NE555 vs NE556: Chọn IC Định Thời Nào Phù Hợp

NE555 so với NE556 là cuộc so sánh mà bất kỳ người dùng bộ định thì nào cũng thực hiện khi thiết kế cần nhiều hơn một mạch định thì, và đây là một trong những so sánh rõ ràng nhất trong lĩnh vực điện tử vì hai linh kiện này chia sẻ cùng một bộ định thì nội bộ. NE555 là IC định thì đơn, một mạch định thì hoàn chỉnh trong gói 8 chân, và NE556 là IC định thì kép, hai bản sao độc lập của cùng một mạch 555 trong gói 14 chân, và cả hai mang lại cùng một hành vi đơn ổn và phi ổn trên cùng một nguồn cung cấp và thông số định thì. So sánh do đó xoay quanh số lượng và kiểu đóng gói: một thiết kế cần một mạch định thì chọn NE555, và một thiết kế cần hai chọn NE556 để tiết kiệm cho bo mạch một linh kiện thứ hai. Hướng dẫn này so sánh hai linh kiện trên tất cả các khía cạnh từ kiểu đóng gói và sơ đồ chân, nguồn cung cấp và định thì, hoạt động đơn ổn và phi ổn, đến các ứng dụng, đồng thời đưa ra quy tắc chọn lựa giữa hai linh kiện, để khối bộ định thì chọn phiên bản đơn hoặc kép dựa trên bằng chứng.

So sánh này cũng mở ra góc nhìn thay thế, bởi vì 555 và 556 nằm trong một trong những họ linh kiện được sao chép rộng rãi nhất trong lĩnh vực điện tử. Bố cục 8 chân của NE555 được chia sẻ bởi LM555, SA555, SE555, TLC555 và các biến thể CMOS 555, và bố cục 14 chân của NE556 được chia sẻ xuyên suốt cùng họ, vì vậy một thiết kế chọn một trong hai linh kiện đều có thị trường thay thế tương thích chân sâu rộng. Hướng dẫn do đó bao gồm cả so sánh kỹ thuật và góc nhìn tìm nguồn cung, và đây là tài liệu tham khảo làm việc mà một kỹ sư giữ bên cạnh hai datasheet. NE555 và NE556 là cùng một bộ định thì ở hai số lượng gói, và so sánh là bản đồ giữa mạch đơn và mạch kép.

NE555 vs NE556: Sự Khác Biệt Cốt Lõi

Sự khác biệt cốt lõi giữa NE555 và NE556 là số lượng mạch định thì trong gói, và mọi khác biệt thực tế đều phát sinh từ con số đó. NE555 chứa một bộ định thì 555 hoàn chỉnh, với trigger, ngưỡng, xả, điều khiển, reset và output, trong gói 8 chân, và NE556 chứa hai bộ định thì 555 hoàn chỉnh và độc lập trong gói 14 chân, mỗi bộ có các chân trigger, ngưỡng, xả, điều khiển, reset và output riêng. Hai bộ định thì bên trong NE556 giống hệt với thiết kế đơn NE555, chúng chạy từ cùng một nguồn cung cấp, và chúng tạo ra cùng một hành vi đơn ổn và phi ổn, vì vậy so sánh không phải là cuộc thi hiệu suất, mà là quyết định về đóng gói và số lượng, bao nhiêu mạch định thì bo mạch cần và gói nào phục vụ chúng. Kỹ sư hiểu điều đó sẽ đọc phần còn lại của so sánh đúng cách, phiên bản đơn cho thiết kế một bộ định thì và phiên bản kép cho thiết kế hai bộ định thì.

Hai linh kiện cũng chia sẻ kiến trúc định thì định nghĩa họ, và kiến trúc chia sẻ này đáng để nêu ra vì nó giải thích mọi thông số tiếp theo. Bộ định thì 555 hoạt động bằng cách so sánh điện áp tụ điện với hai tham chiếu nội bộ, tham chiếu trigger dưới ở một phần ba nguồn cung cấp và tham chiếu ngưỡng trên ở hai phần ba nguồn cung cấp, và nó điều khiển một transistor xả nội bộ và một tầng output từ so sánh đó. Chế độ đơn ổn kích hoạt bộ định thì cho một xung output đơn có độ rộng được đặt bởi một điện trở và tụ điện bên ngoài, và chế độ phi ổn làm cho bộ định thì dao động liên tục với tần số và duty cycle được đặt bởi hai điện trở bên ngoài và một tụ điện. NE555 và NE556 là cùng một kiến trúc trong một và hai bản sao, và so sánh về định thì, nguồn cung cấp và output là so sánh của thiết kế chia sẻ. Sự khác biệt cốt lõi là số lượng, và kiến trúc chia sẻ là những gì số lượng đó nhân lên.

Bộ định thì 555 đơn so với bộ định thì 556 kép

Bộ định thì đơn và kép khác nhau đúng trong một chiều duy nhất quan trọng đối với sơ đồ mạch, đó là số lượng mạch định thì mà bo mạch có thể sử dụng. Một thiết kế cần một bộ dao động, một mạch one-shot, một bộ tạo xung hoặc một mạch trễ, chọn NE555 và sử dụng một linh kiện 8 chân đơn, và một thiết kế cần hai trong bất kỳ loại nào trong số đó, một bộ dao động và một mạch one-shot, hai mạch trễ, hoặc hai bộ dao động, chọn NE556 và sử dụng một linh kiện 14 chân cho cả hai. NE556 không phải là bộ định thì nhanh hơn hay tốt hơn NE555, nó là hai bộ định thì giống hệt nhau, và so sánh đặt chúng như đối thủ bỏ lỡ điểm mấu chốt, chúng là cùng một mạch ở hai số lượng gói. Phiên bản kép cũng mang theo sự tiện lợi chia sẻ nguồn, hai bộ định thì chạy từ cùng VCC và mass và nhà thiết kế bypass nguồn một lần, và nó mang theo đặc tính chia sẻ nhiệt độ, hai bộ định thì theo dõi lẫn nhau khi nhiệt độ thay đổi. Sự khác biệt đơn-so-với-kép là số lượng, và số lượng quyết định gói, và gói là những gì bo mạch lắp đặt.

Sơ đồ chân và Gói: NE555 vs NE556

Gói và sơ đồ chân là sự khác biệt vật lý mà board quan tâm, và việc so sánh là quyết định về footprint. NE555 có gói 8 chân, DIP-8 và SOIC-8, với các chân được sắp xếp theo thứ tự: ground, trigger, output, reset, control, threshold, discharge và supply, và thiết kế sử dụng một timer đọc layout 8 chân. NE556 có gói 14 chân, DIP-14 và SOIC-14, với timer A chiếm một nửa các chân và timer B chiếm nửa còn lại, chia sẻ nguồn ở hai chân đầu cuối, và thiết kế cần hai timer đọc layout 14 chân. Hai gói không thể thay thế cho nhau, board lắp NE555 không thể lắp NE556, và board cần hai timer không muốn hai NE555 khi một NE556 phục vụ công việc trong không gian ít hơn. Quyết định về gói là quyết định đầu tiên của phép so sánh, và đó là quyết định mà schematic và layout tuân theo.

Sơ đồ chân cũng mang các chức năng chân mà designer đấu dây, và phép so sánh đọc chúng theo từng timer. Tám chân của NE555 mang trigger, output, reset, control voltage, threshold và discharge, và hai timer của NE556 mang cùng các chức năng trên các chân riêng với nguồn được chia sẻ, và mạch timing mà designer xây dựng cho NE555 dịch trực tiếp sang một nửa của NE556 bằng cách ánh xạ các chân. Các chân reset và control đáng được đọc kỹ, vì reset ghi đè timing và chân control đặt tham chiếu timing, và thiết kế sử dụng chúng đấu dây giống nhau ở cả hai chip. Gói và sơ đồ chân là hợp đồng vật lý của phép so sánh, và các chức năng chân là điều khoản chi tiết của hợp đồng, và designer đọc chúng để đấu dây single hoặc dual với cùng mạch timing.

So sánh layout NE555 8 chân và NE556 14 chân

So sánh layout 8 chân và 14 chân đặt timer đơn và timer kép cạnh nhau. Layout 8 chân của NE555 đi vòng quanh các chân timer, supply ở chân 8, ground ở chân 1, và trigger, threshold, discharge, control, reset và output ở giữa, trong khi layout 14 chân của NE556 cho timer A các chân ở một bên và timer B các chân ở bên còn lại, với supply ở một đầu và ground ở đầu kia. Designer board đọc layout như một footprint, mẫu pad SOIC-8 và mẫu pad SOIC-14 khác biệt rõ ràng, và lựa chọn bị khóa với layout mà schematic vẽ. Layout cũng đọc câu chuyện về nhiễu và cross-talk, vì hai timer trong một gói chia sẻ substrate và nguồn, và thiết kế chạy cả hai timer cùng lúc bypass nguồn và tách riêng đường ground theo cách mà ghi chú layout của datasheet khuyến nghị. So sánh layout là nửa vật lý của lựa chọn, và đó là nửa mà schematic giải quyết trước.

Thông số nguồn và định thời: NE555 so với NE556

Thông số nguồn và định thời của NE555 và NE556 là giống nhau cho mỗi bộ định thời, bởi vì các bộ định thời có cùng thiết kế, và bảng so sánh đọc chúng như các giá trị chia sẻ thay vì khác biệt. Cả hai linh kiện đều hoạt động với nguồn từ khoảng 4.5 volt đến 16 volt, dải 555 lưỡng cực kinh điển, và cả hai đều tiêu thụ dòng hoạt động được ghi trong datasheet, với NE556 tiêu thụ dòng cho hai bộ định thời của nó và NE555 cho một bộ. Hành vi định thời là giống nhau: xung đầu ra đơn ổn có độ rộng khoảng 1.1 lần điện trở ngoài nhân với tụ điện, và tần số astable cùng duty cycle được thiết lập bởi hai điện trở ngoài và tụ điện với các hệ số 0.693 kinh điển, và độ chính xác của định thời phụ thuộc vào các thành phần ngoài và nhiệt độ chứ không phụ thuộc vào linh kiện nào điều khiển mạch. Nguồn và định thời là nền tảng chung của bảng so sánh, và nhà thiết kế nào biết các công thức định thời 555 thì cũng biết 556, bởi vì hai nửa của 556 chạy cùng các công thức.

Thông số định thời cũng mang theo các giới hạn mà thiết kế đọc, bởi vì độ chính xác của họ linh kiện mới là câu chuyện của 555. Mức ngưỡng và mức kích hoạt theo dõi nguồn ở một phần ba và hai phần ba, đó là lý do tại sao định thời của 555 dựa trên tỷ lệ nguồn thay vì tuyệt đối, và độ chính xác của mạch đơn ổn hoặc astable 555 được thiết lập bởi dung sai điện trở ngoài và tụ điện cùng với độ chính xác tham chiếu nội bộ của bộ định thời, vài phần trăm điển hình cho linh kiện kinh điển. Đầu ra drive và sink là giống nhau cho mỗi bộ định thời, đầu ra lưỡng cực kinh điển có thể source và sink dòng hàng chục milliamp được ghi trong datasheet, và dải nguồn cùng đầu ra là giao diện của thiết kế đến tải. So sánh về nguồn và định thời là so sánh về thiết kế chia sẻ, và NE555 và NE556 có khả năng như nhau ở cùng nguồn và cùng định thời, đó là phát biểu trung thực mà datasheet đưa ra.

Cách áp dụng công thức định thời cho cả hai bộ định thời

Công thức định thời áp dụng giống hệt nhau cho NE555 và cho mỗi nửa của NE556, bởi vì kiến trúc nội bộ là giống nhau. Ở chế độ đơn ổn, một kích hoạt trên chân trigger bắt đầu một xung đầu ra có độ rộng xấp xỉ 1.1 lần điện trở định thời nhân với tụ định thời, và công thức đúng cho bộ định thời đơn và cho bộ định thời bất kỳ của loại kép. Ở chế độ astable, đầu ra dao động với thời gian sạc được thiết lập bởi tổng hai điện trở qua tụ điện và thời gian xả được thiết lập bởi điện trở dưới, với tần số và duty cycle được tính từ các hệ số 0.693 kinh điển, và một lần nữa công thức đúng cho cả hai linh kiện. Thiết kế xây dựng một one-shot với NE555 xây dựng cùng one-shot với bất kỳ nửa nào của NE556 bằng cách ánh xạ các chân và điện trở ngoài cùng tụ điện, và định thời là giống nhau trong dung sai linh kiện. Các công thức chia sẻ là lý do tại sao so sánh về định thời là so sánh các số giống nhau, và chúng là lý do tại sao nhà thiết kế thành thạo 555 thì cũng thành thạo 556.

Chế độ đơn ổn và chế độ tự dao động: NE555 vs NE556

Hai chế độ hoạt động của họ 555 là chế độ đơn ổn (monostable), chế độ đơn xung, và chế độ tự dao động (astable), bộ dao động, và việc so sánh NE555 với NE556 là so sánh các chế độ giống nhau ở dạng một và hai bản sao. Chế độ đơn ổn tạo ra một xung đầu ra đơn khi được kích hoạt, được sử dụng cho chống nhiễu (debounce), trễ, xung định thời và các chuỗi đơn xung, và NE555 phục vụ một đơn ổn trong khi NE556 phục vụ hai, hai trễ, một trễ và một xung, hoặc một cặp chuỗi. Chế độ tự dao động tạo ra bộ dao động tự do, được sử dụng cho mạch nhấp nháy LED, bộ tạo âm thanh, PWM, nguồn xung clock và chuỗi xung, và NE555 phục vụ một bộ dao động trong khi NE556 phục vụ hai, hai tần số, một bộ dao động và một đơn xung, hoặc một xung biến đổi và một cố định. Các chế độ là vốn từ vựng của họ IC, và số lượng quyết định có bao nhiêu từ vựng được board sử dụng, đó là lõi thực tế của bài so sánh. Thiết kế cần một chế độ ở một vị trí chọn IC đơn, và thiết kế cần hai chế độ hoặc hai bản của một chế độ chọn IC đôi.

Các chế độ cũng mang theo các ứng dụng mà thiết kế ánh xạ tới các bộ định thời, và việc ánh xạ này là nửa ứng dụng của bài so sánh. Một mạch nhấp nháy LED đơn, âm thanh không chạm, nút chống nhiễu, hoặc rơ le định thời chọn NE555, và mạch kết hợp hai trong số đó, bộ dao động điều khiển một đơn xung, hai nhấp nháy không đồng bộ, hoặc một cặp bộ định thời hoạt động tuần tự chọn NE556. Hai bộ định thời kép cũng có thể được kết nối cascade trong một thiết kế, một bộ định thời tạo clock và bộ kia chia hoặc trễ nó, và cascade là lý do phổ biến để chọn 556 thay vì hai IC 555, vì IC đôi chia sẻ nguồn và mass và theo dõi nhiệt độ. Chế độ và ánh xạ ứng dụng là mặt làm việc của bài so sánh, và các phần sau của hướng dẫn sẽ nêu tên các lựa chọn cụ thể mà IC đơn và IC đôi phục vụ.

Khi hai bộ định thời tốt hơn một

Hai bộ định thời tốt hơn một trong các thiết kế cần nhiều hơn một chức năng định thời, và quyết định về số lượng là trái tim của bài so sánh. Board cần clock và trễ, hai bộ dao động độc lập, bộ tạo xung và bộ chống nhiễu, hoặc cascade trong đó một bộ định thời điều khiển bộ kia, có hai nhu cầu định thời, và NE556 phục vụ chúng bằng một linh kiện, một tụ bypass nguồn, và một footprint, trong khi hai NE555 phục vụ bằng hai linh kiện và hai footprint. IC đôi cũng mang lại lợi ích theo dõi nhiệt độ, vì hai bộ định thời trong một vỏ nhìn cùng nhiệt độ die và trôi cùng nhau, điều này quan trọng cho các thiết kế phụ thuộc tỷ lệ nơi hai mạch định thời phải giữ khớp nhau. Thiết kế cần hai bộ định thời và đánh giá không gian board, nguồn chia sẻ và độ khớp chọn NE556, và thiết kế cần một bộ định thời, hoặc cần các bộ định thời trên các board riêng biệt chọn NE555. Phán đoán hai-bộ-định-thời-tốt-hơn là câu trả lời thực tế của bài so sánh, và đó là lý do tại sao NE556 tồn tại.

Khi nào chọn NE555

Chọn NE555 khi thiết kế cần đúng một mạch định thời, vì bộ định thời đơn cung cấp đơn xung hoặc bộ dao động với footprint 8 chân nhỏ nhất và đấu dây đơn giản nhất. Chọn nó khi mạch định thời được cô lập, một chức năng trên một board, vì một NE555 đơn là cách nhẹ nhất để thêm bộ định thời vào thiết kế không có sẵn. Chọn nó khi không gian board quan trọng và vỏ 8 chân phù hợp chỗ mà vỏ 14 chân không phù hợp, và khi thiết kế không dự đoán một mạch định thời thứ hai phát triển trên board sau này. NE555 là câu trả lời cho câu hỏi một-bộ-định-thời, và quy tắc của bài so sánh là để bộ định thời đơn sở hữu chức năng định thời đơn.

Lựa chọn 555 cũng mang lại chiều sâu của họ IC, vì NE555 là một trong những linh kiện được sao chép nhiều nhất trong điện tử. Bố trí 8 chân được chia sẻ bởi LM555, SA555, SE555, các biến thể CMOS như TLC555 và ICM7555 với dải nguồn rộng hơn và dòng thấp hơn, và các linh kiện nội địa, vì vậy thiết kế chọn NE555 có thị trường thay thế sâu, từ các linh kiện bipolar khớp với drive và nguồn đến các linh kiện CMOS tiết kiệm dòng. Việc tìm nguồn cung và đánh giá là góc nhìn thay thế mà chiều sâu của họ tạo ra, và góc nhìn của hướng dẫn cũng tương tự, đúng bộ định thời, footprint nhỏ nhất, và họ IC sâu.

Khi nào chọn NE556

Chọn NE556 khi thiết kế cần hai mạch định thời, vì bộ định thời đôi cung cấp cả hai bằng một linh kiện 14 chân, một tụ bypass nguồn, và một footprint. Chọn nó khi hai bộ định thời phải khớp nhau, hai bộ dao động theo dõi lẫn nhau, cascade trong đó một bộ định thời điều khiển bộ kia, và hai trễ phải giữ tỷ lệ, vì IC đôi chia sẻ die và trôi cùng nhau theo cách hai IC 555 riêng biệt không thể. Chọn nó khi board đánh giá số lượng linh kiện, một 556 thay vì hai IC 555 tiết kiệm chi phí, vị trí đặt, và đấu dây. NE556 là câu trả lời cho câu hỏi hai-bộ-định-thời, và quy tắc của bài so sánh là để bộ định thời đôi sở hữu hai chức năng định thời.

Lựa chọn 556 cũng thể hiện đặc tính ứng dụng riêng, vì hai bộ định thời kép phục vụ các thiết kế kết hợp các chế độ. Mạch điều khiển động cơ với bộ dao động PWM và đơn xung dead-time, mạch báo động với hai âm, mạch tuần tự với hai trễ, và bộ thử nghiệm với clock và trigger, tất cả đều chọn NE556 và sử dụng cả hai nửa, và thiết kế cần cặp đôi chọn linh kiện cung cấp nó. 556 cũng có họ thay thế riêng, vì bố trí kép 14 chân được sao chép trên cùng lĩnh vực như 555, vì vậy nguồn cung được đảm bảo theo cách của 555. Câu chuyện của 556 là đường ray hai-bộ-định-thời và cặp đôi khớp nhau, và góc nhìn của hướng dẫn cũng vậy, đúng số lượng, một linh kiện, và họ IC sâu.

Thiết kế Monostable có ví dụ thực tế: Mạch đơn ổn và Debounce

Thiết kế mạch đơn ổn với 555 hoặc một nửa của 556 là ví dụ thực tế giúp công thức định thời trở nên cụ thể, và nó bắt đầu từ phương trình t bằng 1.1 nhân điện trở định thời nhân tụ điện định thời. Lấy xung đơn ổn một giây: chọn tụ điện tiện lợi, ví dụ 10 microfarad, và giải ra điện trở, 1 chia cho 1.1 nhân 10 microfarad, khoảng 90.9 kilohm, sau đó sử dụng giá trị tiêu chuẩn gần nhất, 100 kilohm, và xung thực tế là 1.1 nhân 100 kilohm nhân 10 microfarad, khoảng 1.1 giây, đây là một xung đơn ổn thoải mái cho độ trễ hoặc xung định thời. Lấy debounce mười mili giây: chọn tụ điện 0.1 microfarad, giải ra điện trở, 0.01 chia cho 1.1 nhân 0.1 microfarad, khoảng 90.9 kilohm, sử dụng 100 kilohm tiêu chuẩn, và xung thực tế khoảng 11 mili giây, lọc switch bounce thoải mái. Cách đấu dây giống nhau cho cả hai, trigger được kéo xuống thấp bởi sự kiện, RC định thời giữa threshold và discharge qua điện trở, và đầu ra giữ cao trong suốt chu kỳ, và thiết kế trên 555 ánh xạ trực tiếp sang một nửa của 556 bởi vị trí chân của nó.

Ví dụ thực tế cũng đọc các giới hạn mà độ chính xác định thời được thừa hưởng. Trigger phải kéo xuống dưới một phần ba nguồn để bắt đầu xung, và tụ điện định thời nạp qua điện trở lên đến hai phần ba nguồn trước khi comparator bên trong kết thúc xung, đó là lý do timing dựa trên tỷ lệ nguồn và tại sao nguồn ổn định giữ thời gian ổn định. Độ chính xác của xung được đặt bởi dung sai điện trở và tụ điện và trôi nhiệt của chúng, điện trở carbon film năm phần trăm và tụ điện năm phần trăm đặt thời gian trong vài phần trăm của danh nghĩa ở nhiệt độ phòng và nhiều hơn xuyên suốt dải, vì vậy thiết kế đòi hỏi timing chính xác sử dụng điện trở chính xác và tụ điện trôi nhiệt thấp và đọc ngân sách dung sai. Hành vi retrigger là đọc khác: trigger đến lại trong xung, trong 555 cổ điển không retrigger được, không khởi động lại gì cả, trong khi các biến thể CMOS với tùy chọn retriggerable hoạt động khác, và thiết kế cần restart đọc biến thể. Ví dụ thực tế monostable giống nhau cho NE555 và NE556, và nó là mạch mà các ứng dụng one-shot và debounce cùng chạy.

Bảng tính toán one-shot có ví dụ thực tế

Bảng one-shot có ví dụ thực tế tổng hợp các giá trị timing phổ biến để designer có thể chọn cặp RC tức thì. Cho debounce 10 mili giây, tụ điện 0.1 microfarad và điện trở 91 kilohm cho khoảng 10 mili giây; cho delay 100 mili giây, tụ điện 1 microfarad và điện trở 91 kilohm cho khoảng 100 mili giây; cho xung 1 giây, tụ điện 10 microfarad và điện trở 91 kilohm cho khoảng 1 giây; và cho xung 5 giây, tụ điện 10 microfarad và điện trở 470 kilohm cho khoảng 5.2 giây. Pattern là hệ số 1.1: chọn tụ điện để đưa điện trở vào dải kilohm thoải mái, bởi vì điện trở megohm gây nhiễu và điện trở hundred-ohm làm quá tải discharge và nguồn, và các giá trị tiêu chuẩn 91 kilohm hoặc 470 kilohm đặt timing vào band thực tế. Bảng là quick reference mà formula tính toán, và formula là công cụ mở rộng bảng sang bất kỳ giá trị nào, đó là working habit của 555 và 556 designer.

Thiết kế Astable đã tính toán: Tính Tần số và Duty

Designing an astable oscillator with the 555 or the 556 is the worked example that gives the frequency and the duty, and it starts with the two timing equations. The charge time is 0.693 times the sum of the two resistors times the capacitor, and the discharge time is 0.693 times the lower resistor times the capacitor, and the period is the sum and the frequency is its inverse. Take a target of about one kilohertz: choose a capacitor of 0.01 microfarads, and pick the resistors so that the charge and the discharge times sum to one millisecond. A classic choice, an upper resistor of 4.7 kilohms and a lower resistor of 68 kilohms, charges through 72.7 kilohms for a charge time of about 0.5 millisecond and discharges through 68 kilohms for a discharge time of about 0.47 millisecond, summing to about 0.97 millisecond for a frequency just over one kilohertz with a duty near 52 percent. The duty is set by the ratio of the resistors, and the 555's classic astable cannot reach an exact 50 percent because the discharge bypasses the upper resistor, which is why the exact-50-percent designs add the diode that bypasses the upper resistor during the discharge and the designers who need a symmetrical square wave use the diode or the divider that follows.

The worked example also reads the practical limits of the astable. The upper resistor should not be too small, because the discharge transistor in the classic part sinks the current through it and a small value stresses the transistor, so a series resistor in the 1-kilohm class is a common protection. The timing accuracy inherits the resistor and the capacitor tolerances and the temperature, the same budget as the monostable, and the frequency drifts with the supply because the thresholds track the supply but the RC is absolute, so a stable supply holds the frequency. The astable on the 555 maps to either half of the 556 by the pins, and the two halves of the 556 can run two independent frequencies, a clock and a slower pulse, which is the cascade that the dual makes easy. The worked astable is the same circuit for the single and the dual timer, and it is the circuit behind the blinkers, the tones, and the PWM that the family runs.

Bảng tính toán astable đã làm việc

A worked astable table shows the RC pairs that produce the common frequencies. For a slow blinker near 1 hertz, a 10-microfarad capacitor with a 680-kilohm and a 6.8-kilohm pair gives a charge time near 0.48 second and a discharge near 0.047 second, a period near 0.52 second, a frequency near 1.9 hertz, and a long-high duty that suits the LED that mostly stays off. For an audio tone near 1 kilohertz, the 0.01-microfarad capacitor with the 4.7-kilohm and 68-kilohm pair from the worked example gives just over 1 kilohertz. For a fast pulse near 10 kilohertz, a 0.001-microfarad capacitor with the 1-kilohm and 68-kilohm pair gives a period near 48 microseconds and a frequency near 21 kilohertz, past the audio band for the switching and the fast blink. The table is the formula made quick, and the formula is the tool that computes any frequency, which is the working habit of the 555 and the 556 oscillator designer.

Driving Loads from the Timer Output

Driving loads from the 555 output is the interface between the timer and the world, and the current capability and the load type decide the circuit. The classic bipolar 555 can source and sink in the 200-milliamp class in the typical datasheet figures, which is enough for the LEDs, the small lamps, the logic inputs, and the light loads, and the CMOS variants source far less, in the tens of milliamps, so the load read begins with the variant and the datasheet. An LED drives through a series resistor that sets the current, the resistor value is the supply minus the LED forward drop divided by the desired current, and the resistor protects both the LED and the output. A relay or a solenoid drives through a transistor or a Darlington stage rather than directly, because the coil draws the current and the flyback voltage on the turn-off would stress the output, and the flyback diode across the coil clamps the kickback. A speaker or a buzzer drives through the output into a series capacitor and a resistor, AC-coupled to keep the DC off the transducer, which is the classic tone circuit. The output load is the interface that the family's modest drive serves, and the design reads the current and the flyback before wiring the load.

The load also interacts with the timing, because a heavy load on the output draws current from the supply and the supply sag shifts the thresholds and the timing. A 555 driving a lamp or a relay directly can pull the supply down on the switching edge and the timing drifts, which is why the supply is bypassed with the bulk and the ceramic capacitors at the VCC pin and the load is driven from the rail with its own decoupling. The design that separates the timing supply from the load supply, or bypasses both, holds the timing stable under the load. The same discipline applies to the 556, whose two halves drive two loads, and the bypass and the decoupling serve both timers, which is the shared-supply convenience and the shared-supply care of the dual. The load driving is the interface half of the timer design, and the bypass and the decoupling are the discipline that keeps the timing honest under the load, which is the working completion of the astable and the monostable circuits.

Đo lường và khắc phục sự cố Timer 555

Việc đo lường 555 trên bàn làm việc là xác nhận rằng thời gian khớp với công thức, và đó là bước tìm ra lỗi đấu dây. Đo chân ra bằng dao động ký và đọc tần số cùng chu kỳ nhiệm vụ so với các giá trị đã tính, chế độ đơn ổn cho thấy xung đơn và độ rộng của nó, và chế độ phi ổn định cho thấy sóng vuông đang chạy cùng tỷ lệ của nó, và phép đo trong phạm vi dung sai của điện trở và tụ điện xác nhận mạch hoạt động đúng. Đo ngưỡng và kích hoạt để xem độ dốc sạc và các điểm so sánh, điều này dạy về thời gian một cách trực quan và tìm ra tụ điện không sạc, và đo nguồn để tìm ripple mà tải hoặc bypass bị thiếu tạo ra. Các phép đo được ghi lại bên cạnh các giá trị thiết kế, và bản ghi là bằng chứng rằng khối timer chạy như thiết kế, đó là kỷ luật tương tự mà chuỗi áp dụng cho mọi mạch mà nó xây dựng.

Danh sách khắc phục sự cố cho 555 ngắn gọn và nhất quán, và nó bao quát các lỗi khiến board mới dừng lại. Nếu đầu ra ở mức cao và không bao giờ xung, hãy kiểm tra kích hoạt, phải được kéo xuống dưới một phần ba của nguồn để khởi động chế độ đơn ổn, và chân reset, phải được giữ ở mức cao, vì reset active-low và reset nổi có thể giữ linh kiện bị khóa. Nếu đầu ra ở mức thấp và không bao giờ dao động, hãy kiểm tra đường dẫn RC, điện trở được kết nối từ nguồn đến ngưỡng và xả, và tụ điện xuống đất, và kiểm tra chân điều khiển, phải mang bypass 0.01-microfarad xuống đất, vì chân điều khiển thiết lập tham chiếu hai phần ba và chân điều khiển có nhiễu làm nhiễu thời gian. Nếu thời gian sai, hãy đọc dung sai linh kiện và độ ổn định nguồn, và nếu đầu ra glitch hoặc nguồn ripple, hãy thêm bypass 0.1-microfarad và 10-microfarad tại chân VCC. Danh sách khắc phục sự cố là điểm kết thúc thực tế cho thiết kế, và nó là checklist mà nhà thiết kế giữ cho board đầu tiên của mọi khối 555 hoặc 556, trên timer đơn và trên mỗi nửa của timer kép.

NE555 vs NE556: Tương đương và thay thế

Góc nhìn thay thế của so sánh NE555 vs NE556 là việc tìm nguồn cung mà cả hai lựa chọn mở ra, và nó giống nhau cho cả hai linh kiện. NE555 nằm trong họ có layout 8 chân mà mọi nhà cung cấp và một loạt linh kiện tái tạo, và NE556 nằm trong họ có layout kép 14 chân mà cùng loạt đó phục vụ, vì vậy cả hai thiết kế đều có thị trường thay thế tương thích chân sâu. Việc xác nhận thay thế chạy cùng kỷ luật như bất kỳ thay thế nào: xác nhận package và sơ đồ chân, DIP-8 hoặc SOIC-8 cho 555 và DIP-14 hoặc SOIC-14 cho 556, xác nhận dải nguồn và drive đầu ra, xác nhận hành vi timing, và kiểm tra thay thế trên board qua dải nhiệt độ. Việc thay thế tương thích chân vì các layout được tiêu chuẩn hóa, và việc tìm nguồn sâu vì họ cũ và rộng, đó là sự kết hợp làm cho so sánh timer thân thiện với chuỗi cung ứng.

So sánh cũng chạm đến họ timer CMOS nằm bên cạnh cả hai linh kiện, vì TLC555, ICM7555, và các biến thể CMOS 555 phục vụ các rail nguồn dòng thấp và rộng mà NE555 và NE556 lưỡng cực không thể. Thiết kế pin cần timer ở nguồn thấp hoặc dòng hoạt động microamp đọc linh kiện CMOS, và thiết kế cần drive lưỡng cực cổ điển đọc NE555 hoặc NE556, và so sánh hai loại này là cầu nối giữa hai họ timer. Nhà thiết kế đọc so sánh NE555 vs NE556 theo cách này chọn timer đơn hoặc timer kép trên số lượng, package, và ứng dụng, và lựa chọn là câu trả lời làm việc mà cả sơ đồ mạch và board đều chấp nhận.