Introdução NE555, estrutura interna, modo de operação, aplicações

O NE555 é um timer de circuito integrado monolítico capaz de produzir vários tipos de sinais de tempo.É amplamente utilizado em relógios eletrônicos, gerenciamento de energia, calculadoras, displays de LED e outros dispositivos eletrônicos em vários campos.Este artigo tem como objetivo fornecer informações detalhadas sobre o NE555, incluindo seus antecedentes, design, estrutura interna, descrições de pinos, modos operacionais e princípios e aplicativos, para ajudá -lo a utilizar melhor este chip.

O NE555 é um dos modelos da série IC 555 Timer.As funções e as aplicações do PIN desta série são mutuamente compatíveis, mas diferentes modelos de chip podem variar em termos de preço, estabilidade, desempenho de economia de energia e frequência de oscilação.

O IC de 555 timer é um componente multifuncional onipresente nos circuitos de tempo, exigindo apenas um número mínimo de resistores e capacitores para gerar os vários sinais de pulso essenciais para produtos eletrônicos digitais.O uso primário do NE555 está em sua capacidade de formar um circuito de base do tempo com um temporizador interno, fornecendo assim pulsos de tempo precisos para outros circuitos.

Possui dois tipos de embalagem principal: o DIP (pacote duplo em linha) com uma configuração de 8 pinos que pode ser inserida diretamente e o pacote SOP-8 mais compacto, adequado para aplicações sensíveis ao espaço.

Alternativas e opções equivalentes:

• • BL5372
• • Na555
• • KR3225Y

O 555 Timer IC foi projetado por Hans R. Camenzind em 1971 para Signetics (mais tarde adquirido pela Philips), com 25 transistores, 2 diodos e 15 resistores, todos acessíveis através de um pacote DIP-8 de 8 pinos.Esse design fundamental gerou vários derivados, incluindo o 556 (com dois 555 temporizadores em um pacote DIP-14), bem como os modelos 558 e 559.

O NE555 opera dentro de uma faixa de temperatura de 0 ° C a 70 ° C, servindo o mercado geral, enquanto sua contraparte militar, o SE555, é projetada para suportar temperaturas extremas de -55 ° C a 125 ° C.As opções de embalagem para o IC do 555 timer refletem sua versatilidade e alcance de aplicação, oferecendo metais de alta confiabilidade (indicados pelo sufixo T) e resina epóxi de baixo custo (V), assim os rótulos abrangentes NE555V, NE555T, SE555V e SE555T.Acredita -se que a convenção de nomenclatura de "555" se origine de seus resistores internos de 5kΩ, embora o próprio Camenzind tenha refutado isso, esclarecendo que a seleção do nome "555" era arbitrária.

Na busca pela eficiência energética, a série 555 inclui modelos de baixa potência como o 7555 e o TLC555 baseado em CMOS, que possuem menor consumo de energia em comparação com os modelos padrão.Conforme reivindicado pelos fabricantes, o modelo 7555 não requer um capacitor de desvio entre o pino de controle e o solo nem um capacitor de desacoplamento entre a fonte de alimentação e o solo para eliminar o ruído, visando um avanço de projeto que reduz a complexidade e aprimora o desempenho.

O NE555 é um circuito integrado clássico.Sua estrutura de circuito interno consiste em três principais unidades operacionais: um comparador de tensão com um estágio de saída, vários comparadores e um flip-flop RS.Abaixo está uma análise detalhada do circuito interno do NE555:

1. Comparador de tensão: o NE555 inclui um comparador de tensão internamente, usado para verificar a tensão de alimentação e vincular perfeitamente sua saída ao flip-flop RS para garantir um monitoramento preciso de tensão.

2. Estágio de saída: conectado ao flip-flop RS, o estágio de saída gerencia principalmente o estado do pino de saída (pino 3).A arquitetura de saída do NE555 é um design de drenagem aberta, incapaz de transmitir independentemente sinais de alto nível e exigindo um resistor de pull-up externo para levar o pino de saída para um estado alto quando é necessário um sinal de alto nível.

3. Comparadores: No NE555, dois comparadores se destacam: o comparador de limiares e o comparador do gatilho, associados aos pinos 6 (Thr) e 2 (TRIG), respectivamente.

(1) À medida que a tensão no pino limite (pino 6) aumenta, o comparador de limiar eleva sua saída para um sinal de alto nível.Se a tensão limite exceder a tensão do gatilho, a saída do comparador será alterada de acordo.

(2) Quando a tensão no pino do gatilho (pino 2) diminui, o comparador do gatilho reduz sua saída para um sinal de baixo nível.As alterações de saída ocorrem quando a tensão do gatilho cai abaixo da tensão limite.

4. RS FLIP-FLOP: O NE555 inclui um flip-flop RS internamente, usado para armazenar o estado do pino de saída (pino 3).As entradas do flip-flop RS são controladas pelas saídas do comparador limite e pelo comparador de gatilho.

(1) A entrada R vem da saída do comparador de limiares, supervisionando o mecanismo de redefinição do FLIP-FLOP RS.

(2) A entrada S vem da saída do comparador do gatilho, gerenciando a configuração do flip-flop RS.

A visão geral da análise do circuito interno do NE555 destaca seu design complexo, permitindo que ele desempenhe seu papel de forma confiável como uma solução de tempo versátil.

O Timer NE555 é um componente versátil no design eletrônico, operando em três modos principais, cada um adaptado a funções específicas do circuito:

1. Modo Astável: Essa configuração é caracterizada por sua instabilidade inerente, oscilando indefinidamente sem entrar em um estado estável.É amplamente utilizado em aplicações que requerem sinais repetitivos, como piscatadores, geradores de áudio, geradores de pulso e circuitos de tempo, para facilitar a oscilação de saída contínua.

2. Modo Biestável: Refletindo a estabilidade de um chute de bicicleta, elevado ou abaixado, esse modo mantém a estabilidade em dois estados diferentes, apenas em transição com intervenção externa.Conhecida como Biestável devido às suas duas condições estáveis, permite que o NE555 atue como um interruptor de alternância, respondendo a entradas externas para alterar seu estado.

3. Modo monoestável: Semelhante a uma porta equipada com uma mais próxima, ela permanece fechada com segurança até ser aberta à força.Nesse modo, o NE555 se estabiliza em um único estado, ativado apenas por um gatilho externo e retornando automaticamente ao seu estado original após a remoção do gatilho.Essa operação monoestável é adequada para aplicações que exigem um único sinal de saída de tempo, como temporizadores, interruptores de toque e medidores de capacitância.

Quando a tensão da fonte de alimentação VCC é iniciada, o circuito começa a operar, levando o capacitor C a começar a carregar imediatamente.Uma vez que a tensão no capacitor C atinge dois terços do VCC, a saída do comparador interno fica alto, alternando a saída de saída de baixa para alta.Posteriormente, uma diminuição na tensão do capacitor para um terço do VCC desencadeia o comparador interno para reverter sua saída para baixa, fazendo com que a saída externa volte de volta de alta para baixa.Posteriormente, o capacitor C retoma o carregamento, levando o circuito a um novo ciclo operacional.

O período de período t (em segundos) é determinado pelos valores do capacitor externo C e dois resistores externos R1 e R2, com a fórmula: t = 0,693 × (R1 + 2 × R2) × C. O ciclo de trabalho D, representandoA proporção da duração de alto nível da onda quadrada em todo o ciclo é calculada como: D = (R1+R2)/(R1+2 × R2).Portanto, ao ajustar os valores do capacitor C e os resistores R1 e R2, o período e o ciclo de trabalho da forma de onda quadrado podem ser modificados.

Fundamentalmente, o princípio operacional do NE555 gira em torno da construção de um circuito de tempo.Ao ajustar os valores de capacitores e resistores externos, o período e o ciclo de trabalho podem ser controlados, facilitando a geração das formas de onda de pulso desejadas.

1. NE555 Luz de atraso de controle infravermelho:

As famílias modernas são comumente equipadas com controles remotos infravermelhos e podemos usar esses controles remotos existentes para controlar as luzes de atraso de controle remoto infravermelho.Nesta configuração, "H" representa o receptor infravermelho integrado, e "C1" atua como um capacitor de filtragem.O sinal do controle remoto, após ser filtrado por C1, gera um pulso negativo, acionando o circuito monoestável do NE555 para ativar.

2. NE555 Alarme de água fervente:

Esse sistema de alarme projeta engenhosamente um circuito de controle de temperatura, um oscilador de baixa frequência e um oscilador de alta frequência.O controle de temperatura é alcançado combinando RP, RT e VT1.A oscilação de baixa frequência envolve IC1, R2, R3 e C1, onde o VT1 afeta seu pino de redefinição (pino 4).Simultaneamente, o oscilador de alta frequência composto por IC1, R4, R5 e C2 é modulado pelo IC1.Quando a temperatura predefinida é atingida, a resistência da RT diminui, fazendo com que o VT1 cessasse o funcionamento.Consequentemente, o IC1 oscila, emitindo pulsos de baixa frequência que modulam o oscilador de alta frequência no IC2, produzindo assim um alarme de som.

3. NE555 interruptor de tempo ativado por toque:

A configuração acima é um circuito monoestável, onde o IC1 (Timer NE555) em condições normais vê o capacitor C1 totalmente descarregado pelo pino 7 do NE555, resultando em uma saída baixa no pino 3, mantendo o relé (KS) e a lâmpada conectada desligada.Um toque simples na placa de metal "P" pode ativar a lâmpada, utilizando a tensão do sinal perdido do corpo humano transmitido ao pino de gatilho NE555 através de C2, invertendo a saída para alta.Esta operação ativa o relé (KS) e acende.Ao mesmo tempo, o timer inicia como R1 cobra C1, com a duração do tempo definida por T1 = 1.1R1*C1, aproximadamente equivalente a quatro minutos, com base nos valores de componentes fornecidos.As opções de diodo para D1 incluem os modelos 1N4148 ou 1N4001.

1. Circuito básico de temporizador NE555

Esse circuito básico, mas amplamente utilizado, consistindo no chip NE555, juntamente com resistores e capacitores, gera convenientemente sinais de tempo no nível milissegundos, como pulsos e ondas quadradas.Sua marca registrada está em sua simplicidade e precisão, criando facilmente sinais de tempo precisos.

2. Circuito monoestável NE555

Capaz de gerar um único sinal de pulso, essa configuração é construída em torno do NE555, juntamente com vários resistores e capacitores.Ao alterar esses componentes, a largura do pulso e o tempo de atraso podem ser ajustados, tornando -o a escolha ideal para criar sinais de gatilho e sincronização.O circuito é caracterizado por sua capacidade de produzir um único sinal de pulso, com largura de pulso ajustável e tempo de atraso.

3. Circuito Biestável NE555

Esse circuito implementa uma função de flip-flop lógica, permitindo a modificação do tempo do gatilho e da tensão limiar através do ajuste de resistores e capacitores, comumente usados ​​para chinelos lógicos e aplicações de comparação de tensão.

4. Circuito do gerador de ondas quadradas NE555

Projetado para produzir sinais de ondas quadradas, ajustando os resistores e capacitores dentro deste circuito altera seu ciclo de frequência e trabalho.Usado principalmente para gerar sinais digitais e de modulação, sua capacidade de personalizar a frequência de ondas quadradas e o ciclo de trabalho o torna adequado para inúmeras tarefas digitais e de modulação.

5. NE555 Circuito multivibrador astável

Composto por dois chips NE555 e resistores e capacitores adicionais, esse circuito gera sinais de ondas retangulares ajustáveis.O ciclo de frequência e trabalho pode ser ajustado, tornando-o adequado para produzir sinais de áudio ou modulação.O circuito é caracterizado por sua capacidade de fornecer ondas retangulares com frequência e ciclo de trabalho personalizáveis.

1. Qual é a função do NE555?

O IC SE 555 opera dentro de uma faixa de temperatura de -55 ° C a 125 ° C, enquanto o IC NE 555 é usado dentro de uma faixa de temperatura de 0 ° C a 70 ° C.Possui uma ampla gama de aplicações no campo eletrônico, como temporizadores, atrasos, geração de pulsos, osciladores etc.

2. Os NE555 e IC 555 são os mesmos?

Sim, o IC do Timer NE555 e o IC 555 timer são os mesmos.NE555 é o número da peça para o Timer IC.Geralmente, o IC NE555 é referido como o IC de 555 timer.

3. Qual é o princípio operacional do NE555?

Ao conectar o sinal de entrada de redefinição ao pino de redefinição e ao sinal de entrada definido ao pino TR, o temporizador 555 pode atuar como uma trava SR efetiva de baixo nível (embora sem uma saída Q inversa).Portanto, o conjunto de puxar momentaneamente baixo pode atuar como um "conjunto" e alternar a saída para um estado alto (VCC).