555-й таймер

Опубликовано 29.02.2012 Ведущий Филипп Болгов

Пожалуй, не найдётся человека, который знаком с электроникой и никогда не встречался с микросхемой, которую чаще всего называют 555-ым таймером. История этой микросхемы началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием "Интегральный таймер" (The IC Time Machine).
На тот момент это была единственная "таймерная" микросхема доступная массовому потребителю, а потому сразу же после поступления в продажу микросхема завоевала огромную популярность как среди любителей, так и среди профессионалов. Вследствие этого довольно быстро появилось огромное множество статей, описаний, схем, использующих данную микросхему, что опять же способствовало ещё большему увеличению её популярности.
За прошедшие 40 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания ON Semiconductor выпускает CMOS версию, маркируемую MC1455, но чаше всего эти таймеры отличаются только названием. Так микросхемы, произведённые Texas Instruments, имеют маркировку NE555, A ST Microelectronics маркирует их как TS555. Однако, несмотря на такое многообразие, в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих микросхем нет, все они полные аналоги друг друга.
Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1. Микросхема выпускается в нескольких типах корпусов - DIP и SOIC, а ранее существовала и в круглом металлическом. Назначения выводов одинаковые в обоих доступных корпусах. Помимо стандартных, выпускается еще две разновидности микросхем - 556 и 558, 556 - это сдвоенная версия таймера, 558 - счетверенная. Корпусируются они соответственно в корпусе с большим кол-вом выводов.
Микросхема содержит около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Состав и количество компонентов могут несущественно меняться в зависимости от производителя. Выходной ток может достигать 200 мА, потребляемый - на 3- 6 мА больше. Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт, а у военных версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт. При этом точность таймера практически не зависит от изменения напряжения питания и составляет 1% от расчетного. Дрейф составляет 0,1%/вольт, а температурный дрейф - 0,005%/С.
И теперь коротко о назначении выводов микросхемы. 1 - земля, масса или минус питания и общий провод для входа и выхода. 2 - вход внутреннего компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня. 3 – выход, напряжение на котором меняется вместе с напряжением питания. 4 - сброс. При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент. 5 - контроль. Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1. При использовании этого вывода существенно расширяется возможность управления таймером. 6 - остановка. Используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние низкого уровня. 7 - разряд. Этот вывод может применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера. 8 - питание. Это плюсовой ввод с источника питания. Работает микросхема в основном в двух режимах: Первый - моностабильный мультивибратор. Моностабильный - потому что стабильное состояние у такого мультивибратора одно - выключен. А во включенное состояние мы его переводим временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал, а время, на которое мультивибратор переходит в активное состояние, определяется RC цепочкой. Эти свойства используются в самых разнообразных схемах для запуска чего-либо на определенное время или наоборот - для формирования паузы определённой длительности. И второй режим - это генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которых определяются все той же RC цепочкой. Причём меняться может как частота, так и скважность выходного сигнала. Надо заметить, что и по сей день, по прошествии 40 лет с момента своего изобретения микросхема - таймер 555 не теряет своей популярности и активно производится и используется во всевозможных конструкциях, как любительских, так и профессиональных.