Timer - 555, 556 und 7555

555 Timer

Der 555-Timer-IC ist eine integrierte Schaltung, die in einer Vielzahl von Anwendungen wie Timer, Multivibrator, Impulserzeugung, Oszillatoren usw. verwendet wird. Er ist ein hochstabiler Controller, der genaue Zeitsteuerungsimpulse erzeugen kann. Bei monostabilem Betrieb wird die Verzögerung durch einen externen Widerstand und einen Kondensator gesteuert. Bei einem stabilen Betrieb werden Frequenz und Arbeitszyklus durch zwei externe Widerstände und einen Kondensator genau gesteuert.

555 Timer IC

Betriebsarten:

555 Timer haben drei Betriebsarten: monostabil, astabil und bistabil. Jeder Modus repräsentiert einen anderen Schaltungstyp mit einem bestimmten Ausgang.

Astable Mode (Freilaufmodus):

Ein astabiler Modus hat keinen stabilen Zustand und wird daher als astabiler Modus bezeichnet. Der Ausgang wechselt kontinuierlich den Zustand zwischen hoch und niedrig, ohne dass der Benutzer eine Erfindung erfährt, die als Welle bezeichnet wird. Diese Betriebsart kann zur Steuerung der Motordrehzahl verwendet werden, indem ein Motor in regelmäßigen Zeitabständen, die in Blitzlampen und LEDs verwendet werden, kontinuierlich ein- und ausgeschaltet wird. Es kann als Takt für digitale IC-Schaltungen verwendet werden. Es kann auch als Frequenzteiler und Impuls mit Modulator verwendet werden.

Monostabiler Modus (One-Shot):

In dieser Betriebsart bleibt der Ausgang im niedrigen Zustand, bis ein Triggereingang gegeben wird. Diese Art von Operation wird in Push-to-Operate-Systemen verwendet. Wenn ein Eingang ausgelöst wird, geht der Ausgang in einen hohen Zustand und kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Bistabiler Modus (Schmitt-Trigger):

Im bistabilen Zustand hat es zwei stabile Zustände. Wenn Sie den Triggereingang niedrig nehmen, wird der Ausgang der Schaltung so hoch, wenn Sie den Rücksetzeingang niedrig nehmen, wird der Ausgang der Schaltung in den niedrigen Zustand versetzt. Dieser Modus kann im automatisierten Eisenbahnsystem verwendet werden.

555 Timer als Astable Multi Vibrator oder im monostabilen Modus

Ein 555-Timer ist eine sehr beliebte und vielseitige integrierte Schaltung, die als astabile oder monostabile Multivibratoren verwendet werden kann. Die Stiftverbindungen sind sehr leicht zu merken. Im stabilen Multivibrator-Modus haben wir Pin2 und Pin6 kurzgeschlossen. Wenn Pin 6 und 7 kurzgeschlossen sind, spricht man von einem monostabilen Multivibrator. Lassen Sie uns zunächst einen astabilen Multivibrator betrachten. Wenn die Verbindungen für Pin 4 und 8 konstant bleiben, wird der Reset-Pin mit der positiven Stromversorgung verbunden und Pin 3 wird ausgegeben.

Der Kondensator c1 wird über R2 und R3 aufgeladen. Wenn die Spannung am Kondensator 2/3 der Versorgung beträgt, erkennt der Schwellenwertkomparator dies und schaltet die interne Schaltung in den anderen Zustand. Dann wird der Ausgang niedrig und der Entladungstransistor wird eingeschaltet. Der Kondensator entlädt sich nun über den Widerstand R2 und fällt auf 1/3 der Versorgungsspannung ab. In diesem Moment erfasst der 'Trigger' -Komparator die Kondensatorspannung und schaltet die Schaltung in ihren Ausgangszustand zurück. Der Zyklus wiederholt sich kontinuierlich und die Ausgabe ist eine rechteckige Wellenform. Der Ausgang ist hoch, während der Kondensator geladen wird, und niedrig, während der Kondensator entladen wird.

Verwenden von 555 Timern als Verzögerungsschaltungen:

Timer als monostabiler Multivibrator

Die obige Schaltung ist eine monostabile Multivibratorschaltung unter Verwendung eines 555-Timer-IC. Wir können es als Verzögerungsschaltung mit einer Betriebsumgebung verwenden, die einen zweiten Ausgangspegel liefert, nämlich den niedrigen Spannungspegel (logisch 0) und den hohen Spannungspegel (logisch 1), was zum Ausgangspin 3 von 555 Timern führt.

Der Ausgang ist normalerweise niedrig, wird jedoch abhängig von den Werten anderer Komponenten für kurze Zeit hoch. R- und C-Werte können zur Bestimmung der Zeitdauer des Ausgangsimpulses verwendet werden. Der Eingang ist normalerweise hoch und geht auf niedrig, wenn der Triggereingang angelegt wird. Der Kondensator entkoppelt die Schaltung, um Auswirkungen auf andere Teile der Schaltung zu vermeiden. Der Zeitraum kann mit der Formel berechnet werden:

T = 1,1 RC

Monostabile Wellenformen zur Berechnung der Zeitverzögerung

Der Mindestwert von R sollte etwa 1 K betragen, um zu vermeiden, dass zu viel Strom in den 555-Timer fließt. Es gibt verschiedene Anwendungen des 555-Timer-IC, die im monostabilen Betriebsmodus verwendet werden, z. B. Erkennung fehlender Impulse, prallfreie Schalter, Berührung Schalter, Frequenzteiler usw.

Funktionsweise der Timer-Verzögerungsschaltung

Die Schaltung verwendet Ein 555-Timer im monostabilen Modus . Wenn der Druckknopf einmal gedrückt wird, wird Pin2 des Timers niedrig, um an Pin3 eine hohe Leistung zu liefern. Wenn Pin3 auf High geht, sendet das Signal durch den Transistor, um die Lampe einzuschalten.

555 Schaltplan für Timer-Verzögerung aus

Der Kontakt des Relais treibt schließlich jede externe Wechselstromlast an. Die Verzögerungszeit wird von R1 und C1 festgelegt. Der Kondensator an Pin 5 des Timers muss möglicherweise auf einen elektrolytischen Typ von etwa 2 uF erhöht werden, wenn eine falsche Auslösung stattfindet.

Zeitverzögerungsbasierte relaisbetriebene Last

Schaltplan für zeitverzögerte relaisbetriebene Last

Das obige Schaltbild kann verwendet werden, um einen zeitverzögerungsbasierten Schalter zur Steuerung einer beliebigen Last zu entwickeln. Ein 555-Timer im monostabilen Betriebsmodus kann verwendet werden, um einen Relaisschalter für die festgelegte Zeitdauer ein- und auszuschalten. Mit zunehmender Zeitdauer des monostabilen 1.1 RC ergibt sich aus dem voreingestellten höheren Widerstandswert eine höhere Zeit. Während der Hochzeit wird die Lampe eingeschaltet und danach ausgeschaltet. Die Schaltung besteht aus einfach einstellbaren Schaltungen zur Steuerung des eigentlichen Relais. Die aktuelle Handhabungskapazität der Last kann durch die Art des verwendeten Relais gehandhabt werden.

Video auf 555 Timer als Astable Multi Vibrator oder im monostabilen Modus

Monostabile Multivibratoren haben nur einen stabilen Zustand, der bis zum Auftreten eines Eingangsimpulses erhalten bleibt. Es erzeugt einen einzelnen Impuls, wenn es den Zustand auslöst, und kehrt dann nach einer gewissen Zeit in seinen normalen Zustand zurück. Der Ausgang ist hoch, während der Eingang niedrig ist, und der Ausgang ist niedrig, während der Eingang hoch ist.

556 Timer

Der 556-Timer ist eine Doppelversion der 555-Timer. Mit anderen Worten, es ist eingebettet in zwei 555-Timer, die separat arbeiten. Die CMOS-Versionen bieten verbesserte Eigenschaften für bestimmte Anwendungen. Die beiden Timer arbeiten unabhängig voneinander und teilen sich nur Vs und Masse. Die Schaltung kann bei fallenden Wellenformen ausgelöst und zurückgesetzt werden. Der 556-Timer ist eine 14-polige Konfiguration (siehe Abbildung). Jeder Timer verfügt über einen eigenen Schwellen-, Trigger-, Entlade-, Steuer-, Reset- und Ausgangspin. Dieser IC kann aufgrund der Verfügbarkeit von zwei separaten 555-Timern sowohl für den Oszillator als auch für den Impulsgenerator verwendet werden. Normalerweise wird ein 555-Timer im astabilen Modus als Oszillator verwendet, während er im monostabilen Modus als Impulsgenerator verwendet wird.

556 Timer-Schaltung

Pin Beschreibung:
BODEN: Masse (0V)
AUSLÖSEN: Ein kurzer Impuls hoch bis niedrig am Trigger startet den Timer
AUSGABE: Während eines Zeitintervalls bleibt der Ausgang bei + Vs / Vcc
RESET: Ein Zeitintervall kann unterbrochen werden, indem ein Rücksetzimpuls auf niedrig (0 V) angelegt wird.
STEUERUNG: Die Steuerspannung ermöglicht den Zugang zum internen Spannungsteiler (2 / 3Vcc).
SCHWELLE: Der Schwellenwert, bei dem das Intervall endet (es endet, wenn 2/3 Vcc)
ERFÜLLEN: Ein offener Kollektorausgang kann einen Kondensator zwischen den Intervallen entladen
Vs, Vcc: Die positive Versorgungsspannung muss zwischen 3 und 15V liegen.

Eigenschaften:

• Direkter Ersatz für SE556 / NE556
• Timing von Mikrosekunden bis Stunden
• Arbeitet sowohl im astabilen als auch im monostabilen Modus
• Ersetzt zwei 555 Timer
• Einstellbarer Arbeitszyklus
• Der Ausgang kann 200 mA liefern oder senken
• Ausgabe und Lieferung TTL-kompatibel
• Temperaturstabilität besser als 0,005% pro ˚C
• Normalerweise ein und normalerweise aus dem Ausgang
• Geringe Ausschaltzeit von weniger als 2 μs

Anwendungen:

• • Präzises Timing
  • Impulserzeugung
  • Sequentielles Timing
  • Ampelsteuerung
  • Zeitverzögerungserzeugung
  • Pulsbreite und Pulspositionsmodulation
  • Linearer Rampengenerator
  • Industrielle Steuerungen

Anwendung des 556 Timers:

Mit zwei Timern in einem Paket ist der 556 ideal für sequentielle Timing-Anwendungen. Der Ausgang des ersten Timers ist über einen Kondensator mit 0,001 μF mit dem Eingang des zweiten Timers verbunden.

Von der Schaltung sind die Pins2 und 6 Schwellen- und Triggereingänge für den Erstzeitgeber, und Pin5 ist der Ausgang. Der Ausgang an Pin 5 ist immer das Inverse des Eingangs an Pin 2 und 6. Ebenso ist der Ausgang an Pin 9 des zweiten Timers immer das Inverse des Eingangs an Pin 8 und 12. Im Betrieb beträgt der 0,001 μF Der Kondensator lädt sich auf die am Ausgang an Pin 5 anliegende Spannung auf. Die Kondensatorspannung wird an den Eingang des anderen Timers angelegt, wodurch der Zustand beider Timer umgekehrt und entweder ein- oder ausgeschaltet wird. Die Verzögerung t1 wird durch die erste Hälfte und t2 durch die Verzögerung der zweiten Hälfte bestimmt. Die erste Hälfte des Timers wird gestartet, indem Pin 6 kurz mit Masse verbunden wird. Wenn die Zeit abgelaufen ist, beginnt die zweite Hälfte. Seine Dauer wird durch 1.1R2C2 bestimmt.

Anwendung von 556 Timer

7555 Timer

Der 7555-Timer ist ein CMOS-RC-Gerät mit geringem Stromverbrauch, das gegenüber den standardmäßigen 555-Bipolar-Timern eine erhebliche Leistung bietet. Es ist eine stabile Steuerung, die in der Lage ist, genau zu produzieren Zeitverzögerungen oder Frequenzen. Im One-Shot-Modus oder im monostabilen Betrieb wird die Impulsbreite jeder Schaltung durch einen externen Widerstand und einen Kondensator genau gesteuert. Für einen stabilen Betrieb als Oszillator werden sowohl die Freilauffrequenz als auch das Tastverhältnis durch zwei externe Widerstände und einen Kondensator genau gesteuert.

Der 7555-Timer wird mit 8-Pin geliefert (siehe Abbildung). In diesem zusätzlich THRESHOLD, TRIGGER und RESET ist ein breiter Betrieb Versorgungsspannungsbereich und verbesserte Leistung bei Hochfrequenzmerkmalen werden hinzugefügt.

7555 Timer

Pin Beschreibung des 7555 Timers:
Pin 1-GND: Masse, niedriger Pegel (0 V)
Pin 2- (TRIGGER) ̅: OUT steigt und das Intervall beginnt, wenn dieser Eingang unter 1/3 VDD fällt (Active Low)
Pin 3-OUTPUT: Dieser Ausgang wird auf + VDD oder GND angesteuert
Pin 4- (RESET) ̅: Ein Zeitintervall kann unterbrochen werden, indem dieser Eingang auf GND (Active Low) geschaltet wird.
Pin 5-STEUERSPANNUNG: Kontrollieren Sie den Zugriff auf den internen Spannungsteiler (standardmäßig 2/3 VDD).
Pin 6-THRESHOLD: Das Intervall endet, wenn die Spannung an der Schwelle größer als bei der Steuerspannung ist
Pin 7-ENTLADEN: Ein offener Kollektorausgang kann einen Kondensator zwischen den Intervallen entladen
Pin 8-VDD: Die positive Versorgungsspannung liegt normalerweise zwischen 3 V und 15 V.

Eigenschaften des 7555 Timers:

• Genaues Äquivalent in den meisten Fällen für 555
• Der niedrige Versorgungsstrom beträgt 7555-60μA, der niedrige Eingangsstrom 20pA
• Hochgeschwindigkeitsbetrieb 1 MHz typische Schwingung bei 5V
• Garantierter Versorgungsspannungsbereich 2V bis 18V
• Temperaturstabilität - 0,005% / ° C bei + 25 ° C.
• Normale Reset-Funktion keine Brechstange der Versorgung während des Ausgangsübergangs
• Kann mit Zeitelementen mit höherer Impedanz als regulär 555 für längere RC-Zeitkonstanten verwendet werden
• Timing von Mikrosekunden bis Stunden
• Arbeitet sowohl im astabilen als auch im monostabilen Modus
• Festes Tastverhältnis von 50% oder einstellbares Tastverhältnis
• Eine Quelle mit hoher Ausgangsleistung kann TTL / CMOS ansteuern
• Monolithische CMOS-Technologie mit hoher Geschwindigkeit und geringem Stromverbrauch

Anwendungen des 7555 Timers:

• Timer mit langer Verzögerung
• Hochgeschwindigkeits-One-Shot
• Präzises Timing
• Synchronisierter Timer
• Pulsbreite und Pulspositionsmodulation
• Fehlender Impulsdetektor

Die Ein- und Ausgänge sind vollständig mit der CMOS-Logik kompatibel und jeder Timer kann mit einem einzigen Widerstand und Kondensator genaue Zeitverzögerungen und Oszillationen sowohl im stabilen als auch im monostabilen Betrieb erzeugen. Sehen wir uns den monostabilen Betrieb und den astabilen Betrieb von 7555-Timern an.

Monostabiler Betrieb des 7555-Timers:

Im monostabilen Betrieb fungiert der Timer als One-Shot. Zu Beginn wird der externe Kondensator durch einen Entladungsausgang entladen gehalten. Beim Anlegen eines negativen TRIGGER-Impulses an Pin 2 beginnt sich die Spannung am Kondensator durch Ra exponentiell zu ändern und treibt den Ausgang hoch. Wenn die Spannung am Kondensator 2/3 VDD beträgt, setzt der Komparator das Flip-Flop zurück, wodurch der Kondensator schnell entladen wird und der Ausgang ebenfalls in den niedrigen Zustand versetzt wird. TRIGGER muss in einen hohen Zustand zurückkehren, bevor der Ausgang in einen niedrigen Zustand zurückkehren kann.

ICM7555

Astable Operation von 7555 Timern:

Der astabile Modus ist in der Abbildung dargestellt. Dies liefert einen Arbeitszyklusausgang von 50% unter Verwendung eines Zeitsteuerungswiderstands und eines Kondensators. Die Oszillatorwellenform über dem Kondensator ist symmetrisch und dreieckig von 1/3 bis 2/3 der Versorgungsspannung. Die erzeugte Frequenz ist f = 1 / 1.4RC.

7555 TIMER-Schaltung