NE555 vs NE556: IC Timer Mana yang Anda Perlukan

NE555 vs NE556 merupakan perbandingan yang dilakukan setiap pengguna timer ketika desain membutuhkan lebih dari satu rangkaian timer, dan ini adalah salah satu perbandingan paling gamblang dalam elektronika karena kedua komponen berbagi timer internal yang sama. NE555 adalah IC timer tunggal, satu rangkaian timer lengkap dalam kemasan 8-pin, sedangkan NE556 adalah IC timer ganda, dua salinan independen dari rangkaian 555 yang sama dalam kemasan 14-pin, dan keduanya memberikan perilaku monostabil dan astabil yang sama pada spesifikasi catu daya dan timer yang sama. Dengan demikian, perbandingan ini menyangkut jumlah dan kemasan: desain yang membutuhkan satu rangkaian timer menggunakan NE555, sedangkan desain yang membutuhkan dua menggunakan NE556 dan menghemat papan dari komponen kedua. Panduan ini membandingkan keduanya dari sisi kemasan dan pinout, catu daya dan timer, operasi monostabil dan astabil, serta aplikasinya, dan memberikan aturan untuk memilih di antara keduanya, sehingga blok timer memilih versi tunggal atau ganda berdasarkan bukti.

Perbandingan ini juga membuka aspek penggantian, karena 555 dan 556 berada dalam salah satu keluarga yang paling banyak ditiru dalam elektronika. Layout 8-pin NE555 digunakan bersama oleh LM555, SA555, SE555, TLC555, dan varian CMOS 555, dan layout 14-pin NE556 juga digunakan bersama di kelompok yang sama, sehingga desain yang memilih salah satu komponen memiliki pasar pengganti yang dalam dan kompatibel pin. Oleh karena itu, panduan ini mencakup perbandingan teknis dan aspek sourcing sekaligus, dan merupakan referensi kerja yang disimpan seorang insinyur di samping kedua datasheet. NE555 dan NE556 adalah timer yang sama dalam dua varian kemasan, dan perbandingan ini adalah peta antara rangkaian tunggal dan rangkaian ganda.

NE555 vs NE556: Perbedaan Inti

Perbedaan inti antara NE555 dan NE556 adalah jumlah rangkaian pewaktu di dalam kemasan, dan setiap perbedaan praktis mengikuti jumlah tersebut. NE555 berisi satu timer 555 lengkap, yaitu pemicu, ambang, pengosongan, kontrol, setel ulang, dan keluaran, dalam kemasan 8 pin, sedangkan NE556 berisi dua timer 555 yang lengkap dan independen dalam kemasan 14 pin, masing-masing dengan pin pemicu, ambang, pengosongan, kontrol, setel ulang, dan keluarannya sendiri. Dua timer di dalam NE556 memiliki desain yang sama dengan NE555 tunggal, keduanya berjalan dari catu daya yang sama, dan menghasilkan perilaku monostabil dan astabil yang sama, jadi perbandingan ini bukan kontes performa, melainkan keputusan kemasan dan jumlah, yaitu berapa banyak rangkaian pewaktu yang dibutuhkan papan dan kemasan mana yang melayaninya. Insinyur yang memahami hal ini akan membaca bagian perbandingan berikutnya dengan benar, varian tunggal untuk desain satu timer dan varian ganda untuk desain dua timer.

Kedua komponen juga berbagi arsitektur pewaktuan yang mendefinisikan keluarga timer ini, dan arsitektur bersama ini perlu disebutkan karena menjelaskan setiap spesifikasi yang mengikutinya. Timer 555 bekerja dengan membandingkan tegangan kapasitor terhadap dua referensi internal, referensi pemicu bawah pada sepertiga catu daya dan referensi ambang atas pada dua pertiga catu daya, lalu menggerakkan transistor pengosongan internal dan tahap keluaran dari hasil perbandingan tersebut. Mode monostabil memicu timer untuk menghasilkan satu pulsa keluaran yang lebarnya diatur oleh resistor dan kapasitor eksternal, dan mode astabil membuat timer berosilasi terus-menerus dengan frekuensi dan siklus kerja yang diatur oleh dua resistor eksternal dan satu kapasitor. NE555 dan NE556 adalah arsitektur yang sama dalam satu dan dua salinan, dan perbandingan pewaktuan, catu daya, serta keluarannya adalah perbandingan dari desain yang sama. Perbedaan intinya adalah jumlah, dan arsitektur bersama itulah yang dilipatgandakan oleh jumlah tersebut.

Timer 555 tunggal versus timer 556 ganda

Timer tunggal dan timer ganda berbeda dalam satu dimensi yang benar-benar penting bagi skema rangkaian, yaitu jumlah rangkaian pewaktu yang dapat digunakan papan. Desain yang membutuhkan satu osilator, satu monostabil, satu pembangkit pulsa, atau satu penundaan, menggunakan NE555 dan memakai satu komponen 8 pin, sedangkan desain yang membutuhkan dua dari semua fungsi tersebut, osilator dan monostabil, dua penundaan, atau dua osilator, menggunakan NE556 dan memakai satu komponen 14 pin untuk keduanya. NE556 bukan timer yang lebih cepat atau lebih baik daripada NE555, ini adalah dua timer yang sama, dan perbandingan yang memperlawankannya sebagai pesaing meleset dari inti persoalan, karena keduanya adalah rangkaian yang sama dalam dua jumlah kemasan. Varian ganda juga membawa kemudahan catu daya bersama, dua timer berjalan dari VCC dan ground yang sama dan perancang cukup melakukan bypass catu daya satu kali, serta membawa karakter suhu bersama, dua timer saling mengikuti saat suhu berubah. Perbedaan tunggal-versus-ganda adalah jumlahnya, jumlah itu menentukan kemasan, dan kemasan itulah yang dipasang pada papan.

Susunan Kaki dan Paket: NE555 vs NE556

Paket dan susunan kaki adalah perbedaan fisik yang diperhatikan papan, dan perbandingan ini adalah keputusan tapak komponen. NE555 hadir dalam paket 8 kaki, DIP-8 dan SOIC-8, dengan kaki-kakinya tersusun sebagai arde, pemicu, keluaran, reset, kontrol, ambang, pengosongan, dan catu daya, dan desain yang menggunakan satu pewaktu membaca tata letak 8 kaki. NE556 hadir dalam paket 14 kaki, DIP-14 dan SOIC-14, dengan pewaktu A menempati separuh kaki dan pewaktu B separuh lainnya, berbagi catu daya pada kaki-kaki ujung, dan desain yang menggunakan dua pewaktu membaca tata letak 14 kaki. Kedua paket tidak dapat dipertukarkan; papan yang memasang NE555 tidak dapat memasang NE556, dan papan yang membutuhkan dua pewaktu tidak menginginkan dua NE555 ketika satu NE556 dapat melayani pekerjaan dengan ruang yang lebih sedikit. Keputusan paket adalah keputusan pertama dalam perbandingan ini, dan keputusan itulah yang diikuti oleh skematik dan tata letak.

Susunan kaki juga memuat fungsi-fungsi kaki yang dihubungkan perancang, dan perbandingan ini membacanya per pewaktu. Delapan kaki NE555 membawa pemicu, keluaran, reset, tegangan kontrol, ambang, dan pengosongan, dan dua pewaktu NE556 membawa fungsi yang sama pada kaki-kakinya sendiri dengan catu daya yang digunakan bersama, dan rangkaian pewaktu yang dibangun perancang untuk NE555 dapat langsung diterjemahkan ke salah satu bagian NE556 dengan memetakan kaki-kakinya. Kaki reset dan kaki kontrol perlu dibaca, karena reset menimpa pewaktuan dan kaki kontrol menetapkan referensi pewaktuan, dan desain yang menggunakannya menghubungkan keduanya dengan cara yang sama pada kedua komponen. Paket dan susunan kaki adalah kontrak fisik dari perbandingan ini, fungsi-fungsi kaki adalah klausul kecil kontrak tersebut, dan perancang yang membacanya menghubungkan pewaktu tunggal atau ganda dengan rangkaian pewaktu yang sama.

Tata letak NE555 8 kaki dan NE556 14 kaki dibandingkan

Membandingkan tata letak 8 kaki dan 14 kaki menempatkan pewaktu tunggal dan pewaktu ganda secara berdampingan. Tata letak 8 kaki NE555 menyusun kaki-kaki pewaktu mengelilingi paket, catu daya di kaki 8, arde di kaki 1, serta pemicu, ambang, pengosongan, kontrol, reset, dan keluaran di bagian tengah, sedangkan tata letak 14 kaki NE556 memberikan pewaktu A kaki-kaki di satu sisi dan pewaktu B kaki-kaki di sisi lain, dengan catu daya di salah satu ujung dan arde di ujung lainnya. Perancang papan membaca tata letak sebagai tapak komponen; pola bantalan SOIC-8 dan pola bantalan SOIC-14 berbeda, dan pemilihan terkunci pada tata letak yang digambar skematik. Tata letak juga mengisahkan soal derau dan interferensi silang, karena dua pewaktu dalam satu paket berbagi substrat dan catu daya, dan desain yang menjalankan kedua pewaktu secara bersamaan memintas catu daya serta memisahkan jalur arde sesuai rekomendasi catatan tata letak pada lembar data. Perbandingan tata letak adalah separuh fisik dari pemilihan, dan separuh itulah yang diselesaikan skematik terlebih dahulu.

Spesifikasi Catu Daya dan Pewaktuan: NE555 vs NE556

Spesifikasi catu daya dan pewaktuan dari NE555 dan NE556 adalah sama untuk setiap pewaktu, karena kedua pewaktu tersebut memiliki desain yang sama, dan perbandingan ini memperlakukannya sebagai kesamaan, bukan sebagai perbedaan. Kedua komponen beroperasi pada catu daya dari sekitar 4,5 volt hingga 16 volt, rentang bipolar klasik 555, dan keduanya menarik arus operasi yang tercantum dalam datasheet, dengan NE556 menarik arus untuk dua pewaktunya dan NE555 untuk satu pewaktunya. Perilaku pewaktuannya sama: pulsa keluaran monostabil kira-kira 1,1 kali resistor eksternal dikali kapasitor, dan frekuensi serta siklus kerja astabil diatur oleh dua resistor eksternal dan kapasitor dengan faktor klasik 0,693, dan akurasi pewaktuan bergantung pada komponen eksternal dan suhu, bukan pada komponen mana di antara keduanya yang menjalankan rangkaian. Catu daya dan pewaktuan adalah landasan bersama dari perbandingan ini, dan perancang yang memahami rumus pewaktuan 555 juga memahami 556, karena kedua bagian dari 556 menjalankan rumus yang sama.

Spesifikasi pewaktuan juga memuat batasan-batasan yang dibaca oleh desain, karena akurasi keluarga ini adalah ciri khas dari 555. Level ambang dan pemicu mengikuti catu daya pada sepertiga dan dua pertiga, itulah sebabnya pewaktuan 555 berbasis rasio catu daya, bukan berbasis nilai absolut, dan akurasi rangkaian monostabil atau astabil 555 ditentukan oleh toleransi resistor eksternal dan kapasitor serta akurasi referensi internal pewaktu itu sendiri, yang umumnya berkisar beberapa persen untuk komponen klasik ini. Drive keluaran dan penyerapan arusnya sama pada setiap pewaktu, yaitu keluaran bipolar klasik yang dapat menyuplai dan menyerap puluhan miliampere sesuai yang dispesifikasikan datasheet, dan rentang catu daya serta keluarannya merupakan antarmuka desain terhadap beban. Perbandingan catu daya dan pewaktuan adalah perbandingan dari desain yang dimiliki bersama, dan NE555 serta NE556 sama-sama mampu pada catu daya dan pewaktuan yang sama, yang merupakan pernyataan jujur yang dibuat oleh datasheet.

Bagaimana rumus pewaktuan berlaku untuk kedua pewaktu

Rumus pewaktuan berlaku secara identik untuk NE555 dan untuk setiap bagian dari NE556, karena arsitektur internalnya sama. Dalam mode monostabil, pemicu pada pin pemicu memulai pulsa keluaran yang lebarnya kira-kira 1,1 kali resistor pewaktu dikali kapasitor pewaktu, dan rumus ini berlaku untuk pewaktu tunggal maupun untuk salah satu pewaktu pada komponen ganda. Dalam mode astabil, keluaran berosilasi dengan waktu pengisian yang diatur oleh jumlah kedua resistor melalui kapasitor dan waktu pengosongan yang diatur oleh resistor yang lebih rendah, dengan frekuensi dan siklus kerja dihitung dari faktor klasik 0,693, dan sekali lagi rumus ini berlaku untuk kedua komponen. Desain yang membangun rangkaian monostabil dengan NE555 juga membangun rangkaian monostabil yang sama dengan salah satu bagian dari NE556 dengan memetakan pin serta resistor eksternal dan kapasitor, dan pewaktuannya sama dalam batas toleransi komponen. Rumus bersama inilah alasan mengapa perbandingan pewaktuan adalah perbandingan angka yang sama, dan alasan mengapa seorang perancang yang menguasai 555 juga menguasai 556.

Operasi Monostabil dan Astabil: NE555 vs NE556

Dua mode operasi keluarga 555 adalah monostabil, yaitu satu-denyut, dan astabil, yaitu osilator; perbandingan NE555 dan NE556 adalah perbandingan mode yang sama dalam satu dan dua unit. Mode monostabil menghasilkan satu pulsa keluaran saat dipicu, digunakan untuk anti-pantul, penundaan, pulsa berjangka, dan urutan satu-denyut; NE555 melayani satu monostabil, sedangkan NE556 melayani dua monostabil, dua penundaan, satu penundaan dan satu pulsa, atau sepasang urutan. Mode astabil menghasilkan osilator yang berjalan bebas, digunakan untuk kedip, generator nada, PWM, sumber detak, dan rangkaian pulsa; NE555 melayani satu osilator, sedangkan NE556 melayani dua osilator, dua frekuensi, satu osilator dan satu monostabil, atau satu pulsa variabel dan satu pulsa tetap. Mode-mode ini adalah kosakata keluarga 555, dan jumlahnya menentukan berapa banyak kosakata yang dipakai papan, yang merupakan inti praktis dari perbandingan. Desain yang membutuhkan satu mode di satu tempat memakai varian tunggal, dan desain yang membutuhkan dua mode atau dua unit dari satu mode memakai varian ganda.

Mode-mode juga membawa aplikasi yang dipetakan desain ke pewaktu-pewaktu, dan pemetaan itu adalah separuh aplikasi dari perbandingan. Satu LED berkedip, satu nada tanpa sentuhan, satu tombol anti-pantul, atau satu relai berjangka memakai NE555; rangkaian yang menggabungkan dua dari hal-hal itu, satu osilator yang menggerakkan satu monostabil, dua kedip asinkron, atau sepasang pewaktu dalam satu urutan, memakai NE556. Dua pewaktu pada varian ganda juga dapat dirangkai kaskade dalam satu desain, satu pewaktu menghasilkan detak dan yang lain membagi atau menundanya; kaskade adalah alasan umum untuk memilih 556 daripada dua 555, karena varian ganda berbagi catu daya dan arde serta mengikuti suhu. Pemetaan mode dan aplikasi adalah permukaan kerja dari perbandingan ini, dan bagian-bagian lanjutan panduan ini menyebutkan pilihan-pilihan spesifik yang masing-masing dilayani oleh varian tunggal dan varian ganda.

Ketika dua pewaktu lebih baik daripada satu

Dua pewaktu lebih baik daripada satu pada desain yang membutuhkan lebih dari satu fungsi pewaktuan, dan keputusan jumlah itu adalah inti perbandingan. Papan yang membutuhkan satu detak dan satu penundaan, dua osilator independen, satu generator pulsa dan satu peredam pantulan, atau satu kaskade ketika satu pewaktu menggerakkan pewaktu lain, memiliki dua kebutuhan pewaktuan; NE556 melayani semuanya dengan satu komponen, satu bypass catu daya, dan satu tapak PCB, sementara dua NE555 melayani dengan dua komponen dan dua tapak PCB. Varian ganda juga membawa keunggulan pelacakan suhu, karena dua pewaktu di dalam satu kemasan melihat suhu die yang sama dan bergeser bersamaan, yang penting untuk desain yang bergantung pada rasio ketika dua rangkaian pewaktuan harus tetap cocok. Desain yang membutuhkan dua pewaktu dan menghargai ruang papan, catu daya bersama, dan kecocokan itu memakai NE556; desain yang membutuhkan satu pewaktu, atau membutuhkan pewaktu pada papan terpisah, memakai NE555. Keputusan bahwa dua pewaktu lebih baik adalah jawaban praktis dari perbandingan ini, dan itulah alasan NE556 ada.

Kapan Memilih NE555

Pilih NE555 ketika desain membutuhkan tepat satu sirkuit timing, karena timer tunggal memberikan one-shot atau osilator dengan ukuran kaki terkecil 8-pin dan pemasangan paling sederhana. Pilih ketika sirkuit timing terisolasi, satu fungsi di satu papan, karena NE555 tunggal adalah cara paling ringan untuk menambahkan timer ke desain yang sebaliknya tidak memiliki satupun. Pilih ketika ruang papan penting dan paket 8-pin cocok di tempat di mana 14-pin tidak cocok, dan ketika desain tidak mengharapkan sirkuit timing kedua tumbuh ke papan kemudian. NE555 adalah jawaban untuk pertanyaan satu-timer, dan aturan perbandingan adalah membiarkan timer tunggal menguasai fungsi timing tunggal.

Pilihan 555 juga membawa kedalaman keluarga, karena NE555 adalah salah satu komponen paling banyak direproduksi di bidang elektronika. Tata letak 8-pin dibagi oleh LM555, SA555, SE555, varian CMOS seperti TLC555 dan ICM7555 dengan suplai lebih luas dan arus lebih rendah, serta bidang komponen domestik, sehingga desain yang memilih NE555 memiliki pasar pengganti yang dalam, dari komponen bipolar yang cocok dengan drive dan suplai hingga komponen CMOS yang menghemat arus. Sourcing dan kualifikasi adalah pandangan penggantian yang kedalaman keluarga ciptakan, dan pandangan panduan adalah yang sama, timer yang tepat, ukuran kaki terkecil, dan keluarga yang dalam.

Kapan Memilih NE556

Pilih NE556 ketika desain membutuhkan dua rangkaian pewaktu, karena pewaktu ganda ini memberikan keduanya dengan satu komponen 14 pin, satu bypass catu daya, dan satu tapak PCB. Pilih NE556 ketika kedua pewaktu harus sepadan, kedua osilator yang saling mengikuti, kaskade di mana satu pewaktu menggerbang pewaktu lainnya, serta dua penundaan yang rasionya harus tetap terjaga, karena pewaktu ganda berbagi die dan menyimpang bersama dengan cara yang tidak mungkin dilakukan oleh dua 555 yang terpisah. Pilih NE556 ketika papan mementingkan jumlah komponen; satu 556, bukan dua 555, menghemat biaya, penempatan, dan perutean. NE556 adalah jawaban untuk kebutuhan dua pewaktu, dan aturan perbandingan ini adalah membiarkan pewaktu ganda memegang kedua fungsi pewaktuan tersebut.

Pilihan 556 juga membaca karakter aplikasinya sendiri, karena kedua pewaktu pada pewaktu ganda ini melayani desain-desain yang menggabungkan mode-mode tersebut. Rangkaian kontrol motor dengan osilator PWM dan waktu mati monostabil, rangkaian alarm dengan dua nada, rangkaian sekuensial dengan dua penundaan, dan bangku uji dengan clock dan pemicu, semuanya mengambil NE556 dan memakai kedua bagiannya; desain yang membutuhkan pasangan mengambil komponen yang menyediakannya. 556 juga memiliki keluarga penggantinya, karena tata letak ganda 14 pin direproduksi di lini yang sama dengan 555, sehingga pasokan terjamin sebagaimana pasokan 555. Kisah 556 adalah jalur dua pewaktu dan pasangan yang sepadan, dan pandangan panduan ini selaras: jumlah yang tepat, satu komponen, dan keluarga yang luas.

Contoh desain monostabil: satu tembakan dan anti-pantulan

Merancang rangkaian monostabil dengan 555 atau salah satu separuh dari 556 adalah contoh pengerjaan yang membuat rumus pewaktuan menjadi konkret, dan dimulai dengan persamaan t sama dengan 1,1 kali resistor pewaktu dikali kapasitor pewaktu. Ambil pulsa satu tembakan selama satu detik: pilih kapasitor yang sesuai, misalnya 10 mikrofarad, dan selesaikan untuk resistor, 1 dibagi 1,1 kali 10 mikrofarad, sekitar 90,9 kilohm, lalu gunakan nilai standar terdekat, 100 kilohm, dan pulsa sebenarnya adalah 1,1 kali 100 kilohm dikali 10 mikrofarad, sekitar 1,1 detik, yang merupakan satu tembakan yang nyaman untuk penundaan atau pulsa berdurasi tertentu. Ambil anti-pantulan selama sepuluh milidetik: pilih kapasitor 0,1 mikrofarad, selesaikan untuk resistor, 0,01 dibagi 1,1 kali 0,1 mikrofarad, sekitar 90,9 kilohm, gunakan nilai standar 100 kilohm, dan pulsa sebenarnya sekitar 11 milidetik, yang menyaring pantulan sakelar dengan nyaman. Perangkaiannya sama untuk keduanya, pemicu ditarik rendah oleh peristiwa tersebut, RC pewaktu terhubung antara ambang dan pengosongan melalui resistor, dan keluaran tetap tinggi selama periode tersebut, dan desain pada 555 terpetakan langsung ke salah satu separuh 556 berdasarkan posisi pin-nya.

Contoh pengerjaan ini juga mengungkap batasan yang diwarisi oleh akurasi pewaktuan. Pemicu harus ditarik ke bawah sepertiga dari catu daya untuk memulai pulsa, dan kapasitor pewaktu mengisi melalui resistor hingga dua pertiga dari catu daya sebelum komparator internal mengakhiri pulsa, itulah sebabnya pewaktuan berbasis rasio catu daya dan mengapa catu daya yang stabil mempertahankan waktu yang stabil. Akurasi pulsa ditentukan oleh toleransi resistor dan kapasitor serta pergeseran suhunya; resistor film karbon lima persen dan kapasitor lima persen menghasilkan waktu dalam beberapa persen dari nilai nominal pada suhu ruang, dan lebih besar lagi di seluruh rentang suhu, sehingga desain yang kritis terhadap pewaktuan menggunakan resistor presisi dan kapasitor dengan pergeseran rendah serta memperhitungkan anggaran toleransi. Perilaku pemicu ulang adalah hal lain yang terungkap: pemicu yang tiba lagi selama pulsa, pada 555 klasik yang tidak dapat dipicu ulang, tidak memulai ulang apa pun, sementara varian CMOS dengan opsi yang dapat dipicu ulang berperilaku berbeda, dan desain yang membutuhkan pemicuan ulang harus memperhatikan varian tersebut. Contoh pengerjaan monostabil ini sama untuk NE555 dan NE556, dan rangkaian inilah yang digunakan oleh aplikasi satu tembakan dan anti-pantulan.

Tabel contoh perhitungan satu tembakan

Tabel contoh perhitungan satu tembakan mengumpulkan nilai-nilai pewaktuan yang umum sehingga perancang dapat memilih pasangan RC dalam sekali pandang. Untuk anti-pantulan 10 milidetik, kapasitor 0,1 mikrofarad dan resistor 91 kilohm menghasilkan sekitar 10 milidetik; untuk penundaan 100 milidetik, kapasitor 1 mikrofarad dan resistor 91 kilohm menghasilkan sekitar 100 milidetik; untuk pulsa 1 detik, kapasitor 10 mikrofarad dan resistor 91 kilohm menghasilkan sekitar 1 detik; dan untuk pulsa 5 detik, kapasitor 10 mikrofarad dan resistor 470 kilohm menghasilkan sekitar 5,2 detik. Polanya adalah faktor 1,1: pilih kapasitor untuk membawa resistor ke rentang kilohm yang nyaman, karena resistor satu megaohm menimbulkan derau dan resistor seratus ohm membebani pengosongan dan catu daya, dan nilai standar 91 kilohm atau 470 kilohm menempatkan pewaktuan pada rentang praktis. Tabel adalah referensi cepat yang nilainya dihitung oleh rumus tersebut, dan rumus adalah alat yang memperluas tabel ke nilai apa pun, yang merupakan kebiasaan kerja perancang 555 dan 556.

Desain Astabil dengan Contoh Perhitungan: Menghitung Frekuensi dan Siklus Kerja

Merancang osilator astabil dengan 555 atau 556 adalah contoh perhitungan yang menghasilkan frekuensi dan siklus kerja, dan dimulai dengan dua persamaan waktu. Waktu pengisian adalah 0,693 kali jumlah kedua resistor dikali kapasitor, dan waktu pengosongan adalah 0,693 kali resistor bawah dikali kapasitor; periode adalah jumlah keduanya dan frekuensi adalah kebalikannya. Ambil target sekitar satu kilohertz: pilih kapasitor 0,01 mikrofarad, lalu pilih resistor sehingga waktu pengisian dan waktu pengosongan berjumlah satu milidetik. Pilihan klasiknya, resistor atas 4,7 kiloohm dan resistor bawah 68 kiloohm, mengisi melalui 72,7 kiloohm dengan waktu pengisian sekitar 0,5 milidetik dan mengosong melalui 68 kiloohm dengan waktu pengosongan sekitar 0,47 milidetik, sehingga totalnya sekitar 0,97 milidetik untuk frekuensi sedikit di atas satu kilohertz dengan siklus kerja mendekati 52 persen. Siklus kerja ditentukan oleh rasio resistor, dan astabil klasik 555 tidak dapat mencapai tepat 50 persen karena pengosongan melewati resistor atas; oleh karena itu desain tepat-50-persen menambahkan dioda yang melewati resistor atas selama pengosongan, dan para perancang yang membutuhkan gelombang kotak simetris menggunakan dioda atau pembagi setelahnya.

Contoh perhitungan ini juga menunjukkan batas-batas praktis astabil. Resistor atas tidak boleh terlalu kecil, karena transistor pengosongan pada komponen klasik menyerap arus yang melewatinya dan nilai yang kecil membebani transistor, sehingga resistor seri kelas 1 kiloohm adalah perlindungan umum. Akurasi pewaktuan mengikuti toleransi resistor dan kapasitor serta suhu, anggaran yang sama seperti monostabil, dan frekuensi bergeser mengikuti catu daya karena ambang batas melacak catu daya tetapi RC bersifat absolut, sehingga catu daya yang stabil menjaga frekuensi tetap. Astabil pada 555 dipetakan ke salah satu bagian 556 melalui pin, dan kedua bagian 556 dapat menjalankan dua frekuensi independen, yaitu sinyal pewaktu dan denyut yang lebih lambat, sebuah kaskade yang dimudahkan oleh timer ganda. Astabil dengan contoh perhitungan ini adalah rangkaian yang sama untuk timer tunggal dan ganda, dan merupakan rangkaian di balik kedip, nada, dan PWM yang dijalankan keluarga ini.

Tabel perhitungan astabil dengan contoh

Tabel astabil dengan contoh menunjukkan pasangan RC yang menghasilkan frekuensi-frekuensi umum. Untuk kedip lambat mendekati 1 hertz, kapasitor 10 mikrofarad dengan pasangan 680 kiloohm dan 6,8 kiloohm memberikan waktu pengisian mendekati 0,48 detik dan waktu pengosongan mendekati 0,047 detik, periode mendekati 0,52 detik, frekuensi mendekati 1,9 hertz, serta siklus kerja tinggi-berdurasi-panjang yang cocok untuk LED yang sebagian besar tetap mati. Untuk nada audio mendekati 1 kilohertz, kapasitor 0,01 mikrofarad dengan pasangan 4,7 kiloohm dan 68 kiloohm dari contoh perhitungan memberikan sedikit di atas 1 kilohertz. Untuk denyut cepat mendekati 10 kilohertz, kapasitor 0,001 mikrofarad dengan pasangan 1 kiloohm dan 68 kiloohm memberikan periode mendekati 48 mikrodetik dan frekuensi mendekati 21 kilohertz, melewati pita audio untuk pensaklaran dan kedip cepat. Tabel adalah rumus dalam bentuk cepat, dan rumus adalah alat yang menghitung frekuensi apa pun, yang merupakan kebiasaan kerja perancang osilator 555 dan 556.

Menggerakkan Beban dari Keluaran Pewaktu

Menggerakkan beban dari keluaran 555 adalah antarmuka antara pewaktu dan dunia, dan kemampuan arus serta jenis beban menentukan rangkaian. Pewaktu 555 bipolar klasik dapat menyuplai dan menyerap arus dalam kelas 200 miliampere menurut angka tipikal pada datasheet, yang cukup untuk LED, lampu kecil, masukan logika, dan beban ringan, sedangkan varian CMOS menyuplai jauh lebih kecil, dalam puluhan miliampere, sehingga penilaian beban dimulai dari varian dan datasheet. Sebuah LED digerakkan melalui resistor seri yang mengatur arus; nilai resistor adalah tegangan catu daya dikurangi tegangan jatuh maju LED dibagi dengan arus yang diinginkan, dan resistor melindungi baik LED maupun keluaran. Relai atau solenoida digerakkan melalui transistor atau tahap Darlington, bukan secara langsung, karena kumparan menarik arus dan tegangan balik saat mati akan membebani keluaran, dan dioda flyback yang terpasang paralel pada kumparan membatasi lonjakan balik. Pengeras suara atau buzzer digerakkan melalui keluaran menuju kapasitor seri dan resistor, digandengkan secara AC untuk menjaga DC tidak masuk ke transduser, yang merupakan rangkaian nada klasik. Beban keluaran adalah antarmuka yang dilayani oleh penggerak sederhana keluarga ini, dan desain memperhitungkan arus serta tegangan balik sebelum menghubungkan beban.

Beban juga berinteraksi dengan pewaktuan, karena beban berat pada keluaran menarik arus dari catu daya dan penurunan tegangan catu daya menggeser ambang-ambang dan pewaktuan. Sebuah 555 yang menggerakkan lampu atau relai secara langsung dapat menarik catu daya turun pada tepi peralihan dan pewaktuan menjadi bergeser, oleh karena itu catu daya di-bypass dengan kapasitor bulk dan keramik pada pin VCC, dan beban digerakkan dari rel dengan dekopling tersendiri. Desain yang memisahkan catu daya pewaktuan dari catu daya beban, atau me-bypass keduanya, menjaga pewaktuan tetap stabil di bawah beban. Disiplin yang sama berlaku untuk 556, yang kedua bagiannya menggerakkan dua beban, dan bypass serta dekopling melayani kedua pewaktu, yang merupakan kemudahan catu daya bersama dan perhatian catu daya bersama dari pewaktu ganda. Penggerakan beban adalah separuh antarmuka dari desain pewaktu, dan bypass serta dekopling adalah disiplin yang menjaga pewaktuan tetap akurat di bawah beban, yang menyempurnakan kerja rangkaian astabil dan monostabil.

Mengukur dan Mengatasi Masalah pada Timer 555

Mengukur 555 di meja kerja adalah konfirmasi bahwa pewaktuan sesuai dengan rumus, dan merupakan langkah yang menemukan kesalahan pengkabelan. Uji pin keluaran dengan osiloskop dan baca frekuensi serta siklus kerja terhadap nilai yang dihitung; one-shot monostabil menunjukkan pulsa tunggal dan lebarnya, sedangkan astabil menunjukkan gelombang kotak yang berjalan dan rasionya, dan pengukuran dalam toleransi resistor dan kapasitor mengonfirmasi rangkaian. Uji pin ambang dan pin pemicu untuk melihat ramp pengisian dan titik-titik komparator, yang mengajarkan pewaktuan secara visual dan menemukan kapasitor yang tidak mengisi, dan uji catu daya untuk riak yang disuntikkan oleh beban atau bypass yang hilang. Hasil pengukuran dicatat di samping nilai desain, dan catatan tersebut menjadi bukti bahwa blok timer bekerja sesuai rancangan, disiplin yang sama yang diterapkan seri ini pada setiap rangkaian yang dibangunnya.

Daftar pemecahan masalah untuk 555 ini singkat dan konsisten, serta mencakup kesalahan-kesalahan yang menghentikan papan baru. Jika keluaran tetap tinggi dan tidak pernah berpulsa, periksa pin pemicu, yang harus ditarik turun hingga di bawah sepertiga dari catu daya untuk memulai monostabil, dan pin reset, yang harus dijaga tetap tinggi, karena reset bersifat aktif-rendah dan reset yang mengambang dapat menahan komponen dalam keadaan terkunci. Jika keluaran tetap rendah dan tidak pernah berosilasi, periksa jalur RC, resistor yang terhubung dari catu daya ke pin ambang dan pin pengosongan, serta kapasitor ke ground, dan periksa pin kontrol, yang seharusnya membawa kapasitor bypass 0,01 mikrofarad ke ground, karena pin kontrol menetapkan referensi dua pertiga dan pin kontrol yang berisik mengganggu pewaktuan. Jika pewaktuan meleset, periksa toleransi komponen dan stabilitas catu daya, dan jika keluaran berkedip atau catu daya beriak, tambahkan kapasitor bypass 0,1 mikrofarad dan 10 mikrofarad di pin VCC. Daftar pemecahan masalah ini adalah penutup praktis dari desain, dan merupakan daftar periksa yang disimpan perancang untuk papan pertama dari setiap blok 555 atau 556, pada timer tunggal dan pada masing-masing bagian dari timer ganda.

NE555 vs NE556: Ekuivalen dan Penggantinya

Sudut pandang penggantian dalam perbandingan NE555 vs NE556 adalah peluang pengadaan yang terbuka dari kedua pilihan tersebut, dan sudut pandang ini sama untuk kedua komponen. NE555 berada dalam keluarga yang tata letak 8 kakinya direproduksi oleh setiap pemasok dan beragam komponen, sedangkan NE556 berada dalam keluarga yang tata letak ganda 14 kakinya dilayani oleh beragam komponen yang sama, sehingga kedua desain memiliki pasar pengganti kompatibel pin yang luas. Kualifikasi penggantian menerapkan disiplin yang sama seperti substitusi apa pun: pastikan kemasan dan konfigurasi kakinya—DIP-8 atau SOIC-8 untuk 555, serta DIP-14 atau SOIC-14 untuk 556; pastikan rentang tegangan catu daya dan kemampuan menggerakkan keluarannya; pastikan perilaku pewaktuan; dan uji pengganti di papan pada seluruh rentang suhu. Penggantian ini kompatibel pin karena tata letaknya terstandarisasi, dan pengadaannya luas karena keluarga komponen ini sudah lama dan memiliki banyak varian—kombinasi yang membuat perbandingan pewaktu ini ramah terhadap rantai pasok.

Perbandingan ini juga menyentuh keluarga pewaktu CMOS yang berada di samping kedua komponen tersebut, karena TLC555, ICM7555, dan varian CMOS 555 melayani jalur catu daya untuk arus rendah dan rentang tegangan lebar yang tidak dapat dilayani oleh NE555 dan NE556 bipolar. Desain bertenaga baterai yang membutuhkan pewaktu pada catu daya rendah atau arus operasi mikroampere akan memilih komponen CMOS, sedangkan desain yang membutuhkan penggerak bipolar klasik akan memilih NE555 atau NE556; perbandingan keduanya menjadi jembatan antara dua keluarga pewaktu tersebut. Perancang yang membaca perbandingan NE555 vs NE556 dengan cara ini akan memilih pewaktu tunggal atau pewaktu ganda berdasarkan jumlah pewaktu yang dibutuhkan, kemasan, dan aplikasinya, dan pilihan tersebut adalah solusi kerja yang diterima oleh skematik maupun papan.