NE555 타이머 IC 탐색 : 주요 기능, 디자인 원칙 및 실제 응용 프로그램

NE555 다양한 유형의 타이밍 신호를 생성 할 수있는 모 놀리 식 통합 회로 타이머입니다.전자 시계, 전력 관리, 계산기 및 LED 디스플레이와 같은 영역의 다양한 전자 장치에서 널리 사용됩니다.이 기사의 목적은 출생 배경, 디자인, 내부 구조, 핀 설명, 운영 모드 및 원리 및 응용 프로그램을 포함하여 NE555의 자세한 정보를 제공하여 칩 사용을 더 잘 사용할 수 있도록하는 것입니다.

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NE555의 출생 배경

1970 년대 초로 거슬러 올라가는 NE555 IC 타이머 칩은 미국의 Signetics Corporation (현재 NXP Semiconductors, Inc.의 일부)의 엔지니어 인 Hans Camenzind가 설계했으며 1971 년에 출시되었습니다. NE555는 원래 제공하도록 설계되었습니다.저렴하고 강력한 타이머 솔루션.창조의 배경은 주로 다음 측면과 관련이 있습니다.

Hans Camenzind의 디자인 : Hans Camenzind는 스위스 출신의 전기 엔지니어로 혁신적인 통합 회로 설계를 전문으로했습니다.그의 디자인 철학은 다재다능하고 사용하기 쉽고 광범위하게 적용 할 수있는 칩을 만드는 것입니다.이 철학을 바탕으로 그는 NE555를 성공적으로 설계하여 시장에 출시했습니다.

통합 회로 기술 개발 : 1960 년대와 1970 년대는 통합 회로 기술의 빠른 개발 기간이었습니다.칩 디자이너는 기술의 발전과 제조 공정 개선으로 더 많은 기능을 단일 칩에 통합하여 더 많은 응용 프로그램과 솔루션을 제공 할 수있었습니다.

수요의 출현 : 당시 전자 산업에서 타이머는 모든 유형의 회로 및 시스템에서 중요한 역할을했습니다.그러나 초기 타이머 솔루션은 일반적으로 높은 비용, 대형 크기 또는 기능 제한과 같은 몇 가지 제한 사항이있었습니다.따라서 시장에서 저렴하고 강력한 타이머 칩이 절실히 필요합니다.

NE555 소개

NE555는 555 시리즈 타이밍 IC의 모델 중 하나입니다.이 일련의 IC의 핀 기능 및 응용 프로그램은 서로 호환되지만 가격 차이로 인해 칩 모델의 안정성, 전력 절약 성능 및 진동 주파수도 다를 수 있습니다.555는 널리 사용되고 매우 일반적인 타이밍 IC이며 소수의 저항 및 커패시터 만 디지털 회로에 필요한 다양한 주파수 펄스 신호를 생성 할 수 있습니다.555는 NE555의 주요 역할은 내부 타이머를 사용하여 타임베이스 회로를 형성하여 다른 회로에 타이밍 펄스를 제공하는 것입니다.NE555의 주요 기능은 내부 타이머를 사용하여 타임베이스 회로를 형성하여 다른 회로에 타이밍 펄스를 제공하는 것입니다.NE555 Time Base Circuit은 두 개의 주요 패키지로 제공됩니다. 하나는 딥 더블 인라인 8 핀 패키지이고 다른 하나는 SOP-8 작은 패키지입니다.

대안 및 이와 동등한 요소

• BL5372

• NA555

• KR3225Y

NE555 타이머의 설계

555 타이머는 1971 년 Hans R. Camenzind가 Sigognitik을 위해 설계했습니다.Sigognitik은 그 후 Philips에 의해 인수되었습니다.다른 제조업체가 생산하는 555 개의 칩은 건축이 다르며, 표준 555 칩은 25 개의 트랜지스터, 2 개의 다이오드 및 15 개의 저항을 통합하여 8 핀 (DIP-8 패키지)을 통해 이끌어 져 있습니다.558 및 559뿐만 아니라 2 개의 555를 통합하는 DIP-14 칩).

NE555는 작동 온도 범위가 0 ° C ~ 70 ° C를 가지며, 군사 등급 SE555는 -55 ° C에서 125 ° C의 극한 온도에서 작동 할 수 있습니다.555의 포장 형태에는 고출성 금속 포장 (T로 표시) 및 저렴한 에폭시 수지 포장 (V로 표시)이 포함됩니다.따라서 555의 전체 레이블은 NE555V, NE555T, SE555V 및 SE555T 등입니다. 555 칩의 이름은 그 안에있는 3 개의 5KQ 저항에서 나온다는 일반적인 믿음이 있지만 Hans Camenzind는이를 부인하고 그가 선택했다고 주장했습니다.무작위로 세 숫자.

CMOS 회로를 사용하는 7555 및 TLC555를 포함하여 555의 저전력 버전도 있습니다.표준 555와 비교하여 7555는 전력 소비가 낮습니다.또한 제조업체는 7555 컨트롤 핀이 다른 555 칩과 같은지면 커패시터가 필요하지 않다고 주장하며 전원 공급 장치와 접지 사이에 글리치 엘리닝 디커플링 커패시터가 필요하지 않다고 주장합니다.

NE555의 내부 구성

NE555는 고전적인 통합 회로입니다.내부 회로 구조에는 전압 비교기 및 출력 단계, 비교기 및 RS 플립 플롭의 세 가지 주요 기능 모듈이 포함됩니다.다음은 NE555의 내부 회로에 대한 자세한 분석을 제공합니다.

전압 비교기

전원 공급 장치 전압을 감지하기위한 NE555 내부에는 전압 비교기가 있습니다.이 전압 비교기의 출력은 RS 플립 플롭에 연결됩니다.

출력 단계

출력 단계는 RS 플립 플롭에 연결되며 출력 핀의 상태를 제어하는 ​​역할을합니다 (즉, 핀 3).NE555의 출력 아키텍처는 오픈 드레인 설계이므로 높은 수준의 신호를 직접 제공 할 수는 없지만 출력 핀을 낮게 끌어 올릴 수 있습니다.따라서, 높은 수준의 신호를 출력 해야하는 경우, 일반적으로 외부 풀업 저항을 사용하여 출력 핀을 높은 수준의 상태로 끌어 당겨야합니다.

비교기

NE555에는 두 개의 비교기, 즉 임계 값 비교기 및 트리거 비교기가 있습니다.임계 값 비교기는 핀 6 (THR)에 연결되고 트리거 비교기는 핀 2 (TRIG)에 연결됩니다.이 두 비교기는 임계 값 전압 및 트리거 전압의 변화를 감지하는 데 사용됩니다.

임계 값 비교기 : 임계 값 핀 (핀 6)에서 전압이 상승하면이 비교기는 높은 레벨 신호를 출력합니다.임계 값 전압이 트리거 전압을 초과하면 비교기의 출력이 변경됩니다.

트리거 비교기 : 트리거 핀 (핀 2)에서 전압이 떨어지면이 비교기는 낮은 레벨 신호를 출력합니다.트리거 전압이 임계 값 전압보다 낮 으면 비교기의 출력이 변경됩니다.

RS 트리거

NE555에는 내부적으로 RS 플립 플롭이 포함되어있어 출력 핀의 상태를 저장합니다 (핀 3).RS 플립 플롭의 입력은 임계 값 비교기 및 트리거 비교기의 출력에 의해 제어됩니다.

R 입력 : 임계 값 비교기의 출력에 연결되어 RS 플립 플롭의 재설정을 제어합니다.

입력 : 트리거 비교기의 출력에 연결되어 RS 플립 플롭의 설정을 제어합니다.

NE555의 운영 모드

NE555 타이머는 세 가지 작동 모드에서 작동 할 수 있습니다.

불안정한 모드 : 안정적인 상태가 없습니다.NE555의 불안정한 모드는 종종 스트로브 조명, 톤 생성기, 펄스 신호 생성기, 시계 및 기타 회로와 같은 논리 회로에 사용됩니다.

bi-stable mode :이 모드는 자전거 괄호와 같으며, 이는 낮은 상태뿐만 아니라 낮은 상태에서도 안정화 될 수 있으며 외부 힘에 노출 될 때만 변경됩니다.두 개의 안정화 상태가 있기 때문에 Bistable이라고합니다.

모노스트 가능한 모드 :이 모드는 도어가 더 가까운 도어와 같으며 폐쇄 된 상태에서 안정화 될 수 있으며 외부 힘이 적용될 때만 개방 상태에 도달 할 수 있습니다.외부 힘이 철회되면 도어는 자동으로 폐쇄 된 상태로 돌아갑니다.그것은 하나의 안정적인 상태를 가지기 때문에 monostable이라고하며 NE555의 Monostable 모드는 타이머, 영화 스위치 및 커패시턴스 측정과 같은 응용 프로그램에 사용할 수 있습니다.

NE555의 작업 원리

전원 공급 장치 전압 VCC가 켜지면 회로가 작동하기 시작하고 커패시터 C가 즉시 충전을 시작합니다.커패시터 C의 전압이 VCC의 2/3에 도달하면 내부 비교기의 출력이 높은 수준으로 변경되고 출력 아웃도 낮은 레벨에서 높은 레벨로 변경됩니다.그 후, 커패시터 C의 전압이 VCC의 1/3으로 떨어지면 내부 비교기의 출력이 낮은 레벨이 될 것이며, 이때 출력 아웃도 높은 레벨에서 낮은 레벨로 변경됩니다.그 후, 커패시터 C는 다시 충전을 시작하고 회로는 새로운 작업주기에 들어갑니다.

기간 t (초)는 외부 커패시터 C의 값과 2 개의 외부 저항 R1 및 R2에 의해 결정됩니다.공식은 다음과 같습니다. t = 0.693 × (R1 + 2 × R2) × C입니다.듀티 사이클 D는 제곱파주기에서 높은 레벨 시간의 비율을 설명하고 그 공식은 다음과 같습니다. d = (R1 + R2) / (R1 + 2 × R2).따라서 커패시터 C 및 저항 R1 및 R2의 값을 조정함으로써 제곱 파형의 기간 및 듀티 사이클을 변경할 수 있습니다.

요컨대, NE555의 작동 원리는 순차적 회로의 구성을 기반으로합니다.외부 커패시터 및 저항의 값을 조정함으로써 다양한 필수 펄스 파형을 생성하기 위해주기 및 듀티 사이클을 제어 할 수 있습니다.

NE555의 적용

NE555 적외선 원격 제어 시간 지연 조명

현대 주택에는 일반적으로 적외선 리모콘이 장착되어 있으며 기존 리모컨을 활용하여 적외선 원격 제어 시간 지연 램프를 제어 할 수 있습니다.그림에서 H는 통합 적외선 수신기 헤드를 나타내고 C1은 필터 커패시터입니다.원격 제어가 일련의 디지털 펄스 신호를 방출함에 따라 C1 필터 후 음의 펄스가 발생하면이 펄스는 555 모노스트 가능한 회로를 트리거하여 작동을 시작할 수 있습니다.

NE555 워터 끓는 경보

물 경보는 주로 온도 제어 회로, 저주파 진동 회로 및 고주파 진동 회로의 세 부분으로 구성됩니다.그중에서도 RP, RT 및 VT1이 함께 온도 제어 회로를 형성합니다.저주파 진동 회로는 IC1, R2, R3, C1 및 기타 구성 요소로 구성되며, 강제 재설정 터미널 ④ 핀은 VT1에 의해 제어됩니다.고주파 발진기는 IC2, R4, R5, C2 및 기타 구성 요소로 구성되며 강제 재설정 단자 ④ 풋은 IC1에 의해 제어됩니다.수온이 사전 설정 온도에 도달하면 RT의 저항 값이 작아지면 VT1이 차단됩니다.이때, IC1의 핀은 높아지고 IC1은 진동하고 저주파 펄스를 출력하기 시작합니다.이 펄스는 IC2로 구성된 고주파 발진기를 조절하여 작동하기 시작하고 똑딱 거리는 소리를 방출합니다.

NE555 터치 타이머 스위치

IC1은 여기서 모노스트 가능한 회로로 구성된 555 타이밍 회로의 조각입니다.일반적으로 터치 패드의 P 단자에 유도 된 전압이 없으므로 커패시터 C1은 555의 핀 7을 통해 완전히 배출되어 핀 3이 낮은 레벨을 출력하고 릴레이 KS가 해제 상태에있게됩니다.빛이 오지 않을 것입니다.

빛을 켜야 할 때 손으로 금속 플레이트 P를 터치하면 인체 유도로 생성 된 길 잃은 신호 전압이 555에서 C2의 트리거 터미널에 추가되어 555의 출력이 낮은 수준에서 낮은 수준에서 변경됩니다.높은 수준.현재 릴레이 KS가 흡수되고 램프가 켜집니다.동시에 555의 핀 7은 내부적으로 차단되며 전원 공급 장치는 C1에서 R1을 충전하여 타이밍의 시작을 표시합니다.커패시터 C1의 전압이 공급 전압의 2/3로 상승하면, 555의 핀 7은 C1을 배출하여 핀 3의 출력이 높게 변경됩니다.이 시점에서 릴레이가 방출되고 빛이 꺼지고 타이밍이 끝납니다.타이밍 시간은 주로 R1 및 C1의 값에 의해 결정되며, 공식은 다음과 같습니다. T1 = 1.1R1 * C1입니다.그림에 표시된 값에 따르면 타이밍 시간은 약 4 분입니다.D1의 경우 1N4148 또는 1N4001을 선택할 수 있습니다.

NE555의 5 개의 클래식 회로

NE555 기본 타이머 회로

이것은 NE555 칩, 저항 및 커패시터와 같은 구성 요소로 구성된 가장 일반적인 회로 중 하나입니다.저항 및 커패시터의 값을 조정함으로써 사용자는 다른 타이밍 시간을 설정할 수 있습니다.이 회로는 종종 펄스 신호 및 제곱파 신호와 같은 밀리 초 수준 타이밍 신호를 생성하는 데 사용됩니다.회로는 간단한 구조로 특징 지어지고 구현하기 쉬우 며보다 정확한 타이밍 신호를 생성 할 수 있습니다.

NE555 모노스트 가능한 트리거 회로

이것은 단일 펄스 신호를 생성 할 수있는 회로입니다.회로는 주로 NE555 및 여러 저항 및 커패시터 및 기타 구성 요소로 구성됩니다.저항 및 커패시터의 값을 조정함으로써 사용자는 펄스 폭과 지연 시간을 변경할 수 있습니다.이 회로는 일반적으로 트리거 신호 및 동기화 신호와 같은 단일 펄스 신호를 생성하는 데 사용됩니다.회로는 단일 펄스 신호를 생성하는 능력을 특징으로하며, 펄스의 폭과 지연 시간을 조정할 수 있습니다.

NE555 쌍 안정 플립 플롭 회로

이것은 로직 플립 플롭 함수를 깨닫는 회로입니다.저항 및 커패시터의 값을 조정함으로써 사용자는 회로의 플립 플롭 시간과 임계 값 전압을 변경할 수 있습니다.이 회로는 일반적으로 로직 플립 플롭 및 전압 비교와 같은 응용 프로그램을 구현하는 데 사용됩니다.회로는 로직 플립 플롭 기능을 구현하는 능력을 특징으로하며, 플립 플롭 시간 및 임계 값 전압을 조정할 수 있으므로 다양한 논리 애플리케이션 시나리오에 적합합니다.

NE555 Square Wave Generator 회로

이것은 제곱파 신호를 생성하는 회로입니다.저항 및 커패시터 값을 조정함으로써 사용자는 제곱파의 주파수 및 듀티 사이클을 변경할 수 있습니다.이 회로는 일반적으로 디지털 신호 및 변조 신호와 같은 정사각형 신호를 생성하는 데 사용됩니다.회로는 제곱파 신호를 생성하는 능력을 특징으로하며 제곱 파의 주파수 및 듀티 사이클을 조정할 수 있으므로 다양한 디지털 및 변조 응용 시나리오에 적합합니다.

NE555 다중 해음 발진기 회로

이것은 직사각형 웨이브 신호를 생성하는 회로입니다.회로는 주로 2 개의 NE555 칩과 저항 및 커패시터와 같은 여러 구성 요소로 구성됩니다.사용자는 이러한 저항 및 커패시터의 값을 조정하여 진동의 주파수 및 듀티 사이클을 유연하게 변경할 수 있습니다.결과적으로,이 회로는 예를 들어 오디오 신호 또는 변조 신호를 생성하는 데 사용될 수 있습니다.회로는 조정 가능한 주파수 및 듀티 사이클로 직사각형 파 신호를 생성하는 능력이 특징입니다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. NE555의 기능은 무엇입니까?

SE 555 타이머 IC는 SE에서 -55 ℃ 내지 125 ℃의 온도 범위와 IC NE 555 사이의 온도 범위가 0 ℃ 내지 70 ° C 인 온도가 사용된다.전자 필드에서 타이머, 지연, 펄스 생성, 발진기 등으로 광범위한 사용법이 있습니다.

2. NE555 및 IC 555가 동일합니까?

예, NE555 타이머 IC 및 555 타이머 IC는 동일합니다.NE555는 타이머 IC의 부품 번호입니다.일반적으로 NE555 IC는 이름 555 타이머 IC로 호출됩니다.

3. NE555의 작동 원리는 무엇입니까?

555 타이머는 재설정 입력 신호를 재설정 핀에 연결하고 세트 입력 신호를 TR 핀에 연결함으로써 활성 낮은 SR 래치 (역전 Q 출력없이) 역할을 할 수 있습니다.따라서, 순간적으로 낮은 세트를 당기는 것은 "세트"로서 작용하고 출력을 높은 상태 (VCC)로 전환시킨다.