Таймери та генератори
Одновібратор з даташита TI NE555: натисніть START, і вихід лишається у високому рівні фіксований час, заданий одним резистором і одним конденсатором, — близько 1,1 s при 100 kΩ і 10 µF.
Огляд схеми
Клікніть на будь-який компонент схеми вище, щоб переглянути його параметри, номінал і призначення.
Це рисунок 6-2 з даташита Texas Instruments на таймер 555 (SLFS022K) — моностабільний, або одновібраторний, режим. Короткий низький імпульс на вході запуску запускає один вихідний імпульс, тривалість якого залежить лише від R1 і C1: tw = 1.1 × RA × C. Оскільки рівні запуску й порога — фіксовані частки напруги живлення, тривалість імпульсу не змінюється з напругою живлення, якщо та стала протягом імпульсу. TI малює просто вхідну лінію; тут нею керує кнопка START з підтягувальним резистором 10 kΩ, а значення RA = 100 kΩ і C = 10 µF дають імпульс близько 1,1 s. Конденсатор 10 nF на CONT і блокувальний конденсатор 100 nF на живленні доповнюють схему, останній — як радить TI у розділі про живлення.
| Робоча напруга живлення | 4,5 V – 16 V (TI §7.3) |
|---|---|
| Тривалість імпульсу | tw = 1.1 × RA × C ≈ 1,1 s при 100 kΩ і 10 µF (розрахунок) |
| Рівень запуску | 1/3 VCC; типово 1,67 V при VCC = 5 V (TI §5.5) |
| Рівень порога | 2/3 VCC; типово 3,3 V при VCC = 5 V (TI §5.5) |
| Чутливість часу до напруги живлення | Типово 0,1 %/V, максимум 0,5 %/V, моностабільний режим (TI §5.6) |
| Температурний коефіцієнт часу | Типово 50 ppm/°C, моностабільний режим (TI §5.6) |
| Вихідний струм | ±200 mA рекомендовано (TI §5.3) |
Між імпульсами OUT (вивід 3) має низький рівень, а розрядний транзистор на DISCH (вивід 7) відкритий і тримає C1 біля 0 V. R2 тримає TRIG (вивід 2) на рівні VCC. RESET (вивід 4) з'єднано з VCC, бо низький рівень на RESET має пріоритет над усім іншим.
Натискання START тягне TRIG нижче рівня запуску — третини VCC (типово 1,67 V при VCC = 5 V). Внутрішній тригер встановлюється: OUT переходить у високий рівень, а розрядний транзистор закривається, тож C1 може заряджатися.
C1 заряджається через R1 у бік VCC:
VC(t) = VCC(1 - e^(-t/(RA C)))Імпульс закінчується, коли V_C досягає порога — двох третин VCC, а це стається через ln 3 ≈ 1,1 сталої часу:
tw = RA C ln 3 ≈ 1.1 × RA C = 1.1 × 100 kΩ × 10\,µF = 1.1 sОбидва рівні пропорційні VCC, тож тривалість імпульсу не залежить від напруги живлення, поки вона стала. TI наводить для цього режиму чутливість до напруги живлення типово 0,1 %/V.
На порозі тригер скидається: OUT переходить у низький рівень, розрядний транзистор відкривається й розряджає C1 — схема готова до наступного запуску. TI зазначає, що цикл завершується, лише якщо TRIG був у високому рівні щонайменше 10 µs до кінця інтервалу; якщо START усе ще натиснута, OUT лишається високим, доки її не відпустять.
OUT може віддавати або приймати до 200 mA — досить для світлодіода з резистором, невеликого реле через діод зворотного струму або логічного входу.
Тривалість вихідного імпульсу (TI §6.3.1).
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| RA | Часозадавальний резистор | 100kΩ |
| C | Часозадавальний конденсатор | 10µF |
| tw | Тривалість імпульсу (розрахунок) | 1.1s |
C1 заряджається в бік VCC; імпульс закінчується, коли V_C досягає 2/3 VCC, тобто при t = ln 3 · RA·C.
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| VCC | Напруга живлення | 5V |
| RA C | Стала часу | 1s |
Усі деталі, потрібні для складання цієї схеми. Оберіть позиційне позначення, щоб переглянути елемент на схемі.
| Позн. | Компонент | Номінал | Корпус | Роль у схемі | Довідка |
|---|---|---|---|---|---|
| Прецизійний таймер TI NE555P; для інших варіантів 555 перевіряйте живлення й вихід окремо. | NE555P | PDIP-8 | Моностабільний таймер | Прецизійний таймер: розпіновка та даташит | |
| Резистор | 100kΩ | Axial 1/4 W | Часозадавальний резистор RA | — | |
| Алюмінієвий електролітичний конденсатор З малим витоком; + до THRES/DISCH; номінальна напруга вища за VCC. | 10µF | Radial | Часозадавальний конденсатор | — | |
| Керамічний конденсатор | 10nF | 0805 / radial | Блокування CONT | — | |
| Керамічний конденсатор Поруч із виводами 8 і 1. | 100nF | 0805 / radial | Блокування живлення | — | |
| Резистор | 10kΩ | Axial 1/4 W | Підтягування TRIG | — | |
| Тактова кнопка | START | SMD / THT | Запуск | — |
Пастки, на які натрапляють під час реального складання, і як їх уникнути.
Імпульс закінчується, лише якщо TRIG був у високому рівні щонайменше 10 µs до кінця інтервалу. Якщо START утримувати довше за tw, OUT лишається високим, доки кнопку не відпустять.
Робіть сигнал запуску коротшим за імпульс. Якщо вхід може довго лишатися низьким, подавайте його через невеликий конденсатор, щоб на TRIG потрапляв лише спадний фронт.
Біля порога в C1 тече лише (VCC − 2/3 VCC)/RA — близько 17 µA при 100 kΩ і 5 V (розрахунок). Електролітичний конденсатор з великим витоком забирає помітну частку цього струму, подовжує імпульс, а з дуже великим RA напруга може так і не досягти порога.
Тримайте RA в межах 2 kΩ – 100 kΩ, у яких TI специфікує час, а довший час отримуйте за рахунок C, беручи конденсатор з малим витоком; для коротких точних імпульсів використовуйте плівкові конденсатори.
На CONT присутній внутрішній поріг. Якщо вивід залишити вільним, наведений на нього шум зсуває поріг, і тривалість імпульсу «плаває».
Заблокуйте CONT на землю невеликим конденсатором (тут 10 nF), як показано на рисунку 6-2 TI.
RESET активний низьким рівнем і має пріоритет над запуском. Якщо він «висить», то може ловити шум і обривати чи блокувати імпульси.
З'єднайте RESET з VCC, як на схемі, або керуйте ним від логіки, якщо імпульс потрібно переривати.
Зібрали, змоделювали чи переглянули цю схему? Підтвердьте її або повідомте про неправильний компонент, номінал чи з’єднання.
Відкриває публічну форму на GitHub, де цю сторінку вже вказано; потрібен безкоштовний акаунт GitHub. Як працюють звіти й підтвердження
Класичний генератор періодичних прямокутних коливань для тактових сигналів, звукових тонів та регульованих генераторів імпульсів.
Дискретний перехресно зв'язаний релаксаційний генератор на двох транзисторах, що забезпечує почергове блимання світлодіодів без інтегральних мікросхем.
Дискретний ключ нижнього плеча на NPN-біполярному транзисторі для комутації котушки реле з демпферним діодом 1N4007, насиченим базовим керуванням та фільтрацією живлення для логіки 3.3V/5V.