タイマー– 555、556、7555

問題を排除するために楽器を試してください





555タイマー

555タイマーICは、タイマー、マルチバイブレーター、パルス生成、発振器などのさまざまなアプリケーションで使用される集積回路です。正確なタイミングパルスを生成できる非常に安定したコントローラーです。単安定動作では、遅延は1つの外部抵抗と1つのコンデンサによって制御されます。安定動作では、周波数とデューティサイクルは2つの外部抵抗と1つのコンデンサによって正確に制御されます。

555タイマーIC

555タイマーIC



動作モード:

555タイマーには、単安定、非安定、双安定の3つの動作モードがあります。各モードは、特定の出力を持つ異なるタイプの回路を表します。


非安定モード(フリーランニングモード):

非安定モードには安定状態がないため、非安定モードと呼ばれます。出力は、ウェーブと呼ばれるユーザーの発明なしに、状態をハイとローの間で継続的に切り替えます。この動作モードは、フラッシュランプやLEDで使用される、一定の時間間隔でモーターのオンとオフを連続的に切り替えることにより、モーターの速度を制御するために使用できます。デジタルIC回路のクロックパルスとして使用できます。分周器や変調器付きパルスとしても使用できます。



単安定モード(ワンショット):

この動作モードでは、トリガー入力を与えるまで出力はロー状態のままです。このタイプの操作は、「プッシュして操作する」システムで使用されます。入力をトリガーすると、出力はHigh状態になり、元の状態に戻ります。

双安定モード(シュミットトリガー):

双安定状態では、2つの安定状態があります。トリガー入力をローにすると、回路の出力がハイになり、リセット入力をローにすると、回路の出力がロー状態になります。このモードは、自動鉄道システムで使用できます。

非安定マルチバイブレータまたは単安定モードの555タイマー

555タイマーは非常に人気があり、用途の広い集積回路であり、非安定または単安定マルチバイブレーターとして使用できます。ピンの接続は覚えやすいです。非安定マルチバイブレータモードでは、ピン2とピン6を短絡しました。ピン番号6と7が短絡している場合は、単安定マルチバイブレータと呼ばれます。まず、非安定マルチバイブレータについて見てみましょう。ピン番号4と8の接続は一定のままで、リセットピンは正の電源に接続され、ピン3が出力されます。


コンデンサc1はR2とR3を介して充電されます。コンデンサ両端の電圧が電源の2/3になると、スレッショルドコンパレータがこれを検知し、内部回路を他の状態に切り替えます。その後、出力がローになり、放電トランジスタがオンになります。コンデンサは抵抗R2を介して放電し、電圧は電源電圧の1/3に低下します。この瞬間、「トリガー」コンパレータはコンデンサの電圧を検出し、回路を初期状態に戻します。このサイクルは継続的に繰り返され、出力は矩形波形になります。出力は、コンデンサの充電中はハイ、コンデンサの放電中はローです。

遅延回路として555タイマーを使用する:

単安定マルチバイブレータとしてのタイマー

単安定マルチバイブレータとしてのタイマー

上記の回路は555タイマーICを使用した単安定マルチバイブレータ回路です。これを、低電圧レベル(論理0)と高レベル電圧(論理1)の2番目の出力レベルを提供する動作環境で遅延回路として使用できます。これにより、555タイマーの出力ピン3が得られます。

通常、出力はローですが、他のコンポーネントの値によっては、短時間ハイになります。 R値とC値は、出力パルスの期間を決定するために使用できます。入力は通常ハイで、トリガー入力が適用されるとローになります。コンデンサは、回路の他の部分への影響を回避するために回路を切り離します。期間は、次の式を使用して計算できます。

T = 1.1 RC

時間遅延を計算するための単安定波形

時間遅延を計算するための単安定波形

555タイマーへの過剰な電流の流れを避けるために、Rの最小値は約1Kである必要があります。555タイマーICには、パルス欠落検出、バウンスのないスイッチ、タッチなどの単安定動作モードで使用するいくつかのアプリケーションがあります。スイッチ、分周器など。

タイマー遅延回路の動作

回路は使用します 単安定モードの555タイマー 。押しボタンを1回押すと、タイマーのピン2がローになり、ピン3で高出力を提供します。ピン3がハイになると、信号はトランジスタを介して送信され、ランプがオンになります。

555タイマー遅延オフ回路図

555タイマー遅延オフ回路図

リレーの接点は最終的に外部AC負荷を駆動します。遅延時間はR1とC1によって決定されます。誤ったトリガーが発生した場合、タイマーのピン5のコンデンサを約2uFの電解タイプに増やす必要がある場合があります。

時間遅延ベースのリレー作動負荷

時間遅延ベースのリレー操作負荷の回路図

時間遅延ベースのリレー操作負荷の回路図

上記の回路図を使用して、任意の負荷を制御するための時間遅延ベースのスイッチを開発できます。単安定動作モードの555タイマーを使用して、リレースイッチを一定時間負荷のオンとオフに切り替えることができます。単安定1.1RCの期間として、プリセットによって作成された抵抗の値が高いほど、時間が長くなります。ハイタイム中はランプがONになり、その後消灯します。回路は、実際のリレーを制御するための簡単な調整可能な回路で作られています。負荷の現在の処理能力は、使用するリレーの種類によって処理できます。

非安定マルチバイブレータまたは単安定モードでの555タイマーのビデオ

単安定マルチバイブレータには、入力パルスが発生するまで残る安定状態が1つだけあります。トリガー状態のときに単一のパルスを生成し、しばらくすると通常の状態に戻ります。入力がローのときは出力がハイで、入力がハイのときは出力がローです。

556タイマー

556タイマーは、555タイマーのデュアルバージョンです。つまり、別々に動作する2つの555タイマーが組み込まれています。 CMOSバージョンは、特定のアプリケーション向けに改善された特性を提供します。 2つのタイマーは、Vとグラウンドのみを共有して互いに独立して動作します。立ち下がり波形で回路がトリガーおよびリセットされる場合があります。 556タイマーは14ピン構成で図に示されています。各タイマーには、独自のしきい値、トリガー、放電、制御、リセット、および出力ピンがあります。このICは、2つの別々の555タイマーが利用できるため、発振器とパルスジェネレータの両方に使用できます。通常、555タイマーは非安定モードでは発振器として使用されますが、単安定モードではパルスジェネレータとして使用されます。

556タイマー回路

556タイマー回路

ピンの説明:
接地: グラウンド(0V)
引き金: トリガーのハイからローへの短いパルスがタイマーを開始します
出力: タイミング間隔の間、出力は+ Vs / Vccに留まります
リセット: リセットパルスをロー(0V)に印加することにより、タイミング間隔を中断できます。
コントロール: 制御電圧により、内部分圧器(2 / 3Vcc)にアクセスできます。
しきい値: 間隔が終了するしきい値(2/3 Vccの場合は終了)
排出: オープンコレクタ出力は、間隔の間にコンデンサを放電する可能性があります
対、Vcc: 3〜15Vでなければならない正の供給電圧。

特徴:

  • SE556 / NE556の直接交換
  • マイクロ秒から数時間までのタイミング
  • 非安定モードと単安定モードの両方で動作します
  • 2つの555タイマーを置き換えます
  • 調整可能なデューティサイクル
  • 出力は200mAをソースまたはシンクできます
  • 出力および供給TTL互換
  • 0.005%/℃以上の温度安定性
  • 通常は出力をオンにし、通常はオフにします
  • 2μs未満の短いターンオフ時間

アプリケーション:

    • 正確なタイミング
    • パルス生成
    • シーケンシャルタイミング
    • 信号制御
    • 時間遅延の生成
    • パルス幅とパルス位置変調
    • リニアランプジェネレータ
    • 産業用制御

556タイマーの適用:

1つのパッケージに2つのタイマーが含まれているため、556はシーケンシャルタイミングアプリケーションに最適です。最初のタイマーの出力は、0.001μFのコンデンサを介して2番目のタイマーの入力に接続されています。

回路から、ピン2と6は最初のタイマーへのしきい値とトリガー入力であり、ピン5は出力です。ピン5の出力は、常にピン2と6の入力の逆になります。同様に、2番目のタイマーのピン9の出力は、常にピン8と12の入力の逆になります。動作中、0.001μFコンデンサは、ピン5の出力に存在する電圧まで充電されます。コンデンサの電圧は、他のタイマーの入力に印加され、両方のタイマーの状態を反転させ、オンまたはオフにします。遅延t1は前半で決定され、t2は後半の遅延で決定されます。タイマーの前半は、ピン6を瞬間的にグランドに接続することによって開始されます。タイムアウトになると後半が始まります。その期間は1.1R2C2によって決定されます。

556タイマーの適用

556タイマーの適用

7555タイマー

7555タイマーは、標準の555バイポーラタイマーよりも優れたパフォーマンスを提供するCMOSRC低電力デバイスです。正確な生産が可能な安定したコントローラーです 時間の遅れ または周波数。ワンショットモードまたは単安定動作では、各回路のパルス幅は1つの外部抵抗とコンデンサによって正確に制御されます。発振器としての安定した動作のために、自走周波数とデューティサイクルは両方とも2つの外部抵抗と1つのコンデンサによって正確に制御されます。

7555タイマーには、図に示すように8ピンが付属しています。この追加では、THRESHOLD、TRIGGER、およびRESET、幅広い動作 供給電圧範囲 高周波機能の改善されたパフォーマンスが追加されます。

7555タイマー

7555タイマー

7555タイマーのピンの説明:
ピン1-GND: グラウンド、低レベル(0V)
ピン2-(トリガー)̅: この入力が1 / 3VDD(アクティブロー)を下回ると、OUTが上昇し、インターバルが開始します。
ピン3-出力: この出力は+ VDDまたはGNDに駆動されます
ピン4-(RESET)̅: この入力をGND(アクティブロー)に駆動することにより、タイミング間隔が中断される場合があります。
ピン5-制御電圧: 内部分圧器へのアクセスを制御します(デフォルトでは2/3 VDD)
ピン6-しきい値: しきい値の電圧が制御電圧よりも高くなると、間隔は終了します。
ピン7-放電: オープンコレクタ出力は、間隔の間にコンデンサを放電する可能性があります
ピン8-VDD: 正の電源電圧は通常3V〜15Vです

7555タイマーの機能:

  • ほとんどの場合、555とまったく同じです
  • 低供給電流は7555〜60μA、低入力電流は20pAです
  • 高速動作5Vで1MHzの代表的な発振
  • 保証された供給電圧範囲2V〜18V
  • 温度安定性-+ 25°Cで0.005%/°C
  • 通常のリセット機能は、出力遷移中に電源のクローバリングなし
  • より長いRC時定数のために通常の555よりも高いインピーダンスのタイミング要素で使用できます
  • マイクロ秒から数時間までのタイミング
  • 非安定モードと単安定モードの両方で動作します
  • 固定の50%デューティサイクルまたは調整可能なデューティサイクル
  • 高出力ソースはTTL / CMOSを駆動できます
  • 高速、低電力、モノリシックCMOSテクノロジー

7555タイマーのアプリケーション:

  • 長い遅延タイマー
  • 高速ワンショット
  • 正確なタイミング
  • 同期タイマー
  • パルス幅とパルス位置変調
  • パルス検出器がありません

入力と出力はCMOSロジックと完全に互換性があり、各タイマーは、単一の抵抗とコンデンサを使用して、非安定動作と単安定動作の両方で正確な時間遅延と発振を生成できます。 7555タイマーの単安定動作と非安定動作を見てみましょう。

7555タイマーの単安定動作:

単安定動作では、タイマーはワンショットとして機能します。最初、外部コンデンサは放電出力によって放電されたままになります。ピン2に負のTRIGGERパルスを印加すると、コンデンサの両端の電圧がRaを介して指数関数的に変化し始め、出力をHighに駆動します。コンデンサ両端の電圧が2 / 3VDDに等しくなると、コンパレータはフリップフロップをリセットします。フリップフロップは、コンデンサを急速に放電し、出力をロー状態に駆動します。出力がロー状態に戻る前に、トリガーはハイ状態に戻る必要があります。

ICM7555

ICM7555

7555タイマーの安定した動作:

非安定モードを図に示します。これにより、1つのタイミング抵抗とコンデンサを使用して50%のデューティサイクル出力が提供されます。コンデンサ両端の発振器波形は対称であり、電源電圧の1/3から2/3まで三角形です。生成される周波数はf = 1 /1.4RCです。

7555タイマーサーキット

7555タイマーサーキット