคนิค
โซลูชันซิลิคอนแบบกำหนดเอง (CSS)CSS555คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม11.25.54.31.0EEPROMภายในต้องใช้โปรแกรมเมอร์[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]
บริษัท ไดโอดส์ อิงค์ZSCT1555เลิกผลิตแล้วไบโพลาร์10.961500.33ออกแบบโดยฮันส์ คาเมนซินด์[ 38 ]
บริษัทวิทยุญี่ปุ่น (JRC)NJM555เลิกผลิตแล้วไบโพลาร์14.51630000.1*มีจำหน่ายใน รูปแบบแพ็คเกจ SIP -8 ด้วยเช่นกัน[ 33 ]
ไมโครชิปMIC1555/7คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม1*2.7182405.0*ลดจำนวนขาและคุณสมบัติ (เฉพาะโหมดแอสเตเบิลและโมโนสเตเบิล และไม่มีรีเซ็ตสำหรับ MIC1555 โหมดแอสเตเบิลเท่านั้นสำหรับ MIC1557) มีจำหน่ายเฉพาะในแพ็คเกจSOT23-5 , TSOT23-5 และUTDFN -10 เท่านั้น[ 34 ]
บนเอ็มซี1455คล่องแคล่วไบโพลาร์14.51630000.1*[ 39 ]
เรเนซัสไอซีเอ็ม7555คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม1218401.0[ 17 ]
เรเนซัสไอซีเอ็ม7556คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม2218801.0[ 17 ]
ซิกเนติกส์NE555แอคทีฟ (TI)ไบโพลาร์14.51630000.1*ตัวจับเวลา 555 ตัวแรกแพ็คเกจDIP - 8 หรือTO5-8[ 4 ] [ 16 ] [ 25 ] [ 2 ]
ซิกเนติกส์NE556แอคทีฟ (TI)ไบโพลาร์24.51660000.1*ตัวจับเวลา 556 ตัวแรกแพ็คเกจ DIP-14[ 16 ] [ 2 ]
ซิกเนติกส์NE558เลิกผลิตแล้วไบโพลาร์4 ดาว4.5164800*0.1*ตัวจับเวลา 558 ตัวแรกแพ็คเกจ DIP-16[ 2 ]
บริษัท STMicroelectronics (ST)ทีเอส555คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม12161102.7[ 40 ]
บริษัท เท็กซัส อินสตรูเมนต์ (TI)LM555คล่องแคล่วไบโพลาร์14.5163000ไม่ระบุ[ 30 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์LM556เลิกผลิตแล้วไบโพลาร์24.51660000.1[ 41 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์แอลเอ็มซี555คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม11.5151003.0มีจำหน่ายใน รูปแบบแพ็คเกจ DSBGA -8 ด้วยเช่นกัน[ 18 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์NE555คล่องแคล่วไบโพลาร์14.51630000.1*[ 1 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์NE556คล่องแคล่วไบโพลาร์24.51660000.1*[ 21 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์ทีแอลซี551คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม11151701.8[ 20 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์ทีแอลซี552คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม21153401.8[ 42 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์ทีแอลซี555คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม12151702.1[ 19 ]
เท็กซัส อินสตรูเมนต์ทีแอลซี556คล่องแคล่วเคมี คอมโพสิสโม22153402.1[ 43 ]
เอ็กซ์-เรลเอ็กซ์ทีอาร์655คล่องแคล่วโซอิ12.85.51704.0ทนอุณหภูมิสุดขั้ว (−60 ° Cถึง +230 °C) แพ็คเกจเซรามิก DIP-8 หรือชิปเปล่า[ 44 ]
หมายเหตุตาราง
  • ข้อมูลทั้งหมดในตารางด้านบนได้มาจากเอกสารอ้างอิงในคอลัมน์ข้อมูลจำเพาะ ยกเว้นในกรณีที่ระบุไว้เป็นอย่างอื่นด้านล่าง
  • สำหรับคอลัมน์ "จำนวนตัวจับเวลาทั้งหมด" เครื่องหมาย "*" หมายถึงชิ้นส่วนที่ไม่มีคุณสมบัติตัวจับเวลา 555
  • สำหรับคอลัมน์ " I q " ได้เลือกแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์เป็นแรงดันไฟฟ้าทั่วไปเพื่อให้เปรียบเทียบได้ง่ายขึ้น ค่าสำหรับ Signetics NE558 เป็นค่าประมาณเนื่องจากเอกสารข้อมูลของ NE558 ไม่ได้ระบุI qที่ 5 V [ 2 ]ค่าที่ระบุในตารางนี้เป็นค่าประมาณโดยการเปรียบเทียบอัตราส่วน 5 V กับ 15 V ของเอกสารข้อมูลไบโพลาร์อื่นๆ จากนั้นจึงลดค่าพารามิเตอร์ 15 V สำหรับชิ้นส่วน NE558 ซึ่งระบุด้วยเครื่องหมาย "*"
  • สำหรับคอลัมน์ "ความถี่สูงสุด" เครื่องหมาย "*" หมายถึงค่าที่อาจไม่ใช่ขีดจำกัดความถี่สูงสุดที่แท้จริงของชิ้นส่วนนั้น เอกสารข้อมูล MIC1555 กล่าวถึงข้อจำกัดตั้งแต่ 1 ถึง 5 MHz [ 34 ]แม้ว่าตัวจับเวลาแบบไบโพลาร์ส่วนใหญ่จะไม่ระบุความถี่สูงสุดในเอกสารข้อมูล แต่ทั้งหมดก็มีข้อจำกัดความถี่สูงสุดหลายร้อยกิโลเฮิร์ตซ์ตลอดช่วงอุณหภูมิทั้งหมด ส่วนที่ 8.1 ของเอกสารข้อมูล Texas Instruments NE555 [ 1 ]ระบุค่า 100 กิโลเฮิร์ตซ์ และเว็บไซต์ของพวกเขาแสดงค่า 100 กิโลเฮิร์ตซ์ในตารางเปรียบเทียบตัวจับเวลา Signetics App Note 170 ระบุว่าอุปกรณ์ส่วนใหญ่จะสั่นได้ถึง 1 MHz อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงความเสถียรของอุณหภูมิ ควรจำกัดไว้ที่ประมาณ 500 กิโลเฮิร์ตซ์[ 2 ]บันทึกการใช้งานจากHFOกล่าวถึงว่าที่แรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายที่สูงขึ้น การกระจายพลังงานสูงสุดของวงจรอาจจำกัดความถี่ในการทำงาน เนื่องจากกระแสไฟจ่ายเพิ่มขึ้นตามความถี่[ 45 ]
  • สำหรับคอลัมน์ "ผู้ผลิต" ข้อมูลต่อไปนี้จะเชื่อมโยงผู้ผลิตตัวจับเวลา 555 ในอดีตกับชื่อบริษัทในปัจจุบัน

ตัวจับเวลาคู่ 556

ชิปตัวจับเวลาคู่ NE556 ที่ผลิตโดยSTMicroelectronics
แผนผังขาของตัวจับเวลาคู่ 556 [ 21 ] [ 16 ]

รุ่นคู่เรียกว่า 556 ประกอบด้วยตัวจับเวลา 555 สองตัวในแพ็คเกจ 14 พิน โดยมีเพียงสองพินจ่ายไฟที่ใช้ร่วมกันระหว่างตัวจับเวลาทั้งสอง[ 21 ] [ 16 ]ในปี 2020 รุ่นไบโพลาร์มีจำหน่ายในชื่อ NE556 [ 21 ]และรุ่น CMOS มีจำหน่ายในชื่อ Intersil ICM7556 และ Texas Instruments TLC556 และ TLC552 ดูตารางอนุพันธ์ในบทความนี้[ 17 ] [ 43 ] [ 42 ]

ตัวจับเวลาสี่ตัว 558

ชิปตัวจับเวลาสี่เท่า NE558 ที่ผลิตโดยSignetics
แผนผังขาของตัวจับเวลาควอด 558 [ 2 ]
แผนภาพบล็อกภายในของ 558 แตกต่างจากตัวจับเวลา 555 และ 556 [ 2 ]

เวอร์ชันควอดเรียกว่า 558 และมีตัวจับเวลาที่มีฟังก์ชันการทำงานลดลงสี่ตัวในแพ็คเกจ 16 พิน ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้งาน กับ มัลติไวเบรเตอร์แบบโมโนสเตเบิล เป็นหลัก [ 53 ] [ 2 ]ภายในปี 2014 NE558 เวอร์ชัน 16 พินหลายรุ่นกลายเป็นของล้าสมัย[ 54 ]

รายการความแตกต่างบางส่วนระหว่างชิป 558 และ 555: [ 2 ] [ 54 ]

  • มี ขา VCC หนึ่งขาและขา GND หนึ่งขา คล้ายกับชิป 556
  • สัญญาณ "รีเซ็ต" ทั้งสี่ตัวเชื่อมต่อกันภายในกับขาภายนอกหนึ่งขา (558)
  • แรงดันควบคุมสี่ตัวถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันภายในไปยังขาภายนอกหนึ่งขา (558)
  • ทริกเกอร์ทั้งสี่ตัวไวต่อขอบตก (558) แทนที่จะไวต่อระดับ (555)
  • ตัวต้านทานสองตัวในวงจรแบ่งแรงดัน (558) แทนที่จะเป็นตัวต้านทานสามตัว (555)
  • ตัวเปรียบเทียบหนึ่งตัว (558) แทนที่จะเป็นตัวเปรียบเทียบสองตัว (555)
  • เอาต์พุตทั้งสี่เป็น แบบ open-collector (OC) (558) แทนที่จะเป็น แบบ push–pull (PP) (555)

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ ln(2)เป็นค่าคงที่ ประมาณ 0.693147 (ปัดเศษเป็นตัวเลขสำคัญ 6 หลัก) หรือโดยทั่วไปจะปัดเศษเป็นตัวเลขน้อยกว่าในหนังสือและเอกสารข้อมูลของตัวจับเวลา 555 เป็น 0.693, 0.69 หรือ 0.7
  2. ^ ln(3)เป็นค่าคงที่ ประมาณ 1.098612 (ปัดเศษเป็นตัวเลขสำคัญ 6 หลัก) หรือโดยทั่วไปจะปัดเศษเป็นตัวเลขน้อยกว่าในหนังสือและเอกสารข้อมูลของตัวจับเวลา 555 เป็น 1.099 หรือ 1.1

อ่านเพิ่มเติม

หนังสือ
  • หนังสือคู่มือการประยุกต์ใช้ตัวจับเวลา 555 พร้อมการทดลองฉบับที่ 2 โดย Howard Berlin สำนักพิมพ์ BPB จำนวน 218 หน้า ปี 2008 ISBN 978-8176567909( พิมพ์ครั้งแรกในปี 1978)
  • คู่มือวงจรตัวจับเวลา/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 1; RM Marston; Newnes; 276 หน้า; 1990; ISBN 978-0434912919.
  • สมุดบันทึกขนาดเล็กสำหรับวิศวกร – วงจรไอซีจับเวลา 555 ; ฉบับที่ 3; ฟอร์เรสต์ มิมส์ที่ 3; เรดิโอ แช็ค; 33 หน้า; 1989; ASIN B000MN54A6 (ฉบับพิมพ์ครั้งแรกในปี 1984)
  • ตำราอาหารสำหรับเครื่องจับเวลา ICฉบับที่ 2 โดยวอลต์ จุงสำนักพิมพ์แซมส์ จำนวน 384 หน้า ปี 1983 ISBN 978-0672219320( พิมพ์ครั้งแรกในปี 1977)
  • 110 โครงการตัวจับเวลา IC ; จูลส์ กิลเดอร์; เฮย์เดน; 115 หน้า; 1979; ISBN 978-0810456884.
  • โครงการ IC 555 ; อี.เอ. พาร์; สำนักพิมพ์เบอร์นาร์ด บาบานี; 144 หน้า; 1978; ISBN 978-0859340472.
หนังสือที่มีบทจับเวลา
  • บทเรียนเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้า - เล่มที่ 6 - การทดลอง ; โทนี่ คูฟาลด์ท; โครงการหนังสือเปิด; 423 หน้า; 2010. (บทที่ 6 และ 8)
  • การออกแบบชิปอนาล็อก ; ฮันส์ คาเมนซินด์ (ผู้คิดค้นตัวจับเวลา 555); สำนักพิมพ์ Virtual Bookworm; 244 หน้า; ปี 2005; ISBN 978-1589397187( บทที่ 11)
  • วงจรและโครงงานเกี่ยวกับตัวจับเวลา, ตัวขยายสัญญาณปฏิบัติการ และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ; ฟอร์เรสต์ มิมส์ที่ 3; สำนักพิมพ์มาสเตอร์; 128 หน้า; 2004; ISBN 978-0945053293( บทที่ 1)
  • คู่มือข้อมูลและการใช้งานของวงจรเชิงเส้น LSI ; Signetics ; 1250 หน้า; 1985 (หมายเหตุการใช้งาน AN170/171 และเอกสารข้อมูล NE555/6/8)
  • คู่มือการใช้งานอุปกรณ์อนาล็อก ; Signetics ; 418 หน้า; 1979. (บทที่ 6)
  • ตำราอาหาร TTL ; ดอน แลนแคสเตอร์ ; สำนักพิมพ์แซมส์; 412 หน้า; 1974; ISBN 978-0672210358( บทที่ 4 หน้า 171-188)
เอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์
  • ดูลิงก์ใน ตาราง "อนุพันธ์"และส่วน "เอกสารอ้างอิง" ในบทความนี้
  • การใช้งานไอซีตัวจับเวลา 555 ในวงจรพิเศษหรือวงจรที่ไม่ธรรมดา - นิตยสาร Nuts & Volts
  • 555 บทช่วยสอนตัวจับเวลา - Tony van Roon
  • ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อใช้ตัวจับเวลา 555
  • เครื่องคำนวณจังหวะ 555: แอสเตเบิล , โมโนสเตเบิล
  • การแกะชิ้นส่วนชิปไบโพลาร์ RCA LM555CH
  • การถอดประกอบชิป CMOS TI LMC555
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=555_timer_IC&oldid=1357505293 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไอซีตัวจับเวลา 555

ไอ ซีตัวจับเวลา 555 เป็น วงจรรวม ที่ใช้ในงาน จับเวลา หน่วงเวลา สร้างพัลส์ และ ออสซิลเลเตอร์...

ประวัติศาสตร์

ไอซีตัวจับเวลาได้รับการออกแบบในปี 1971 โดย Hans Camenzind ภายใต้สัญญา จ้างกับ Signetics [ 3 ] ในปี 1968 เขาได้รับการว่าจ้างจาก Signetics ให้พัฒนา ไอซี วงจรล็อกเฟส (PLL) เขาออกแบบออสซิลเลเตอร์สำหรับ PLL...

ชื่อ

หนังสือหลายเล่มรายงานว่าชื่อ "555" ของไอซีตัวจับเวลามาจากตัวต้านทาน 5 kΩ สามตัวที่อยู่ภายในชิป [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] อย่างไรก็ตาม ในการสัมภาษณ์ที่บันทึกไว้กับภัณฑารักษ์พิพิธภัณฑ์ทรานซิสเตอร์ออนไลน์ [ 13 ] ฮันส์ คาเมนซินด์ กล่าวว่า "มันถูกเลือกโดยพลการเท่านั้น...

ออกแบบ

ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต แพ็คเกจ 555 มาตรฐานประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ 25 ตัว ไดโอด 2 ตัวและ ตัวต้านทาน 15 ตัว บน ชิป ซิลิคอน ที่บรรจุใน แพ็คเกจแบบ Dual In-Line 8 ขา(DIP-8) [ 15 ] รุ่นที่มีให้เลือก ได้แก่ 556 (DIP-14 ที่รวม 555 สองตัวที่สมบูรณ์ไว้ในชิปเดียว) [ 16 ]...