Mikroschaltung für den Schaltkreis 555 CA 3. Ausführliche Beschreibung, Anwendung und Schaltpläne zum Einschalten des NE555-Timers

Mikroschaltung für den Schaltkreis 555 CA 3.  Ausführliche Beschreibung, Anwendung und Schaltpläne zum Einschalten des NE555-Timers
Mikroschaltung für den Schaltkreis 555 CA 3. Ausführliche Beschreibung, Anwendung und Schaltpläne zum Einschalten des NE555-Timers

555 Mikroschaltungen werden in der Amateurfunkpraxis häufig verwendet – sie sind praktisch, multifunktional und sehr einfach zu bedienen. Auf solchen Mikroschaltungen können Sie jedes Design implementieren – sowohl die einfachsten Schmitt-Trigger mit ein paar zusätzlichen Elementen als auch mehrstufige Zahlenschlösser.

Der NE555 wurde schon vor langer Zeit entwickelt, sogar in den sowjetischen Zeitschriften „Radio“ und „Modelist-Konstruktor“; viele hausgemachte Produkte waren mit Analoga dieser Mikroschaltung zu finden. Heute wird dieser Chip aktiv in Designs mit LEDs eingesetzt.

Beschreibung des Chips

Dabei handelt es sich um die Entwicklung eines Unternehmens aus den USA Signetics. Es waren ihre Spezialisten, die die Arbeit von Camenzind Hans in die Tat umsetzen konnten. Man könnte sagen, dies ist der Vater des integrierten Schaltkreises – unter schwierigen Bedingungen und starkem Wettbewerb gelang es den Ingenieuren, ein Produkt herzustellen, das auf den Weltmarkt gelangte und große Popularität erlangte.

In jenen Jahren hatte die Mikroschaltung der Serie 555 keine Analoga auf der Welt – eine sehr hohe Elementdichte im Gerät und extrem niedrige Kosten. Dank dieser Parameter erfreut es sich bei Designern großer Beliebtheit.

Inländische Analoga

Danach begann das Massenkopieren dieses Funkelements – das sowjetische Analogon der Mikroschaltung hieß KR1006VI1. Übrigens ist es in jeder Hinsicht eine einzigartige Entwicklung, auch wenn es viele Analogien gibt. Nur in häuslichen Mikroschaltungen hat der Stoppeingang Vorrang vor dem Starteingang. Keines der ausländischen Designs weist ein solches Merkmal auf. Diese Funktion muss jedoch beim Entwurf von Schaltungen berücksichtigt werden, in denen beide Eingänge aktiv genutzt werden.

Wo wird es verwendet?

Es ist jedoch zu beachten, dass Eingangsprioritäten keinen großen Einfluss auf die Leistung der Mikroschaltung haben. Dies ist nur eine kleine Nuance, die in seltenen Fällen berücksichtigt werden muss. Um den Stromverbrauch zu senken, wurde Mitte der 70er Jahre mit der Produktion von CMOS-Elementen begonnen. In der UdSSR wurden Mikroschaltungen für Feldarbeiter KR1441VI1 genannt.

Generatoren auf Basis des 555-Chips werden sehr häufig in Amateurfunkkonstruktionen eingesetzt. Es ist nicht schwierig, auf diesem Chip ein Zeitrelais zu implementieren, und die Verzögerung kann von einigen Millisekunden bis zu Stunden eingestellt werden. Es gibt auch komplexere Elemente, die auf einer 555-Schaltung basieren – sie enthalten Vorrichtungen zur Verhinderung von Kontaktrasseln, PWM-Controller und die Wiederherstellung digitaler Signale.

Vor- und Nachteile der Mikroschaltung

Im Timer ist ein Spannungsteiler eingebaut, mit dem Sie eine streng festgelegte untere und obere Schwelle einstellen können, bei der die Komparatoren arbeiten. Von hier aus können wir eine Schlussfolgerung über den Hauptnachteil ziehen: Es ist unmöglich, die Schwellenwerte zu kontrollieren, und es ist auch unmöglich, den Teiler aus dem Design auszuschließen; der praktische Anwendungsbereich der 555-Mikroschaltung wird erheblich eingeschränkt. Es ist möglich, Multivibrator- und Monovibratorschaltungen zu bauen, komplexere Designs funktionieren jedoch nicht.

Wie kann man Mängel beseitigen?

Sie können dieses Problem jedoch beseitigen, indem Sie einfach einen polaren Kondensator von nicht mehr als 0,1 μF zwischen der Steuerklemme und dem Minuspol der Stromversorgung installieren.

Und um die Störfestigkeit deutlich zu erhöhen, ist im Stromkreis ein unpolarer Kondensator mit einer Kapazität von 1 µF verbaut. Bei der praktischen Verwendung von 555-Mikroschaltungen ist es wichtig zu berücksichtigen, ob passive Elemente – Widerstände und Kondensatoren – ihren Betrieb beeinflussen. Eine Besonderheit ist jedoch zu beachten: Bei der Verwendung von Timern auf CMOS-Elementen verschwinden alle diese Nachteile einfach; es ist nicht erforderlich, zusätzliche Kondensatoren zu verwenden.

Grundparameter von Mikroschaltungen

Wenn Sie sich entscheiden, einen Timer auf einem 555-Chip zu erstellen, müssen Sie dessen Hauptfunktionen kennen. Insgesamt gibt es im Gerät fünf Knoten, die im Diagramm zu sehen sind. Am Eingang befindet sich ein ohmscher Spannungsteiler. Mit seiner Hilfe werden zwei Referenzspannungen gebildet, die für den Betrieb der Komparatoren notwendig sind. Die Ausgänge der Komparatoren sind mit einem RS-Flip-Flop und einem externen Reset-Pin verbunden. Und erst danach zum Verstärkungsgerät, wo der Signalwert ansteigt.

Stromversorgung für Mikroschaltungen

Am Ende befindet sich ein Transistor, dessen Kollektor offen ist – er erfüllt eine Reihe von Funktionen, alles hängt davon ab, vor welcher konkreten Aufgabe er steht. Es wird empfohlen, die integrierten Schaltkreise NE, SA, NA mit einer Versorgungsspannung im Bereich von 4,5-16 V zu versorgen. Nur bei Verwendung von 555 Mikroschaltkreisen mit der Abkürzung SE ist eine Erhöhung auf 18 V zulässig.

Die maximale Stromaufnahme bei einer Spannung von 4,5 V kann 10-15 mA erreichen, der Minimalwert liegt bei 2-5 mA. Es gibt CMOS-Mikroschaltungen, deren Stromverbrauch 1 mA nicht überschreitet. Bei Haushalts-ICs vom Typ KR1006VI1 überschreitet die Stromaufnahme 100 mA nicht. Eine detaillierte Beschreibung des 555-Chips und seiner heimischen Analoga finden Sie in den Datenblättern.

Betrieb des Chips

Die Betriebsbedingungen hängen direkt davon ab, welches Unternehmen die Mikroschaltung herstellt. Als Beispiel können wir zwei Analoga nennen – NE555 und SE555. Beim ersten liegt der Temperaturbereich, in dem es normalerweise betrieben wird, im Bereich von 0 bis 70 Grad. Im zweiten ist es viel breiter – von -55 bis +125 Grad. Daher müssen solche Parameter bei der Gerätekonstruktion immer berücksichtigt werden. Es empfiehlt sich, sich mit allen typischen Spannungs- und Stromwerten an den Pins Reset, TRIG, THRES, CONT vertraut zu machen. Hierzu können Sie das Datenblatt eines bestimmten Modells nutzen – darin finden Sie umfassende Informationen.

Davon hängt auch die praktische Anwendung des Systems ab. Der 555-Chip wird häufig von Funkamateuren verwendet – in Steuerungssystemen gibt es sogar Masteroszillatoren für Funksender, die auf diesem Element basieren. Sein Vorteil gegenüber jeder Transistor- oder Röhrenversion ist seine unglaublich hohe Frequenzstabilität. Und es ist nicht erforderlich, Elemente mit hoher Stabilität auszuwählen oder zusätzliche Geräte zum Spannungsausgleich zu installieren. Es reicht aus, eine einfache Mikroschaltung zu installieren und das am Ausgang erzeugte Signal zu verstärken.

Zweck der IC-Pins

Die Mikroschaltungen der Serie 555 haben nur acht Pins, Gehäusetyp PDIP8, SOIC, TSSOP. Der Zweck der Schlussfolgerungen ist jedoch in allen Fällen derselbe. Das Element UGO ist ein Rechteck mit der Bezeichnung „G1“ bei einem Einzelimpulsgenerator und „GN“ bei einem Multivibrator. Pinbelegung:

  1. GND ist allgemein, es ist das erste in der Reihenfolge (wenn man vom Tag-Schlüssel aus zählt). Dieser Pin wird von der Stromquelle mit Minus versorgt.
  2. TRIG – Triggereingang. An diesen Pin wird ein Low-Pegel-Impuls angelegt, der zum zweiten Komparator gelangt. Dadurch startet der IC und am Ausgang erscheint ein High-Pegel-Signal. Darüber hinaus hängt die Dauer des Signals von den Werten von C und R ab.
  3. OUT ist der Ausgang, an dem das High- und Low-Level-Signal erscheint. Das Umschalten zwischen ihnen dauert nicht länger als 0,1 μs.
  4. RESET - zurücksetzen. Dieser Eingang hat die höchste Priorität; er steuert den Timer, und dies hängt nicht davon ab, ob an den anderen Zweigen der Mikroschaltung Spannung anliegt. Um den Start zu ermöglichen, muss eine Spannung über 0,7 V vorhanden sein. Wenn der Impuls weniger als 0,7 V beträgt, ist der Betrieb des 555-Chips verboten.
  5. CTRL ist ein Steuereingang, der mit einem Spannungsteiler verbunden ist. Und wenn keine äußeren Faktoren vorliegen, die den Betrieb beeinflussen können, wird an diesem Ausgang eine Spannung von 2/3 der Versorgungsspannung ausgegeben. Wenn an diesen Eingang ein Steuersignal angelegt wird, wird am Ausgang ein modulierter Impuls erzeugt. Bei einfachen Schaltungen ist dieser Ausgang mit einem Kondensator verbunden.
  6. THR – halt. Dies ist der Eingang des 1. Komparators; wenn an ihm eine Spannung von 2/3 der Versorgungsspannung anliegt, stoppt der Triggervorgang und der Timer wird auf einen niedrigeren Wert gesetzt. Voraussetzung ist jedoch, dass auf dem TRIG-Zweig kein Triggersignal vorhanden ist (da dieser Priorität hat).
  7. DIS - Entladung. Es ist direkt mit dem Transistor im 555-Chip verbunden und verfügt über einen gemeinsamen Kollektor. Im Emitter-Kollektor-Kreis ist ein Kondensator eingebaut, der zum Einstellen der Uhrzeit erforderlich ist.
  8. VCC – Anschluss an den Pluspol der Stromversorgung.

One-Shot-Modus

Insgesamt gibt es drei Betriebsmodi des NE555-Chips, einer davon ist monostabil. Um Impulse zu erzeugen, müssen Sie einen Polarkondensator und einen Widerstand verwenden.

Die Schaltung funktioniert so:

  1. An den Timer-Eingang wird eine Spannung angelegt – ein Low-Pegel-Impuls.
  2. Der Betriebsmodus der Mikroschaltung wird umgeschaltet.
  3. An Pin „3“ erscheint ein High-Pegel-Signal.

Nach dieser Zeit wird am Ausgang ein Low-Pegel-Signal erzeugt. Im Multivibratormodus sind die Pins „4“ und „8“ verbunden. Bei der Entwicklung von Schaltkreisen auf Basis eines One-Shot-Geräts müssen Sie die folgenden Nuancen berücksichtigen:

  1. Die Versorgungsspannung hat keinen Einfluss auf die Pulszeit. Mit zunehmender Spannung ist die Ladegeschwindigkeit des Kondensators, der die Zeit bestimmt, größer. Folglich erhöht sich die Amplitude des Ausgangssignals.
  2. Wenn Sie einen zusätzlichen Impuls an den Eingang anlegen (nach dem Hauptimpuls), hat dies bis zum Ende der Zeit t keinen Einfluss auf den Betrieb des Timers.

Um den Betrieb des Generators zu beeinflussen, können Sie eine der folgenden Methoden anwenden:

  1. Legen Sie ein Low-Level-Signal an den RESET-Pin an. Dadurch wird der Timer auf seinen Standardzustand zurückgesetzt.
  2. Wenn ein Low-Pegel-Signal an Eingang „2“ geht, hat der Ausgang immer einen High-Puls.

Durch die Verwendung einzelner am Eingang angelegter Impulse und die Änderung der Parameter der Zeitkomponenten ist es möglich, am Ausgang ein Rechtecksignal der erforderlichen Dauer zu erhalten.

Multivibratorschaltung

Jeder unerfahrene Funkamateur kann mit einem 555-Chip einen Metalldetektor herstellen. Dazu müssen Sie jedoch die Betriebsfunktionen dieses Geräts studieren. Ein Multivibrator ist ein spezieller Generator, der Rechteckimpulse mit einer bestimmten Periodizität erzeugt. Darüber hinaus sind Amplitude, Dauer und Frequenz streng vorgegeben – die Werte hängen davon ab, vor welcher Aufgabe das Gerät steht.

Widerstände und Kondensatoren werden verwendet, um sich wiederholende Signale zu erzeugen. Die Signaldauer t1, Pause t2, Frequenz f und Periode T können mit den folgenden Formeln ermittelt werden:

  • t1=ln2*(R1+R2)*C=0,693*(R1+R2)*C;
  • t2=0,693*C*(R1+2*R2);
  • T=0,693*C*(R1+2*R2);
  • f=1/(0,693*C*(R1+2*R2)).

Anhand dieser Ausdrücke ist ersichtlich, dass die Dauer der Pause nicht länger als die Signalzeit sein sollte. Mit anderen Worten, der Arbeitszyklus wird niemals größer als 2 sein. Die praktische Anwendung der Mikroschaltung 555 hängt direkt davon ab. Schaltungen verschiedener Geräte und Designs werden gemäß Datenblättern - Anweisungen - gebaut. Sie geben alle möglichen Empfehlungen für den Zusammenbau von Geräten. Der Arbeitszyklus kann mit der Formel S=T/t1 ermittelt werden. Um diesen Wert zu erhöhen, muss der Schaltung eine Halbleiterdiode hinzugefügt werden. Seine Kathode ist mit dem sechsten Zweig verbunden, die Anode mit dem siebten.

Wenn Sie sich das Datenblatt ansehen, gibt es den Kehrwert des Arbeitszyklus an – er kann mit der Formel D=1/S berechnet werden. Es wird in Prozent gemessen. Die Funktionsweise einer Multivibratorschaltung lässt sich wie folgt beschreiben:

  1. Beim Anlegen von Strom wird der Kondensator vollständig entladen.
  2. Der Timer wird in einen High-Level-Zustand versetzt.
  3. Der Kondensator sammelt Ladung und die Spannung an ihm erreicht ein Maximum – 2/3 der Versorgungsspannung.
  4. Der Mikroschaltkreis schaltet und am Ausgang erscheint ein Low-Pegel-Signal.
  5. Der Kondensator wird während t1 auf einen Wert von 1/3 der Versorgungsspannung entladen.
  6. Der 555-Chip schaltet erneut und der Ausgang erzeugt erneut ein High-Pegel-Signal.

Diese Betriebsart wird als selbstoszillierend bezeichnet. Der Signalwert am Ausgang ändert sich ständig; die 555-Timer-Mikroschaltung befindet sich für gleiche Zeiträume in verschiedenen Modi.

Präzisions-Schmitt-Abzug

Timer wie NE555 und ähnliche verfügen über einen eingebauten Komparator mit zwei Schwellenwerten – einem unteren und einem oberen. Darüber hinaus verfügt es über einen speziellen RS-Trigger. Dies ermöglicht die Umsetzung des Designs eines Präzisions-Schmitt-Triggers. Die am Eingang anliegende Spannung wird mit einem Komparator in drei gleiche Teile geteilt. Und sobald der Schwellenwert erreicht ist, schaltet die Betriebsart der Mikroschaltung um. In diesem Fall erhöht sich die Hysterese, ihr Wert erreicht 1/3 der Versorgungsspannung. Beim Entwurf automatischer Steuerungssysteme wird ein Präzisionsauslöser verwendet.

Jeder Funkamateur ist dem NE555-Chip mehr als einmal begegnet. Dieser kleine achtbeinige Timer erfreut sich aufgrund seiner Funktionalität, Praktikabilität und Benutzerfreundlichkeit enormer Beliebtheit. Auf dem 555-Timer können Sie Schaltkreise unterschiedlicher Komplexität aufbauen: vom einfachen Schmitt-Trigger mit nur wenigen Elementen bis zum mehrstufigen Zahlenschloss mit vielen Zusatzkomponenten.

In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Mikroschaltung NE555, die trotz ihres fortgeschrittenen Alters immer noch gefragt ist. Es ist erwähnenswert, dass diese Nachfrage hauptsächlich auf den Einsatz von ICs in Schaltkreisen mit LEDs zurückzuführen ist.

Beschreibung und Umfang

NE555 ist die Entwicklung des amerikanischen Unternehmens Signetics, dessen Spezialisten auch während der Wirtschaftskrise nicht aufgaben und die Werke von Hans Camenzind zum Leben erwecken konnten. Ihm gelang es 1970, die Bedeutung seiner Erfindung zu beweisen, die damals keine Entsprechung hatte. Der NE555 IC verfügte über eine hohe Einbaudichte bei geringen Kosten, was ihm einen Sonderstatus einbrachte.

Anschließend begannen konkurrierende Hersteller aus der ganzen Welt, es zu kopieren. So entstand der heimische KR1006VI1, der in dieser Familie einzigartig blieb. Tatsache ist, dass bei KR1006VI1 der Stopp-Eingang (6) Vorrang vor dem Start-Eingang (2) hat. Importierte Analoga anderer Unternehmen verfügen nicht über diese Funktion. Diese Tatsache sollte bei der Entwicklung von Schaltungen mit aktiver Nutzung von zwei Eingängen berücksichtigt werden.

In den meisten Fällen haben Prioritäten jedoch keinen Einfluss auf den Betrieb des Geräts. Um den Stromverbrauch zu senken, wurde bereits in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts mit der Produktion eines Timers der CMOS-Serie begonnen. In Russland wurde die Feldeffekttransistor-Mikroschaltung KR1441VI1 genannt.

Der 555-Timer hat seine größte Anwendung beim Bau von Generatorschaltungen und Zeitrelais mit der Möglichkeit von Verzögerungen von Mikrosekunden bis zu mehreren Stunden gefunden. In komplexeren Geräten übernimmt es die Funktionen der Eliminierung von Kontaktprellen, PWM, Wiederherstellung digitaler Signale usw.

Merkmale und Nachteile

Eine Besonderheit des Timers ist ein interner Spannungsteiler, der für zwei Komparatoren eine feste obere und untere Schwelle festlegt. Da der Spannungsteiler nicht eliminiert werden kann und die Schwellenspannung nicht gesteuert werden kann, wird der Anwendungsbereich von NE555 eingeengt.

Auf CMOS-Transistoren aufgebaute Timer weisen diese Nachteile nicht auf und erfordern keine Installation externer Kondensatoren.

Hauptparameter des ICs der Serie 555

Die NE555-Interna umfassen fünf Funktionseinheiten, die im Logikdiagramm zu sehen sind. Am Eingang befindet sich ein ohmscher Spannungsteiler, der zwei Referenzspannungen für Präzisionskomparatoren erzeugt. Die Ausgangskontakte der Komparatoren gehen zum nächsten Block – einem RS-Flip-Flop mit externem Reset-Pin – und dann zu einem Leistungsverstärker. Der letzte Knoten ist ein Open-Collector-Transistor, der je nach Aufgabenstellung mehrere Funktionen übernehmen kann.

Die empfohlene Versorgungsspannung für die IC-Typen NA, NE, SA liegt im Bereich von 4,5 bis 16 Volt und für SE kann sie 18 V erreichen. In diesem Fall beträgt der Stromverbrauch bei minimalem Upit 2–5 mA, bei maximalem Upit – 10–15 mA. Einige ICs der CMOS-Serie 555 verbrauchen weniger als 1 mA. Der höchste Ausgangsstrom einer importierten Mikroschaltung kann einen Wert von 200 mA erreichen. Für KR1006VI1 beträgt er nicht mehr als 100 mA.

Die Verarbeitungsqualität und der Hersteller haben großen Einfluss auf die Betriebsbedingungen des Timers. Beispielsweise liegt der Betriebstemperaturbereich des NE555 zwischen 0 und 70 °C und des SE555 zwischen -55 und +125 °C, was bei der Entwicklung von Geräten für den Betrieb in offenen Umgebungen wichtig zu wissen ist. Im Datenblatt zum IC der Serie XX555 können Sie sich näher mit den elektrischen Parametern vertraut machen und die typischen Werte von Spannung und Strom an den Eingängen CONT, RESET, THRES und TRIG erfahren.

Lage und Belegung der Pins

Der NE555 und seine Analoga sind hauptsächlich in achtpoligen PDIP8-, TSSOP- oder SOIC-Gehäusen erhältlich. Die Pinbelegung ist, unabhängig vom Gehäuse, Standard. Die symbolische grafische Bezeichnung des Timers ist ein Rechteck mit der Aufschrift G1 (für einen einzelnen Impulsgenerator) und GN (für Multivibratoren).

  1. Allgemein (GND). Die erste Schlussfolgerung betrifft den Schlüssel. Wird an die negative Stromversorgung des Geräts angeschlossen.
  2. Auslöser (TRIG). Das Anlegen eines Impulses mit niedrigem Pegel an den Eingang des zweiten Komparators führt zum Auslösen und Erscheinen eines Signals mit hohem Pegel am Ausgang, dessen Dauer von der Nennleistung der externen Elemente R und C abhängt. Mögliche Variationen des Eingangs Signal werden im Abschnitt „Montistrator“ geschrieben.
  3. Ausgang (OUT). Der hohe Pegel des Ausgangssignals beträgt (Upit-1,5 V) und der niedrige Pegel beträgt etwa 0,25 V. Das Umschalten dauert etwa 0,1 µs.
  4. Zurücksetzen (RESET). Dieser Eingang hat die höchste Priorität und kann den Betrieb des Timers unabhängig von der Spannung an den anderen Pins steuern. Um den Startvorgang zu ermöglichen, ist es erforderlich, dass an ihm eine Spannung von mehr als 0,7 Volt anliegt. Aus diesem Grund ist es über einen Widerstand mit der Stromversorgung der Schaltung verbunden. Das Auftreten eines Impulses von weniger als 0,7 Volt verhindert den Betrieb von NE555.
  5. Steuerung (STRG). Wie aus dem inneren Aufbau des ICs hervorgeht, ist dieser direkt mit dem Spannungsteiler verbunden und erzeugt bei fehlender äußerer Einwirkung 2/3 UVersorgung. Durch Anlegen eines Steuersignals an CTRL kann am Ausgang ein moduliertes Signal erhalten werden. In einfachen Schaltungen wird es mit einem externen Kondensator verbunden.
  6. Stopp (THR). Es ist der Eingang des ersten Komparators, bei dessen Auftreten eine Spannung von mehr als 2/3 Upit den Betrieb des Triggers stoppt und den Timer-Ausgang auf einen niedrigen Pegel schaltet. In diesem Fall sollte an Pin 2 kein Triggersignal anliegen, da TRIG Vorrang vor THR hat (außer bei KR1006VI1).
  7. Entladung (DIS). Direkt an den internen Transistor angeschlossen, der nach einer gemeinsamen Kollektorschaltung angeschlossen ist. Typischerweise ist an die Kollektor-Emitter-Verbindung ein Zeitkondensator angeschlossen, der sich entlädt, während sich der Transistor im offenen Zustand befindet. Wird seltener verwendet, um die Belastbarkeit des Timers zu erhöhen.
  8. Leistung (VCC). Wird an den Pluspol einer 4,5–16-V-Stromquelle angeschlossen.

NE555-Betriebsmodi

Der Timer der Serie 555 arbeitet in einem von drei Modi; schauen wir uns diese am Beispiel des NE555-Chips genauer an.

One-Shot

Der Schaltplan des Einzelvibrators ist in der Abbildung dargestellt. Um einzelne Impulse zu bilden, benötigen Sie zusätzlich zur NE555-Mikroschaltung einen Widerstand und einen Polarkondensator. Das Schema funktioniert wie folgt. An den Timer-Eingang (2) wird ein einzelner Impuls mit niedrigem Pegel angelegt, der dazu führt, dass die Mikroschaltung umschaltet und am Ausgang (3) ein hoher Signalpegel erscheint. Die Dauer des Signals wird in Sekunden nach folgender Formel berechnet:

Nach einer vorgegebenen Zeit (t) wird am Ausgang ein Low-Pegel-Signal erzeugt (Ausgangszustand). Standardmäßig ist Pin 4 mit Pin 8 kombiniert, hat also ein hohes Potenzial.

Bei der Entwicklung von Schemata müssen Sie zwei Nuancen berücksichtigen:

  1. Die Versorgungsspannung hat keinen Einfluss auf die Dauer der Impulse. Je höher die Versorgungsspannung, desto höher ist die Laderate des Zeitkondensators und desto größer ist die Amplitude des Ausgangssignals.
  2. Ein zusätzlicher Impuls, der nach dem Hauptimpuls an den Eingang angelegt werden kann, hat keinen Einfluss auf den Betrieb des Timers, bis die Zeit t abgelaufen ist.

Der Betrieb des Einzelimpulsgenerators kann von außen auf zwei Arten beeinflusst werden:

  • Senden Sie ein Low-Level-Signal an Reset, wodurch der Timer in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt wird.
  • Solange Eingang 2 ein Low-Pegel-Signal empfängt, bleibt der Ausgang High.

Durch die Verwendung einzelner Signale am Eingang und Parameter der Steuerkette ist es somit möglich, am Ausgang rechteckförmige Impulse mit klar definierter Dauer zu erhalten.

Multivibrator

Ein Multivibrator ist ein Generator periodischer Rechteckimpulse mit vorgegebener Amplitude, Dauer oder Frequenz, je nach Aufgabenstellung. Der Unterschied zu einem Einzelvibrator besteht darin, dass die normale Funktion des Geräts nicht von außen gestört wird. Das schematische Diagramm eines Multivibrators basierend auf NE555 ist in der Abbildung dargestellt.

Die Widerstände R1, R2 und der Kondensator C1 sind an der Bildung sich wiederholender Impulse beteiligt. Pulszeit (t 1), Pausenzeit (t 2), Periode (T) und Frequenz (f) werden mit den folgenden Formeln berechnet: Anhand dieser Formeln ist leicht zu erkennen, dass die Pausenzeit die Impulszeit nicht überschreiten darf, d. h. es ist nicht möglich, einen Arbeitszyklus (S=T/t 1) von mehr als 2 Einheiten zu erreichen. Um das Problem zu lösen, wird der Schaltung eine Diode hinzugefügt, deren Kathode mit Pin 6 und deren Anode mit Pin 7 verbunden ist.

Im Datenblatt für Mikroschaltungen arbeiten sie häufig mit dem Kehrwert des Arbeitszyklus – Duty Cycle (D=1/S), der in Prozent angezeigt wird.

Das Schema funktioniert wie folgt. Im Moment der Stromversorgung wird der Kondensator C 1 entladen, wodurch der Timer-Ausgang in einen High-Pegel-Zustand wechselt. Dann beginnt C 1 aufzuladen und erreicht dabei die Kapazität bis zum oberen Schwellenwert von 2/3 U PIT. Bei Erreichen der Schwelle schaltet der IC um und am Ausgang erscheint ein niedriger Signalpegel. Der Kondensatorentladevorgang beginnt (t 1), der bis zum unteren Schwellenwert von 1/3 U PIT andauert. Bei Erreichen erfolgt die Rückumschaltung und der Ausgang des Timers wird auf einen hohen Signalpegel gesetzt. Dadurch geht die Schaltung in den Selbstoszillationsmodus über.

Präzisions-Schmitt-Abzug mit RS-Abzug

Der NE555-Timer verfügt über einen Komparator mit zwei Schwellen und ein integriertes RS-Flip-Flop, sodass Sie einen Präzisions-Schmitt-Trigger mit einem RS-Flip-Flop in Hardware implementieren können. Die Eingangsspannung wird vom Komparator in drei Teile geteilt, bei Erreichen jedes dieser Teile erfolgt die nächste Umschaltung. In diesem Fall beträgt der Wert der Hysterese (Umkehrung) 1/3 U PIT. Die Fähigkeit, NE555 als Präzisionsauslöser zu verwenden, ist beim Bau automatischer Steuerungssysteme gefragt.

Die 3 beliebtesten Schaltungen basierend auf NE555

One-Shot

Eine praktische Version der One-Shot-TTL-NE555-Schaltung ist in der Abbildung dargestellt. Die Schaltung wird mit einer unipolaren Spannung von 5 bis 15 V betrieben. Die Zeitglieder sind hier: Widerstand R 1 – 200 kOhm – 0,125 W und Elektrolytkondensator C 1 – 4,7 μF – 16 V. R 2 behält ein hohes Potenzial am Eingang bei, bis ein externes Gerät es auf einen niedrigen Pegel zurücksetzt (z. B. ein Transistorschalter). Der Kondensator C 2 schützt den Stromkreis während der Schaltmomente vor Durchgangsströmen.

Die einmalige Aktivierung erfolgt im Moment eines Kurzschlusses des Eingangskontakts nach Masse. In diesem Fall ein hohes Niveau mit einer Dauer von:

t=1,1*R 1 *C 1 =1,1*200000*0,0000047=1,03 s.

Somit erzeugt diese Schaltung eine Verzögerung des Ausgangssignals relativ zum Eingangssignal um 1 Sekunde.

Blinkende LED am Multivibrator

Basierend auf der oben besprochenen Multivibratorschaltung können Sie einen einfachen LED-Blinker zusammenbauen. Dazu wird eine LED in Reihe mit einem Widerstand an den Ausgang des Timers angeschlossen. Der Widerstandswert wird mit der Formel ermittelt:

R=(U OUT -U LED)/I LED ,

U OUT – Amplitudenspannungswert an Pin 3 des Timers.

Die Anzahl der angeschlossenen LEDs hängt vom Typ des verwendeten NE555-Chips und seiner Belastbarkeit (CMOS oder TTL) ab. Wenn eine LED mit einer Leistung von mehr als 0,5 W zum Blinken gebracht werden muss, wird die Schaltung durch einen Transistor ergänzt, dessen Last die LED ist.

Zeitrelais

Die Schaltung eines einstellbaren Timers (elektronisches Zeitrelais) ist in der Abbildung dargestellt.
Mit seiner Hilfe können Sie die Dauer des Ausgangssignals manuell von 1 bis 25 Sekunden einstellen. Installieren Sie dazu einen variablen Widerstand mit einem Nennwert von 250 kOhm in Reihe mit einem konstanten Widerstand von 10 kOhm. Die Kapazität des Zeitkondensators wird auf 100 μF erhöht.

Das Schema funktioniert wie folgt. Im Ausgangszustand ist Pin 2 High (von der Stromversorgung) und Pin 3 Low. Die Transistoren VT1, VT2 sind geschlossen. In dem Moment, in dem ein positiver Impuls an die VT1-Basis angelegt wird, fließt Strom durch den Stromkreis (Vcc-R2-Kollektor-Emitter-gemeinsamer Draht). VT1 öffnet sich und versetzt den NE555 in den Timing-Modus. Gleichzeitig erscheint am Ausgang des IC ein positiver Impuls, der VT2 öffnet. Infolgedessen bewirkt der Emitterstrom VT2, dass das Relais betätigt wird. Der Benutzer kann die Aufgabe jederzeit unterbrechen, indem er RESET kurzzeitig mit Masse kurzschließt.

Die im Diagramm gezeigten SS8050-Transistoren können durch KT3102 ersetzt werden.

Es ist unmöglich, alle gängigen NE555-basierten Schaltkreise in einem Artikel zu besprechen. Zu diesem Zweck gibt es ganze Sammlungen, die praktische Entwicklungen über die gesamte Existenz des Timers enthalten. Wir hoffen, dass die bereitgestellten Informationen als Leitfaden für den Aufbau von Schaltkreisen dienen, einschließlich derer, deren Last LEDs sind.

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Ich habe sehr lange darüber nachgedacht, wie ich mit einfachen menschlichen Worten erklären kann, was ein Transistor ist. Selbst wenn ich sehr, sehr oberflächlich über den Transistor spreche, muss ich mindestens fünf Seiten mit abstrusen Begriffen schreiben.

Dann wurde mir klar: Schließlich besteht das Hauptziel meiner Rezension nicht darin, akademisches Wissen zu vermitteln (gehen Sie dazu an die Universität oder zumindest auf Wikipedia), sondern darin, einem unerfahrenen Funkamateur beizubringen, zumindest einen Transistor von einem Kondensator zu unterscheiden und einen Widerstand, um seine ersten Entwürfe erfolgreich zusammenzustellen (z. B. Bausätze von Master Keith).

Daher ist es am besten, dies zu sagen: Transistoren sind Funkkomponenten mit drei Anschlüssen, die dazu dienen, Signale zu verstärken und umzuwandeln. So könnten sie im echten Leben aussehen:

So wird der Transistor im Diagramm bezeichnet:

Wie wir bereits verstanden haben, hat der Transistor drei Anschlüsse: Basis (B), Kollektor (C), Emitter (E).
Ein Eingangssignal wird normalerweise der Basis zugeführt, ein verstärktes Signal wird vom Kollektor entnommen und der Emitter ist der gemeinsame Draht der Schaltung. Natürlich ist dies eine sehr primitive Beschreibung der Funktionsprinzipien eines Transistors, und im Allgemeinen gibt es viele Nuancen, aber wir waren uns bereits einig, dass ich Sie nicht mit der Lektüre eines mehrseitigen Werks quälen werde.

Auf der Funkkomponente selbst sind die Anschlüsse in keiner Weise gekennzeichnet. Es gibt auch keinen Standard für das Pin-Layout. Wie erkennt man also, welcher Pin welcher ist?
Sie müssen Referenzinformationen verwenden: Für jeden Transistor gibt es ein sogenanntes Datenblatt, also einen Pass der Funkkomponente. Das Datenblatt liefert alle Informationen zum Transistor: maximal zulässiger Strom und Spannung, Verstärkung, Pin-Position und vieles mehr. Die Suche nach Datenblättern erfolgt am einfachsten im Internet, die wichtigsten Parameter von Transistoren finden sich in der Amateurfunkliteratur.

Austauschbarkeit von Transistoren

Da ein Transistor eine viel komplexere Struktur und bedeutendere Parameter aufweist als ein Widerstand, ein Kondensator oder eine Diode, ist die Auswahl eines akzeptablen Ersatzes für die fehlende Komponente nicht einfach. Der auszutauschende Transistor muss mindestens den gleichen Gehäusetyp und die gleiche Pinbelegung (Pinanordnung) haben. Der neue Transistor muss die gleiche Struktur haben: NPN oder PNP. Darüber hinaus müssen elektrische Parameter berücksichtigt werden: zulässige Ströme, Spannungen, ggf. Grenzfrequenz usw.
Manchmal übernimmt der Schaltungsdesigner diese Arbeit für Sie und schlägt mögliche Analoga des Transistors vor. Es gibt auch Referenztabellen im Internet und in der Amateurfunkliteratur mit Informationen zu möglichen Analoga von Transistoren.
Master-Kit-Sets enthalten manchmal auch Analoga von Transistoren anstelle der ursprünglichen (vorübergehend ausverkauften) Transistoren, und ein solcher Austausch beeinträchtigt nicht die Qualität des fertigen Designs.

Installation eines Transistors auf einer Leiterplatte

Im Allgemeinen ist es für den erfolgreichen Zusammenbau des Master Kit-Bausatzes nicht erforderlich, zu wissen, wo sich der Ausgang des Transistors befindet. Es reicht aus, die „Tasten“ auf dem Transistor und auf der Leiterplatte zu kombinieren – und die Anschlüsse des Transistors werden wie erwartet „automatisch“ installiert.

Sehen Sie das Bild an. Der Transistor hat einen „Schlüssel“ – wenn man ihn von oben betrachtet, erkennt man deutlich, dass der Körper halbkreisförmig ist. Der gleiche „Schlüssel“ ist auf der Leiterplatte vorhanden. Um den Transistor korrekt zu installieren, genügt es, die „Tasten“ auf dem Transistor und auf der Leiterplatte zu kombinieren:

Eine Mikroschaltung ist ein fast fertiges Gerät oder im übertragenen Sinne ein elektronisches Halbzeug.

Die Mikroschaltung enthält einen elektronischen Schaltkreis, der eine bestimmte Funktion erfüllt: Es kann sich um ein logisches Gerät, einen Pegelwandler, einen Stabilisator oder einen Verstärker handeln. In einem Chip von der Größe eines Fingernagels können sich Dutzende (und manchmal Hunderte, Millionen oder Milliarden) Widerstände, Dioden, Transistoren und Kondensatoren befinden.

Mikroschaltungen sind in verschiedenen Gehäusen erhältlich und haben eine unterschiedliche Anzahl von Pins. Hier sind einige Beispiele für Mikroschaltungen, mit denen ein beginnender Funkamateur arbeiten kann:

Pinbelegung der Mikroschaltung

Die Pins werden von oben links beginnend gegen den Uhrzeigersinn nummeriert. Der erste Stift wird mit einem „Schlüssel“ bestimmt – einer Kerbe am Gehäuserand oder einer Spitze in Form einer Aussparung.

Austauschbarkeit von Mikroschaltungen

Eine Mikroschaltung ist eine hochspezifische vorgefertigte elektronische Schaltung, die eine große Anzahl von Elementen enthält, und im Allgemeinen ist jede Mikroschaltung einzigartig.
Dennoch lässt sich in manchen Fällen ein Ersatz finden. Verschiedene Hersteller können die gleichen Chips herstellen. Das einzige Problem besteht darin, dass der Name nicht vereinheitlicht ist (manchmal, aber nicht unbedingt, können die Nummern der Namen übereinstimmen). Beispielsweise handelt es sich bei MA709CH, MC1709G, LM 1709L SN72710L und K153UD1A/B um denselben Mikroschaltkreis verschiedener Hersteller.

In einigen Fällen können Master Kits auch analoge Mikroschaltungen enthalten. Dies ist normal und beeinträchtigt nicht die Leistung der fertigen Schaltung.

Mikroschaltungen - Spannungsstabilisatoren

Spannungsstabilisatorchips haben drei Anschlüsse und können daher leicht mit einem Transistor verwechselt werden. Aber das Paket dieser kleinen Komponente kann Dutzende von Transistoren, Widerständen und Dioden enthalten. Die folgende Abbildung zeigt beispielsweise den 78L05-Chip. Sie können an den Eingang eine Spannung von 5 bis 30 V anlegen, am Ausgang des Mikroschaltkreises liegt jedoch eine konstante Spannung von 5 V an, während die Belastbarkeit des Mikroschaltkreises 100 mA beträgt. Einen ähnlichen Stabilisator gibt es auch in einer leistungsstärkeren Variante – bis 1A Belastbarkeit, er heißt 7805 und hat ein größeres Gehäuse.

Installieren eines Chips auf einer Leiterplatte

Auf dem Chip und auf der Leiterplatte befinden sich „Schlüssel“, und bei der Installation des Chips auf der Platine müssen diese kombiniert werden, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

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Mikroschaltungen

Chip (IC – Integrierter Schaltkreis, IC – Integrierter Schaltkreis, Chip oder Mikrochip von englisch Chip, Microchip) ist ein ganzes Gerät, das Transistoren, Dioden, Widerstände und andere aktive und passive Elemente enthält, deren Gesamtzahl mehrere Zehner, Hunderte, Tausende, Zehntausende oder mehr erreichen kann. Es gibt viele Arten von Mikroschaltungen. Die am häufigsten verwendeten unter ihnen sind Rätsel, Operationsverstärker, spezialisiert.

Die meisten Chips sind in einem rechteckigen Kunststoffgehäuse mit flexiblen Plattenanschlüssen (siehe Abb. 1) an beiden Seiten des Gehäuses untergebracht. Oben auf dem Gehäuse befindet sich ein herkömmlicher Schlüssel – eine runde oder anders geformte Markierung, anhand derer die Stifte nummeriert werden. Wenn Sie die Mikroschaltung von oben betrachten, müssen Sie die Pins gegen den Uhrzeigersinn zählen, und wenn von unten, dann im Uhrzeigersinn. Mikroschaltungen können eine beliebige Anzahl von Pins haben.

In der heimischen Elektronik (aber auch im Ausland) erfreuen sich Mikroschaltungen besonderer Beliebtheit Rätsel, auf Basis von Bipolartransistoren und Widerständen aufgebaut. Sie werden auch genannt TTL-Chips (TTL – Transistor-Transistor-Logik). Der Name Transistor-Transistor leitet sich von der Tatsache ab, dass Transistoren sowohl zur Ausführung logischer Funktionen als auch zur Verstärkung des Ausgangssignals verwendet werden. Ihr gesamtes Funktionsprinzip basiert auf zwei bedingten Ebenen: niedrig oder hoch oder entsprechend dem Zustand einer logischen 0 oder einer logischen 1. Daher werden für Mikroschaltungen der K155-Serie Spannungen von 0 bis 0,4 als niedriges Niveau angenommen, das der logischen 0 entspricht . V, d einer Quelle eine Spannung von 9 B bzw. 0,02. ..0,05 und 8,6. ..8,8 V.

Die Kennzeichnung ausländischer TTL-Mikroschaltungen beginnt mit den Zahlen 74, zum Beispiel 7400. Grafische Symbole der Hauptelemente von Logikchips sind in Abb. dargestellt. 2. Dort sind auch Wahrheitstabellen aufgeführt, die einen Eindruck von der Wirkungslogik dieser Elemente vermitteln.


Das Symbol für das UND-Gatter ist „&“(die Konjunktion „and“ auf Englisch), die innerhalb eines Rechtecks ​​steht (siehe Abb. 2). Auf der linken Seite befinden sich zwei (oder mehr) Eingangspins, auf der rechten Seite ein Ausgangspin. Die Funktionslogik dieses Elements ist wie folgt: Eine Spannung mit hohem Pegel am Ausgang erscheint nur dann, wenn an allen Eingängen Signale mit demselben Pegel anliegen. Die gleiche Schlussfolgerung lässt sich ziehen, wenn man sich die Wahrheitstabelle ansieht, die den elektrischen Zustand des UND-Elements und die logische Verbindung zwischen seinen Ausgangs- und Eingangssignalen charakterisiert. Damit beispielsweise der Ausgang (Out.) des Elements eine hohe Spannung hat, die einem einzelnen (1) Zustand des Elements entspricht, müssen beide Eingänge (In. 1 und In. 2) vorhanden sein Spannungen gleicher Höhe. In allen anderen Fällen befindet sich das Element im Nullzustand (0), d. h. an seinem Ausgang liegt eine Spannung mit niedrigem Pegel an.
Bedingtes Symbol eines logischen Elements ODER- Nummer 1 in einem Rechteck. Es kann, wie das AND-Element, zwei oder mehr Eingänge haben. Ein Ausgangssignal, das einem High-Pegel (logisch 1) entspricht, erscheint, wenn ein Signal mit demselben Pegel an Eingang 1 oder Eingang 2 oder gleichzeitig an allen Eingängen anliegt. Vergleichen Sie diese logischen Beziehungen zwischen den Ausgangs- und Eingangssignalen dieses Elements anhand seiner Wahrheitstabelle.
Elementsymbol NICHT- auch eine Zahl 1 innerhalb eines Rechtecks. Aber es hat einen Eingang und einen Ausgang. Der kleine Kreis, der die Kommunikationslinie des Ausgangssignals beginnt, symbolisiert die logische Negation von „NOT“ am Ausgang des Elements. In der Sprache der Digitaltechnik bedeutet „NICHT“, dass das Element KEIN Wechselrichter ist, also ein elektronischer „Baustein“, dessen Ausgangssignal im Pegel entgegengesetzt zum Eingangssignal ist. Mit anderen Worten: Solange an seinem Eingang ein Low-Pegel-Signal anliegt, liegt am Ausgang ein High-Pegel-Signal an und umgekehrt. Dies wird auch durch die logischen Ebenen in der Wahrheitstabelle der Wirkungsweise dieses Elements belegt.
Logikelement UND NICHT ist eine Kombination von Elementen UND Und NICHT Daher befindet sich auf seiner herkömmlichen grafischen Bezeichnung ein Zeichen „ & ” und ein kleiner Kreis auf der Ausgangssignalleitung, der die logische Negation symbolisiert. Es gibt einen Ausgang, aber zwei oder mehr Eingänge. Die Funktionslogik des Elements ist wie folgt: Ein Signal mit hohem Pegel am Ausgang erscheint nur, wenn an allen Eingängen Signale mit niedrigem Pegel vorhanden sind. Wenn mindestens einer der Eingänge ein Low-Pegel-Signal hat, hat der Ausgang des AND-NOT-Elements ein High-Pegel-Signal, d. h. er befindet sich im Single-Zustand, und wenn ein High-Pegel-Signal vorliegt Bei allen Eingängen befindet es sich im Nullzustand. Das AND-NOT-Element kann die Funktion eines NOT-Elements übernehmen, also zum Inverter werden. Dazu müssen Sie lediglich alle Eingänge miteinander verbinden. Wenn dann ein Signal mit niedrigem Pegel an einen solchen kombinierten Eingang angelegt wird, ist der Ausgang des Elements ein Signal mit hohem Pegel und umgekehrt. Diese Eigenschaft des NAND-Elements wird in der Digitaltechnik sehr häufig genutzt.

Die Bezeichnung logischer Elementsymbole (Zeichen „&“ oder „1“) wird nur in Haushaltsschaltungen verwendet.

TTL-Mikroschaltungen ermöglichen den Bau einer Vielzahl digitaler Geräte mit Frequenzen bis zu 80 MHz, ihr wesentlicher Nachteil ist jedoch ihr hoher Stromverbrauch.
In einigen Fällen, wenn keine hohe Leistung erforderlich ist, aber Da ein minimaler Stromverbrauch erforderlich ist, werden CMOS-Chips verwendet, die Feldeffekttransistoren anstelle von Bipolartransistoren verwenden. Die Ermäßigung CMOS (CMOS-komplementärer Metalloxid-Halbleiter) steht für Complementary Metal Oxide Semiconductor. Das Hauptmerkmal von CMOS-Mikroschaltungen ist ihr vernachlässigbarer Stromverbrauch im statischen Modus – 0,1...100 µA. Beim Betrieb mit maximaler Betriebsfrequenz steigt der Stromverbrauch und nähert sich dem Stromverbrauch der leistungsschwächsten TTL-Chips. Zu den CMOS-Mikroschaltungen gehören so bekannte Serien wie K176, K561, KR1561 und 564.

In der Klasse analoge Mikroschaltungen Mikroschaltungen mit zuordnen lineare Eigenschaften - lineare Mikroschaltungen, die einschließen OUOperationsverstärker. Name " Operationsverstärker” ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass solche Verstärker in erster Linie dazu verwendet werden, Signale zu summieren, zu differenzieren, zu integrieren, zu invertieren usw. Analoge Mikroschaltungen werden in der Regel funktionsunfertig hergestellt, was der Amateurfunk-Kreativität große Spielräume eröffnet.


Operationsverstärker haben zwei Eingänge – invertierend und nichtinvertierend. Im Diagramm sind sie durch Minus bzw. Plus gekennzeichnet (siehe Abb. 3). Durch Anlegen eines Signals an den Plus-Eingang erzeugt der Ausgang ein unverändertes, aber verstärktes Signal. Durch Anlegen an den Minus-Eingang erhält man am Ausgang ein invertiertes, aber auch verstärktes Signal.

Bei der Herstellung radioelektronischer Produkte Der Einsatz multifunktionaler Spezialchips, die eine minimale Anzahl externer Komponenten erfordern, kann die Entwicklungszeit des endgültigen Geräts und die Produktionskosten erheblich reduzieren. Zu dieser Kategorie von Chips gehören Chips, die für eine bestimmte Aufgabe konzipiert sind. Es gibt beispielsweise Mikroschaltungen für Leistungsverstärker, Stereoempfänger und verschiedene Decoder. Sie können alle völlig unterschiedlich aussehen. Wenn einer dieser Chips ein Metallteil mit einem Loch hat, bedeutet das, dass er angeschraubt werden muss
Kühler

Der Umgang mit speziellen Mikroschaltungen ist viel angenehmer als mit einer Masse von Transistoren und Widerständen. Wurden früher für den Zusammenbau eines Funkempfängers viele Teile benötigt, kommt man nun mit einer Mikroschaltung aus.

Chip ULN2003 (ULN2003a) handelt es sich im Wesentlichen um eine Reihe leistungsstarker Verbundschalter für den Einsatz in induktiven Lastkreisen. Kann zur Steuerung von Lasten mit erheblicher Leistung, einschließlich elektromagnetischer Relais, Gleichstrommotoren, Magnetventilen, in verschiedenen Steuerkreisen und anderen verwendet werden.

ULN2003-Chip – Beschreibung

Kurze Beschreibung von ULN2003a. Die Mikroschaltung ULN2003a ist eine Darlington-Transistorbaugruppe mit Hochleistungs-Ausgangsschaltern, die an den Ausgängen über Schutzdioden verfügt, die Steuerstromkreise vor Rückspannungsstößen durch eine induktive Last schützen sollen.

Jeder Kanal (Darlington-Paar) im ULN2003 ist für 500 mA ausgelegt und kann einen maximalen Strom von bis zu 600 mA verarbeiten. Die Ein- und Ausgänge liegen einander gegenüber im Mikroschaltungsgehäuse, was das Layout der Leiterplatte erheblich erleichtert.

ULN2003 gehört zur ULN200X-Chipfamilie. Verschiedene Versionen dieses Chips sind für eine bestimmte Logik konzipiert. Insbesondere ist der ULN2003-Chip für den Betrieb mit TTL-Logik- (5 V) und CMOS-Logikgeräten ausgelegt. ULN2003 wird häufig in Steuerschaltungen für eine Vielzahl von Lasten verwendet, beispielsweise in Relaistreibern, Anzeigetreibern, Lineartreibern usw. ULN2003 wird auch in Schrittmotortreibern verwendet.

Blockdiagramm von ULN2003

Schematische Darstellung

Eigenschaften

  • Der Nennkollektorstrom eines Schlüssels beträgt 0,5 A;
  • Maximale Ausgangsspannung bis 50 V;
  • Schutzdioden an den Ausgängen;
  • Die Eingabe ist an alle Arten von Logik angepasst;
  • Kann zur Ansteuerung von Relais verwendet werden.

Analog ULN2003

Nachfolgend finden Sie eine Liste dessen, was ULN2003 (ULN2003a) ersetzen kann:

  • Ausländische Analoga von ULN2003 sind L203, MC1413, SG2003, TD62003.
  • Das inländische Analogon von ULN2003a ist die Mikroschaltung.

ULN2003-Chip - Anschlussplan

Häufig wird der ULN2003-Chip zur Steuerung eines Schrittmotors verwendet. Unten finden Sie den Schaltplan für ULN2003a und Schrittmotor.