Jameco 555 타이머 튜토리얼 사용자 가이드

555 타이머 튜토리얼
필립 케인 지음
555 타이머는 40여 년 전에 출시되었습니다. 비교적 간단하고 사용하기 쉬우며 저렴한 가격 덕분에 수천 가지의 응용 분야에서 사용되어 왔으며 여전히 널리 사용되고 있습니다. 여기에서는 표준 555 IC를 구성하여 가장 일반적인 두 가지 기능, 즉 단안정 모드에서는 타이머로, 비안정 모드에서는 구형파 발진기로 사용하는 방법을 설명합니다.

555 타이머 튜토리얼 번들 포함

555 신호 및 핀아웃(8핀 DIP)

그림 1은 표준 8핀 듀얼 인라인 패키지(DIP)를 중심으로 배열된 555 타이머의 입력 및 출력 신호를 보여줍니다.

핀 1 – 접지(GND) 이 핀은 회로 접지에 연결됩니다.
핀 2 – 트리거(TRI) 저볼륨tage (공급량의 1/3 미만)tage) 트리거 입력에 순간적으로 인가되면 출력(핀 3)이 높아집니다. 출력은 높은 볼륨이 발생할 때까지 높게 유지됩니다.tage는 임계값 입력(핀 6)에 적용됩니다.
핀 3 – 출력(OUT) 출력이 낮은 상태에서 볼륨tage는 0V에 가까워집니다. 출력이 높은 상태에서는 볼륨이tage는 공급 전압보다 1.7V 낮을 것입니다.tage. 예를 들어ample, 공급량이tage는 5V 출력 고전압입니다tage는 3.3V입니다. 출력은 최대 200mA까지 소스 또는 싱크할 수 있습니다(최대값은 공급 전압에 따라 다름).tag이자형).

핀 4 – 재설정(RES) 저볼륨tag리셋 핀에 e(0.7V 미만)가 인가되면 출력(핀 3)이 낮아집니다. 이 입력은 사용하지 않을 때는 Vcc에 연결되어 있어야 합니다.
핀 5 – 제어 볼륨tage (CON) 임계값 볼륨을 제어할 수 있습니다.tage(핀 6)는 제어 입력을 통해(내부적으로 공급 볼륨의 2/3로 설정됨)tage). 공급량의 45%에서 90%까지 변경할 수 있습니다.tage. 이를 통해 단안정 모드에서 출력 펄스의 길이를 변경하거나 비안정 모드에서 출력 주파수를 변경할 수 있습니다. 사용하지 않을 때는 이 입력을 0.01uF 커패시터를 통해 회로 접지에 연결하는 것이 좋습니다.
핀 6 – 임계값(TRE) 불안정 모드와 단안정 모드 모두에서 볼륨tag타이밍 커패시터의 e는 임계값 입력을 통해 모니터링됩니다. 볼륨이tag이 입력에서 e가 임계값 이상으로 상승하면 출력은 높은 값에서 낮은 값으로 변합니다.
핀 7 – 볼륨이 감소할 때 방전(DIS)tag타이밍 커패시터의 전류가 임계값을 초과합니다. 타이밍 커패시터는 이 입력을 통해 방전됩니다.
핀 8 – 공급량tage (VCC) 이것은 양의 공급량입니다.tage 터미널. 공급량tag범위는 일반적으로 +5V에서 +15V 사이입니다. RC 타이밍 간격은 공급 전압에 따라 크게 변하지 않습니다.tag불안정 모드나 단안정 모드에서 모두 범위(약 0.1%)가 있습니다.

단안정 회로

그림 2는 기본적인 555 타이머 모노스테이블 회로를 보여줍니다.

그림 3의 타이밍 다이어그램을 참조하면, 낮은 볼륨tag트리거 입력(핀 2)에 적용된 펄스는 출력 볼륨을 발생시킵니다.tag3번 핀의 e를 Low에서 High로 설정합니다. R1과 C1의 값은 출력이 High로 유지되는 시간을 결정합니다.

타이밍 간격 동안 트리거 입력의 상태는 출력에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 그림 3에서 볼 수 있듯이, 타이밍 간격이 끝날 때 트리거 입력이 여전히 로우(Low) 상태이면 출력은 하이(High) 상태를 유지합니다. 트리거 펄스가 원하는 타이밍 간격보다 짧아야 합니다. 그림 4의 회로는 이를 전자적으로 구현하는 한 가지 방법을 보여줍니다. S1이 닫히면 짧은 지속 시간의 로우(Low) 펄스가 생성됩니다. R1과 C1은 타이밍 간격보다 훨씬 짧은 트리거 펄스를 생성하도록 선택되었습니다.

그림 5에서 보듯이, 타이밍 간격이 끝나기 전에 핀 4(리셋)를 낮게 설정하면 타이머가 멈춥니다.

다른 타이밍 간격이 트리거되기 전에 재설정이 높은 수준으로 돌아와야 합니다.

타이밍 간격 계산

모노스테이블 회로의 타이밍 간격을 계산하려면 다음 공식을 사용하세요: T = 1.1 * R1 * C1
여기서 R1은 저항(옴), C1은 정전용량(패럿), T는 시간 간격입니다. 예를 들어amp예를 들어 1 마이크로 패럿(.000001 F) 커패시터와 1M 옴 저항을 사용하면 타이밍 간격은 1초가 됩니다. T = 1.1 * 1000000 * 0.000001 = 1.1

모노스테이블 작동을 위한 RC 구성 요소 선택

먼저 C1의 값을 선택합니다.
커패시터 값의 사용 가능한 범위는 저항 값에 비해 작습니다. 주어진 커패시터에 맞는 저항 값을 찾는 것이 더 쉽습니다.)
다음으로, C1과 조합하여 원하는 시간 간격을 생성하는 R1 값을 계산합니다.

전해 콘덴서는 사용하지 마십시오. 실제 용량은 정격 용량과 크게 다를 수 있습니다.
또한, 전하가 누출되어 타이밍 값이 정확하지 않을 수 있습니다.
대신, 낮은 값의 커패시터와 높은 값의 저항을 사용하세요. 표준 555 타이머의 경우, 1KΩ에서 1MΩ 사이의 타이밍 저항을 사용하세요.

단안정 회로 Example

그림 6은 간단한 에지 트리거링을 갖춘 완전한 555 단안정 멀티바이브레이터 회로를 보여줍니다. 스위치 S1을 닫으면 5초 간격이 시작되고 LED1이 켜집니다. 간격이 끝나면 LED1이 꺼집니다. 정상 작동 시 스위치 S2는 핀 4를 전원 공급 장치에 연결합니다.tage. 타이밍 간격이 끝나기 전에 타이머를 정지하려면 S2를 "리셋" 위치로 설정하여 핀 4를 접지에 연결합니다. 다른 타이밍 간격을 시작하기 전에 S2를 "타이머" 위치로 되돌려야 합니다.

비안정 회로

그림 7은 기본적인 555 비안정 회로를 보여줍니다.

불안정 모드에서는 커패시터 C1이 저항 R1과 R2를 통해 충전됩니다. 커패시터가 충전되는 동안 출력은 High입니다.
볼륨이tagC1을 가로지르는 e는 공급량의 2/3에 도달합니다.tage C1은 저항 R2를 통해 방전되고 출력은 낮아집니다.
볼륨이tagC1의 e가 공급량의 1/3 이하로 떨어집니다.tage C1이 충전을 재개하고 출력이 다시 높아지며 사이클이 반복됩니다.
그림 8의 타이밍 다이어그램은 불안정 모드에서의 555 타이머 출력을 보여줍니다.

그림 8과 같이 리셋 핀(4)을 접지하면 발진기가 정지하고 출력이 낮음(Low)으로 설정됩니다. 리셋 핀을 높음(High)으로 되돌리면 발진기가 다시 시작됩니다.
주기, 주파수 및 듀티 사이클 계산 그림 9는 555 비안정 회로에서 생성된 사각파의 1개 완전한 사이클을 보여줍니다.

사각파의 주기(한 사이클을 완료하는 데 걸리는 시간)는 출력 하이(Th)와 로우(Tl) 시간의 합입니다. 즉, T = Th + Tl입니다.
여기서 T는 주기(초)입니다.
다음 공식을 사용하여 출력 높음 및 낮음 시간(초)을 계산할 수 있습니다. Th = 0.7 * (R1 + R2) * C1 Tl = 0.7 * R2 * C1
또는 아래 공식을 사용하여 기간을 직접 계산할 수 있습니다. T = 0.7 * (R1 + 2*R2) * C1
주파수를 찾으려면 주기의 역수를 구하거나 다음 공식을 사용하면 됩니다.

여기서 f는 초당 사이클 또는 헤르츠(Hz)입니다.
예를 들어amp그림 7의 불안정 회로에서 R1이 68K옴, R2가 680K옴, C1이 1마이크로 패럿일 때 주파수는 약 1Hz입니다.

듀티 사이클은 퍼센트입니다.tag한 사이클 동안 출력이 높은 시간의 e. 예를 들어amp예를 들어, 출력이 Th초 동안 높고 Tl초 동안 낮으면 듀티 사이클(D)은 다음과 같습니다.

하지만 듀티 사이클을 계산하려면 R1과 R2의 값만 알면 됩니다.

C1은 R1과 R2를 통해 충전되지만 R2를 통해서만 방전되므로 듀티 사이클은 50%보다 커집니다. 그러나 원하는 주파수에 맞는 저항 조합을 선택하고 R1이 R2보다 훨씬 작도록 하면 듀티 사이클을 50%에 매우 가깝게 얻을 수 있습니다.
예를 들어ampR1이 68,0000옴이고 R2가 680,000옴이면 듀티 사이클은 약 52%가 됩니다.

R1이 R2에 비해 작을수록 듀티 사이클은 50%에 가까워집니다.
듀티 사이클을 50% 미만으로 만들려면 다이오드를 R2와 병렬로 연결하세요.

Astable 작동을 위한 RC 구성 요소 선택

먼저 C1을 선택하세요.
원하는 주파수를 생성하는 저항 조합(R1 + 2*R2)의 총 값을 계산하세요.
R1 또는 R2 값을 선택하고 다른 값을 계산합니다. 예를 들어amp예를 들어 (R1 + 2*R2) = 50KΩ이고 R1에 10KΩ 저항을 선택했다고 가정해 보겠습니다. 그러면 R2는 20KΩ 저항이어야 합니다.

듀티 사이클이 50%에 가까운 경우, R2 값을 R1보다 상당히 높게 선택하십시오. R2가 R1보다 큰 경우, 처음에는 계산에서 R1을 무시할 수 있습니다. 예를 들어ampR2의 값이 R1의 10배라고 가정합니다. 위 공식의 수정된 버전을 사용하여 R2의 값을 계산합니다.

그런 다음 결과를 10 이상으로 나누어 R1 값을 구합니다.
표준 555 타이머의 경우 1K옴과 1M옴 사이의 타이밍 저항 값을 사용합니다.

불안정 회로 Example

그림 10은 약 2Hz의 주파수와 약 50%의 듀티 사이클을 갖는 555 구형파 발진기를 보여줍니다. SPDT 스위치 S1이 "시작" 위치에 있으면 출력은 LED 1과 LED 2 사이에서 번갈아 가며 켜집니다. S1이 "정지" 위치에 있으면 LED 1은 계속 켜지고 LED 2는 계속 꺼집니다.

저전력 버전

표준 555는 배터리로 구동되는 회로에 바람직하지 않은 몇 가지 특성을 가지고 있습니다.
최소 운영 볼륨이 필요합니다tag5V의 전압과 비교적 높은 정지 공급 전류.
출력 전환 시 최대 100mA의 전류 스파이크를 생성합니다. 또한, 입력 바이어스 및 임계 전류 요구 사항으로 인해 최대 타이밍 저항 값에 제한이 있으며, 이는 최대 시간 간격과 불안정 주파수를 제한합니다.
7555, TLC555, 프로그래밍 가능한 CSS555와 같은 555 타이머의 저전력 CMOS 버전은 특히 배터리로 구동되는 애플리케이션에서 향상된 성능을 제공하기 위해 개발되었습니다.
표준 장치와 핀 호환이 가능하며 공급량이 더 넓습니다.tage 범위(예:ampTLC555의 경우 2V~16V가 필요하고 상당히 낮은 작동 전류가 필요합니다.
또한 비안정 모드에서 더 높은 출력 주파수(장치에 따라 1~2MHz)를 생성할 수 있으며, 모노안정 모드에서 훨씬 더 긴 시간 간격을 생성할 수 있습니다.
이러한 장치는 표준 555에 비해 출력 전류 용량이 낮습니다. 부하가 10~50mA(장치에 따라 다름)보다 큰 경우 555 출력과 부하 사이에 전류 부스트 회로를 추가해야 합니다.

더 많은 정보를 원하시면

이 글을 555 타이머에 대한 간략한 소개로 생각해 보세요.
자세한 내용을 알아보려면 사용 중인 특정 부품의 제조업체 데이터 시트를 꼭 살펴보세요.
또한 Google에서 빠르게 검색하면 짧은 정보가 없음을 확인할 수 있습니다.tag이 IC에 대한 정보 및 프로젝트 web.
예를 들어amp르, 다음 web이 사이트는 555 타이머의 표준 버전과 CMOS 버전에 대한 자세한 내용을 제공합니다. www.sentex.ca/~mec1995/gadgets/555/555.html.

자주 묻는 질문

질문: 555 타이머에서 트리거 및 임계값 입력의 목적은 무엇입니까?

A: 트리거 입력은 낮은 볼륨이 입력될 때 출력이 높아지도록 합니다.tag높은 볼륨이 발생할 때 임계값 입력이 출력이 높아지는 것을 막는 동안 e가 적용됩니다.tage가 적용됩니다.

질문: 표준 555 타이머의 타이밍에 권장되는 저항 값 범위는 무엇입니까?

답변: 표준 555 타이머 구성에서 정확한 타이밍을 위해서는 1K옴과 1M옴 사이의 저항 값을 사용하는 것이 좋습니다.

문서 / 리소스

Jameco 555 타이머 튜토리얼 [PDF 파일] 사용자 가이드
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참고문헌

사용자 설명서

Jameco 555 타이머 튜토리얼

제품 정보

제품 사용 지침

555 타이머 IC를 구성하는 방법