555 таймер (ne555) – особенности, характеристики, достоинства и недостатки
Signetics corporation выпустила микросхему ne555, воплощение идеи Ганса Камензинда. Простая и практичная в использовании микросхема позволяет собирать на себе схемы разной сложности. Особый статус изобретение приобрело благодаря своей уникальности. На момент выпуска (1970 г.) аналог ne555 еще не был создан. К тому же стоила важная деталь достаточно дешево и имела высокую плотность монтажа.
Особенности и характеристики
Nе555 внутри себя имеет делитель напряжения. Используется он, чтобы задать точные пороги (самый высокий и низкий) среди 2 компараторов. В связи с тем, что делитель в схеме убрать нельзя и напряжение порога не изменяется, таймер может применяться далеко не везде.
Например, недостаток схемы im555 на биполярном транзисторе заключается в наличии паразитного тока, который поднимает уровень тепловых потерь, достигая 400 мА. Приходится либо выбирать аналог ne555, либо дополнительно тратиться на полярный конденсатор, который дает стабильный и надежный запуск устройства.

Внутренняя часть устройства состоит из 5 узлов. Вход схемы предполагает присутствие резистивного делителя напряжения. Он используется для формирования опорных напряжений для прецизионных компараторов. Триггер установится на выходе схемы следующего блока, имеет наружный выход сброса, затем меняется к усилителю мощности. Конечный узел представляет собой транзистор, который может выполнять разные задачи благодаря имеющемуся открытому коллектору.
Наибольший ток, потребляемый входом, составляет 200 мА при условии, что это модель, привезенная из-за границы. Для КР1006ВИ1 максимум — не более 100 мА. Качество собранной микросхемы, как и место производства, важны, так как условия использования детали разные. Таким образом, микросхема SE555 может эксплуатироваться в температурах от -50 до +125 °C, в то время как рамки ne555n значительно уже — 0–70 °C.
Подробнее о таймере в видео:
Режимы работы ne555
Таймер на nе555 работает в одном из трех режимов:
- Одновибратор
Рассмотрим работу электрической схемы одновибратора.

Кроме ne555p, такой схеме для выработки одиночных импульсов понадобятся также полярный конденсатор и сопротивление. Вход таймера обозначается двойкой. На этот элемент подается одиночный импульс, имеющий низкий уровень. Импульс переключает микросхему, из-за этого на выходе появляется высокий уровень сигнала. Рассчитать продолжительность процесса можно формулой: t=1,1*R*C.
При работе со схемой учитывают две детали. Источник питания не несет никакого влияния на время импульса. Напряжение источника влияет на скорость заряда конденсатора, являющегося времязадающим. Чем больше показатель, тем больше и выходной сигнал (его амплитуда). Важен также и дополнительный импульс. При подаче его на вход, если при этом ранее использовался основной импульс, это не будет никак влиять на работу всей схемы до истечения времени t.
- Мультивибратор

Описание мультивибратора Ne555:
Генератор прямоугольных импульсов (или просто генератор импульсов треугольного вида) с заранее заданными данными (длительность, частота, амплитуда) называют мультивибратором. Отличается от предыдущего типа тем, что в нем нет ВВВ (возмущающее воздействие внешнего типа). Формируются повторные импульсы с помощью резисторов р1 и р2, также участвует конденсатор с1. Рассчитать заданные данные можно с помощью различных формул.

Формулы имеют одну деталь: получается, что время импульсов на ne555 всегда будет выше времени паузы, из-за чего скважность больше двух единиц невозможна. Добиться необходимых построений схемы можно с помощью диода, в котором катод соединяется с 6-ым выводом, а 7-й вывод заменяется анодом. В микросхемах даташит (ha17555 datasheet) всегда оперирует величина — обратная скважность, которая выводится в %.
3 наиболее популярные схемы на основе ne555
- Мигание мультивибратором
С помощью схемы мультивибратора легко собирается мигалка со светодиодом. Чтобы это сделать, выполняется последовательное относительно резистора подключение диода. Резисторный номинал вычисляется по формуле: R=(UВЫХ – ULED)/ILED.
Nе555 имеет разные типы возможных нагрузок, от которых зависит возможное количество светодиодов для подключения. Транзистор приходит в помощь при необходимости мигания с мощностью более 5 Вт.
- Одновибратор
На практике одновибратор также может применяться различными схемами.


Одновибратор может активироваться только во время короткого замыкания во входном контакте.
- Регулируемый таймер
Реле времени на 555 таймере можно сделать своими руками. Выходной сигнал с помощью дополнительного устройства может достигать 25 секунд. Чтобы это воплотить, устанавливают переменный номинал 250кОм и не переменный резистор 10кОм. Емкостная составляющая конденсатора, создающего время, равняется 100 мкФ. Регулировка происходит сразу после запуска системы.
Дополнительной вариацией может стать схема шим. С помощью шим регулятора можно влиять на подачу мощности к нагрузке.
О том, как сделать реле самостоятельно:

Размеры для разных типов корпусов
Виды ne555 и характеристики. Первым значится тип корпуса, справа его размеры:
- PDIP 9.81 мм × 6.35 мм;
- SOP 6.20 мм × 5.30 мм;
- TSSO P3.00 мм × 4.40 мм;
- SOIC 4.90 мм × 3.91 мм.
Расположение и назначение выводов
Ne555 и другие аналоги состоят из восьми выводов. Расположены они в одной схеме независимо от типа корпуса. Рассмотрим распиновку последовательно.
- Земля или общий (GND). Начинающий от ключа вывод. Подсоединяется к питательному минусу устройства.
- Запуск (trigger). Способом подачи низкоуровневого импульса на второй компаратор достигается высокоуровневый сигнал на выходе. Длится в зависимости от элемента р,о или с.
- Выход (output).
- Вывод сброса (resetting). Первостепенный вход. Может контролировать работу таймера независимо от напряжения других выводов. Нужный для запуска потенциал должен составлять от 0,7 В (если будет меньшее количество вольт, система не даст запустить работу). В связи с этим происходит соединение питания с резистором.
- Контрольный вывод (control).Подсоединяется к делителю напряжения напрямую. При работе с несложной схемой имеет подключение к конденсатору внешнего типа.
- Останов (threshold). Один из выходов первого компаратора. Применяется, чтобы остановить timer. В таком состоянии выход имеет низкий уровень сигнала.
- Разрядный вывод (discharge). Используется, как способ нарастить нагрузочную способность на 555 таймер или напрямую соединяется с транзистором внутреннего типа.
- Питание. + источника напряжения питания должен составлять от 4,5 B.

Области применения
Микросхема ne555 — одна из наиболее широко используемых интегральных микросхем в цифровой электронике. Ниже приведены некоторые варианты применения микросхем таймеров 555:
- Для генерации импульсов, сигналов и прямоугольных сигналов.
- Для генерации временной задержки, точной и последовательной синхронизации.
- Его можно использовать как моностабильный и стабильный мультивибратор.
- Используется в PWM (широтно-импульсная модуляция) и PPM (импульсная позиционная модуляция).
- Применяют в тахометрах и при измерении температуры.
- В регуляторах напряжения постоянного тока.
- Для преобразования, как преобразователь напряжения в частоту.
- Его также применяют в делителе частоты.
- Схема таймера используется в детекторе импульсов.
- Для разработки переключателя таймера.
Преобразователь напряжения с 12в на 24в
Удвоитель или преобразователь основан на простой схеме nе555.
В роли нестабильного мультивибратора выступает ic ne555, который генерирует частоту примерно 9khx. Мультивибраторный выход подключается к 2 базовым транзисторам. Таким образом, при подаче второго импульса напряжение на выходе будет в два раза больше начального.

Достоинства и недостатки
Микросхема таймер 555 имеет преимущества, которые могут быть и недостатками. Например, возможность внутреннего делителя задавать самый высокий и низкий пороги в работе двух компараторов встроенного типа. Преимущество: нет необходимости вхождения дополнительных элементов. Недостаток: порог схемы невозможно контролировать.
В схеме включения еще одним недостатком будет нагревание таймера. Это происходит из-за появления паразитного сквозного тока, который способствует тепловым потерям.
Отечественные и зарубежные производители
После появления незаменимой микросхемы ее начали создавать разные производители, так как вещь быстро распространилась. Например, у производителя exar она называется xr-555, у lithic systems — lc555, у Maxim — icm755, у Intrsil — se555 ne555 или просто ha17555 datasheet, но их нельзя назвать аналогами, это копия под другим производством.
Какие существуют аналоги
Настоящий аналог ne555 в советские времена — кр1006ви1, схема включения целиком соответствует ne555 datasheet.