NE555 مقدمة ، الهيكل الداخلي ، وضع التشغيل ، التطبيقات

NE555 هو مؤقت الدائرة المتكاملة متجانسة قادر على إنتاج أنواع مختلفة من إشارات التوقيت.يتم استخدامه على نطاق واسع في الساعات الإلكترونية ، وإدارة الطاقة ، والحساب ، وشاشات LED ، والأجهزة الإلكترونية الأخرى عبر مختلف المجالات.تهدف هذه المقالة إلى تقديم معلومات مفصلة حول NE555 ، بما في ذلك خلفيتها ، والتصميم ، والهيكل الداخلي ، وأوصاف الدبوس ، والأوضاع التشغيلية والمبادئ ، والتطبيقات ، لمساعدتك على استخدام هذه الشريحة بشكل أفضل.

NE555 هي واحدة من النماذج في سلسلة 555 Timer IC.تتوافق وظائف PIN وتطبيقات هذه السلسلة بشكل متبادل ، ولكن قد تختلف نماذج الرقائق المختلفة من حيث السعر والاستقرار وأداء توفير الطاقة وتردد التذبذب.

يعد IC الموقت 555 مكونًا متعدد الوظائف في كل مكان في دوائر التوقيت ، والذي يتطلب فقط عددًا أقل من المقاومات والمكثفات لإنشاء إشارات النبض المختلفة الضرورية للمنتجات الإلكترونية الرقمية.يكمن الاستخدام الأساسي لـ NE555 في قدرته على تكوين دائرة قاعدة زمنية مع مؤقت داخلي ، وبالتالي توفير نبضات توقيت دقيقة للدوائر الأخرى.

يحتوي على نوعين من العبوات الرئيسيين: DIP (حزمة مزدوجة في الخط) مع تكوين 8 أسنان يمكن إدخاله مباشرة ، وحزمة SOP-8 أكثر إحكاما ، مناسبة للتطبيقات الحساسة للفضاء.

البدائل والخيارات المكافئة:

• • BL5372
• • Na555
• • KR3225Y

تم تصميم جهاز Timer IC 555 من قبل Hans R. Camenzind في عام 1971 لـ Signetics (التي تم الحصول عليها لاحقًا من قبل Philips) ، والتي تضم 25 ترانزستورًا ، و 2 ثنائيات ، و 15 مقاومًا ، وكلها يمكن الوصول إليها من خلال حزمة DIP-8 ذات 8 دبوس.أنتج هذا التصميم التأسيسي المشتقات المختلفة ، بما في ذلك 556 (مع اثنين من الموقت 555 في حزمة DIP-14) وكذلك النماذج 558 و 559.

تعمل NE555 في حدود درجة حرارة من 0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية ، والتي تخدم السوق العامة ، في حين تم تصميم نظيره من الدرجة العسكرية ، SE555 ، لتحمل درجات الحرارة القصوى من -55 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية.تعكس خيارات التغليف الخاصة بـ 555 Timer IC نطاق تنوعها وتطبيقها ، حيث توفر أغلفة عالية للموثوق (يشار إليها باللاحقة T) وأغلفة راتنجات الايبوكسي منخفضة التكلفة ، وبالتالي الملصقات الشاملة NE555V و NE555T و SE555V و SE555T.يُعتقد عادة أن اتفاقية التسمية لـ "555" تنشأ من مقاوماتها الداخلية 5KΩ ، على الرغم من أن Camenzind نفسه دحض ذلك ، موضحًا أن اختيار الاسم "555" كان تعسفيًا.

في السعي لتحقيق كفاءة الطاقة ، تتضمن سلسلة 555 نماذج منخفضة الطاقة مثل 7555 و TLC555 المستندة إلى CMOS ، والتي تتميز بانخفاض استهلاك الطاقة مقارنة بالنماذج القياسية.كما ادعى الشركات المصنعة ، لا يتطلب طراز 7555 مكثفًا ممرًا بين دبوس التحكم والأرض ولا مكثف فك الارتباط بين مصدر الطاقة والأرض للقضاء على الضوضاء ، بهدف التقدم في التصميم الذي يقلل من التعقيد ويعزز الأداء.

NE555 هي دائرة متكاملة كلاسيكية.يتكون بنية الدائرة الداخلية من ثلاث وحدات تشغيلية رئيسية: مقارنة الجهد مع مرحلة الإخراج ، ومقارنات مختلفة ، و RS Flip-Flop.فيما يلي تحليل مفصل للدائرة الداخلية لـ NE555:

1. مقارن الجهد: يتضمن NE555 مقارنة الجهد داخليًا ، يستخدم للتحقق من جهد العرض وربط ناتجه بسلاسة بنقش RS لضمان مراقبة دقيقة للجهد.

2. مرحلة الإخراج: متصلة بـ RS Flip-Flop ، تدير مرحلة الإخراج بشكل أساسي حالة دبوس الإخراج (PIN 3).هي بنية ناتج NE555 هي تصميم مفتوح ، غير قادر على نقل إشارات عالية المستوى بشكل مستقل وتتطلب مقاوم سحب خارجي لجلب دبوس الخرج إلى حالة عالية عند الحاجة إلى إشارة عالية المستوى.

3. المقارنات: في NE555 ، تبرز مقارنتان: مقارن العتبة ومقارنة الزناد ، المرتبط بالدامنات 6 (THR) و 2 (TRIG) ، على التوالي.

(1) مع زيادة الجهد على دبوس العتبة (PIN 6) ، يرفع المقارنة العتبة إخراجه إلى إشارة عالية المستوى.إذا تجاوز جهد العتبة جهد الزناد ، فإن ناتج المقارنة يتغير وفقًا لذلك.

(2) عندما ينخفض ​​الجهد على دبوس الزناد (PIN 2) ، يقلل مقارنة الزناد إخراجه إلى إشارة منخفضة المستوى.تحدث تغييرات الإخراج عندما ينخفض ​​جهد الزناد تحت جهد العتبة.

4. RS Flip-Flop: يتضمن NE555 عبارة عن RS Flip-Flop داخليًا ، وتستخدم لتخزين حالة دبوس الإخراج (PIN 3).يتم التحكم في مدخلات RS Flip-Flop بواسطة مخرجات مقارنة العتبة ومقارنة الزناد.

(1) يأتي إدخال R من ناتج المقارنة بين العتبة ، ويشرف على آلية إعادة ضبط RS Flip-Flop.

(2) يأتي إدخال S من إخراج المقارنة الزناد ، مما يدير إعداد RS Flip-Flop.

تبرز نظرة عامة على التحليل للدائرة الداخلية لـ NE555 تصميمها المعقد ، مما يتيح لها أداء دورها بشكل موثوق كحل توقيت متعدد الاستخدامات.

يعد Timer NE555 مكونًا متعدد الاستخدامات في التصميم الإلكتروني ، ويعمل في ثلاث أوضاع رئيسية ، كل منها مصمم خصيصًا لدائرة محددة:

1. وضع ASTable: يتميز هذا التكوين بعدم الاستقرار المتأصل ، ويتأرجح إلى أجل غير مسمى دون إدخال حالة مستقرة.يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب إشارات متكررة ، مثل الفلاش ، ومولدات الصوت ، ومولدات النبض ، ودوائر التوقيت ، لتسهيل التذبذب المستمر للإخراج.

2. الوضع القابل للذات: يعكس استقرار ركيستاند دراجة ، سواء تم رفعه أو خفضه ، يحافظ هذا الوضع على الاستقرار في حالتين مختلفتين ، فقط الانتقال مع التدخل الخارجي.يُعرف باسم اثنين من الشرطين المستقرين ، فإنه يسمح لـ NE555 بالعمل كتبديل تبديل ، ويستجيب للمدخلات الخارجية لتغيير حالتها.

3. وضع Monostable: على غرار الباب المجهز بأقرب ، يظل مغلقًا بشكل آمن حتى يتم فتحه بالقوة.في هذا الوضع ، يستقر NE555 في حالة واحدة ، ويتم تنشيطه فقط عن طريق الزناد الخارجي والعودة تلقائيًا إلى حالته الأصلية بعد إزالة الزناد.هذه العملية الأحادية مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إشارة إخراج توقيت واحدة ، مثل أجهزة ضبط الوقت ومفاتيح اللمس ومقاييس السعة.

عند بدء تشغيل VCC لجهد مزود الطاقة ، تبدأ الدائرة في العمل ، مما يدفع المكثف C للبدء في الشحن على الفور.بمجرد أن يصل الجهد عبر المكثف C إلى ثلثي VCC ، يتحول ناتج المقارنة الداخلية إلى ارتفاع ، مما يؤدي إلى تبديل الإخراج الخارجي من منخفض إلى أعلى.بعد ذلك ، يؤدي انخفاض جهد المكثف إلى ثلث VCC إلى يؤدي إلى عودة ناتجه إلى انخفاض ، مما تسبب في تبديل الإخراج الخارجي من ارتفاع إلى منخفض.بعد ذلك ، يستأنف مكثف C الشحن ، ودفع الدائرة إلى دورة تشغيل جديدة.

يتم تحديد وقت الفترة T (بالثواني) بقيم المكثف الخارجي C واثنين من المقاومات الخارجية R1 و R2 ، مع الصيغة: T = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × C. دورة العمل D ، التي تمثليتم حساب نسبة المدة عالية المستوى للموجة المربعة خلال الدورة بأكملها ، على النحو التالي: D = (R1+R2)/(R1+2 × R2).لذلك ، من خلال ضبط قيم المكثف C والمقاومات R1 و R2 ، يمكن تعديل الفترة ودورة عمل الموجة المربعة.

في الأساس ، يدور مبدأ التشغيل في NE555 حول بناء دائرة التوقيت.من خلال ضبط قيم المكثفات والمقاومات الخارجية ، يمكن التحكم في الفترة ودورة العمل ، مما يسهل توليد أشكال الموجات النبضية المطلوبة.

1. NE555 INFRARED CONTROL LIGHT LIGHT:

تم تجهيز الأسر الحديثة بشكل شائع بعناصر تحكم عن بُعد بالأشعة تحت الحمراء ، ويمكننا استخدام أجهزة التحكم عن بعد الحالية للتحكم في مصابيح التأخير التي يتم التحكم فيها عن بُعد بالأشعة تحت الحمراء.في هذا الإعداد ، يمثل "H" جهاز الاستقبال بالأشعة تحت الحمراء المتكاملة ، ويعمل "C1" كمكثف تصفية.تولد الإشارة من جهاز التحكم عن بُعد ، بعد ترشيح C1 ، نبضة سلبية ، مما يؤدي إلى تفعيل الدائرة أحادية لـ NE555.

2. NE555 إنذار الماء المغلي:

يقوم نظام الإنذار هذا بتصميم دائرة التحكم في درجة الحرارة بشكل مبدئي ، ومذبذب منخفض التردد ، ومذبذب عالي التردد.يتحقق التحكم في درجة الحرارة من خلال الجمع بين RP و RT و VT1.يتضمن التذبذب منخفض التردد IC1 و R2 و R3 و C1 ، حيث يؤثر VT1 على دبوس إعادة تعيينه (PIN 4).في نفس الوقت ، يتم تعديل مذبذب التردد العالي المكون من IC1 و R4 و R5 و C2 بواسطة IC1.عند الوصول إلى درجة الحرارة المسبقة ، تنخفض مقاومة RT ، مما تسبب في توقف VT1.وبالتالي ، تتذبذب IC1 ، وتنبعث نبضات منخفضة التردد والتي تعدل مذبذب التردد العالي في IC2 ، وبالتالي إنتاج إنذار صوت.

3. NE555 مفتاح توقيت تنشيط اللمس:

التكوين أعلاه هو دائرة monostable ، حيث يرى IC1 (NE555 مؤقت) في ظل الظروف العادية أن المكثف C1 يتم تفريغه بالكامل من خلال دبوس NE555 ، مما يؤدي إلى انخفاض إخراج في الدبوس 3 ، مع الحفاظ على التتابع (KS) ومصباح متصل.يمكن لمسة بسيطة على اللوحة المعدنية "P" تنشيط المصباح ، باستخدام جهد إشارة طائشة من جسم الإنسان الذي ينتقل إلى دبوس الزناد NE555 عبر C2 ، ويقلب الناتج إلى أعلى.تنشط هذه العملية التتابع (KS) وتضيء.في الوقت نفسه ، يبدأ المؤقت كرسوم R1 C1 ، مع مدة التوقيت المحددة بواسطة T1 = 1.1R1*C1 ، أي ما يعادل أربع دقائق تقريبًا ، بناءً على قيم المكون المقدمة.تتضمن خيارات الصمام الثنائي لـ D1 النماذج 1N4148 أو 1N4001.

1. دائرة مؤقت NE555 الأساسية

هذه الدائرة الأساسية التي تستخدم على نطاق واسع ، والتي تتكون من رقاقة NE555 جنبا إلى جنب مع المقاومات والمكثفات ، تولد بشكل مناسب إشارات توقيت على مستوى المللي ثانية ، مثل البقول والأمواج المربعة.تكمن السمة المميزة في بساطتها ودقتها ، مما يؤدي بسهولة إلى إنشاء إشارات توقيت دقيقة.

2. دائرة NE555 أحادية

قادرة على توليد إشارة نبضة واحدة ، وهذا التكوين مبني حول NE555 جنبا إلى جنب مع مختلف المقاومات والمكثفات.من خلال تغيير هذه المكونات ، يمكن ضبط عرض النبض ووقت التأخير ، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لإنشاء إشارات الزناد والمزامنة.تتميز الدائرة بقدرتها على إنتاج إشارة نبض واحدة ، مع عرض النبض القابل للتعديل ووقت التأخير.

3. NE555 دائرة قابلة للضرب

تنفذ هذه الدائرة وظيفة تقليب المنطق ، مما يتيح تعديل توقيت الزناد وجهد العتبة من خلال تعديل المقاومات والمكثفات ، بشكل شائع للتطبيقات المنطقية وتطبيقات مقارنة الجهد.

4. دائرة مولد الموجة المربعة NE555

مصمم لإنتاج إشارات الموجة المربعة ، وضبط المقاومات والمكثفات داخل هذه الدائرة يغير ترددها ودورة العمل.تستخدم بشكل أساسي لتوليد إشارات رقمية وتعديل ، فإن قدرتها على تخصيص تردد الموجة المربعة ودورة العمل تجعلها مناسبة للعديد من المهام الرقمية والتعديل.

5. NE555 ASTable Multivibrator

تتكون هذه الدائرة من رقائق NE555 ومقاومات ومكثفات إضافية ، وتولد إشارات موجة مستطيلة قابلة للتعديل.يمكن ضبط دورة التردد ودورة العمل ، مما يجعلها مناسبة لإنتاج إشارات الصوت أو التعديل.تتميز الدائرة بقدرتها على توفير موجات مستطيلة مع تردد ودورة قابلة للتخصيص.

1. ما هي وظيفة NE555؟

تعمل IC Timer IC SE 555 ضمن نطاق درجة حرارة من -55 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية ، بينما يتم استخدام IC NE 555 في نطاق درجة حرارة من 0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية.لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في مجال الإلكترونيات ، مثل أجهزة ضبط الوقت ، والتأخير ، وتوليد النبض ، ومذبذبات ، إلخ.

2. هل NE555 و IC 555 هو نفسه؟

نعم ، NE555 Timer IC و 555 Timer IC هي نفسها.NE555 هو رقم الجزء لـ Timer IC.بشكل عام ، يشار إلى NE555 IC باسم 555 Timer IC.

3. ما هو مبدأ التشغيل في NE555؟

عن طريق توصيل إشارة إدخال إعادة تعيين مع دبوس إعادة تعيين وإشارة إدخال SET إلى دبوس TR ، يمكن أن يكون الموقت 555 بمثابة مزلاج SR فعال منخفض المستوى (على الرغم من أنه بدون إخراج Q عكسي).لذلك ، يمكن أن يكون السحب المنخفض للحظات بمثابة "مجموعة" وتبديل المخرج إلى حالة عالية (VCC).