怎样制作555芯片?

发布:探针台 2021-12-27 08:54 阅读:1039
D+ jk0*bJ  
W_iP/xL  
相信很多小伙伴在上学的时候学过《数字电子技术》这门专业基础课,而在这里面,有一个非常经典的芯片就是555定时器 k{@z87+&  
d%]7:  
R^PQ`$W 'R  
今天我给大家分享一个很有其的项目,就是用分立元器件去实现一个比砖头还要大的555定时器芯片。 b~#rUOXb8?  
项目地址:https://hackaday.io/project/182863-giant-555-timer V!ajD!00  
如果从头开始制作电路,尤其是使用分立部件。就能深入了解 555 定时器芯片的每一部分以及 IC 的工作原理,进而对数字电路理解更加透彻。 QFX|ZsmK  
预备知识 n`^</0  
我们先看一下DIP-8封装的555芯片,它外观是这样的,如下图所示; $f)Y !<bC  
Signetics NE555N aP"i_!\.aa  
除了注重外表,我们还得看一下内部的情况,真实世界下,芯片内部的情况如下所示; 0 _&oMPY  
内部结构 1内部结构 2 F$+_Z~yt3;  
整体来说,我看不懂,下面还是直接看一下NE555芯片的内部电路原理图吧。具体如下所示; ipU"|{NK  
内部原理图 1 {p2%4  
简单分析一下这个原理图: 9k$uo_i'  
  • +A:}5{  
    绿色部分:是一个分压器,在正电源电压 VCC和接地 GND 之间是一个由三个相同电阻组成的分压电路,它在1 ⁄ 3 VCC和2 ⁄ 3 VCC处产生两个参考电压。后者连接到“控制”引脚。所有三个电阻都具有相同的电阻,双极定时器为5kΩ,CMOS 定时器为 100 kΩ(或更高)。
  • E"w7/k#3}C  
    黄色和红色部分是两个电压比较器;
  • CdEJ/G:  
    紫色部分是RS触发器;
  • ):.]4n{L  
    粉红色部分是带推挽输出的驱动器;
内部原理图 2 $"_D"/*  
555 计时器芯片 +x4o#N  
大型555芯片-1大型555芯2 '4O1Y0K  
因此,为了开始这个项目,我们可以将 555 的电路分成小部分,因为最好将大电路分成几部分,这种模块化的设计, 有助于对简化面包板周围的电路,另外也便于我们进行故障排除。正如前面提到的,可以分为以下几个部分: V}aXS;(r%  
  • i<@|+*>M  
    分压器
  • =)y=M!T2  
    电压比较器
  • re^1fv  
    SR 寄存器
  • 9I pjY~or  
    输出驱动器
  • A Ys<IMQ  
    复位晶体
  • $(_i>&d<  
    放电晶体管
分压器 F] ~`57  
分压器很简单 - 使用 4.7K 电阻器和整个电路的串联二极管保护。 ?;i6eg17<  
分压器 M)|}Vn;!  
电压比较器 ap=M$9L'  
wk-ziw  
该项目最有趣的部分是学习和设计 555 IC 内部使用的电压比较器。特别是差分对如何工作,什么是电流转向。 \ wnQ[UNjP  
我还在差异中了解了恒流吸收器的重要性。对和使用电流镜来增加差异的增益。 _{ ?1+  
电压比较器两个电压比较器 !5{t1 oJ  
SR 寄存器 85H8`YwPh  
RS触发器又称SR锁存器,是触发器中最简单的一种,也是各种其他类型触发器的基本组成部分。 UY|nB hL  
两个与非门或或非门的输入端输出端进行交叉耦合或首尾相接,即可构成一个基本RS触发器。 YE0s5bB6  
现在的SR触发器,通常由两个晶体管触发器(或非门)与一些额外的输出缓冲器一起使用,以降低 Q & ~Q 输出的输出阻抗。 ?(R6}ab>K7  
原理图硬件电路工作状态 ]huqZI  
输出驱动器 Ct.Q)p-wn  
对于输出级,在原来的 555 定时器中有图腾柱配置,这很好,但它有点小故障,性能不太好。所以我使用了旧的推挽级作为 555 IC 的输出缓冲器。 SM@1<OCc  
输出驱动器 %Rg84tz  
复位晶体管  ,?`$ ~8  
使用 PNP BJT 作为复位输入。 uK t>6DN.  
复位晶体管 b$M? _<G  
放电晶体管 N4$0ptz#}G  
一个 NPN 达林对,用于对地硬短路,单个 NPN 正在工作,但在 A 稳定模式下有一些问题。 &z,w0FOre  
放电晶体管 y]@_DL#J=  
最终布局 GJH6b7I  
进行连接以匹配真实 555 定时器的引脚配置。 r,0> 40^  
最终整体布局图 #V~r@,  
下面是整体布局,即使是硬件电路的设计上,也满足了低耦合,高内聚的思想,如下所示; 9i9VDk{  
最终整体布局图 C' ny 2>uA  
最后加上黑色的盒子,看起来就像一个鞋盒子; :~`E @`/  
测试环节 .|_+>){$w  
最后我们使用一些带有别针标记的鳄鱼夹,以在面包板上对其进行测试。 )vo PH)!  
鳄鱼夹双击放大双击放大双击放大双击放大双击放大 w3B*%x)  
测试了一下,两个按键控制LED灯的亮与灭,已经可以正常工作了; f? ko%c_p  
测试LED 3Vt-]DGX  
最后 :%;K`w  
这个项目不是很大,涉及到的分立元器件也不是特别多,可以通过这个项目学习芯片内部的工作原理。 =f{r+'[;^  
^i@tOtS  
半导体工程师 yyBfLPXZ  
半导体经验分享,半导体成果交流,半导体信息发布。半导体行业动态,半导体从业者职业规划,芯片工程师成长历程。 Imi_}NB+  
分享到:

最新评论

我要发表 我要评论
限 50000 字节
关于我们
网站介绍
免责声明
加入我们
赞助我们
服务项目
稿件投递
广告投放
人才招聘
团购天下
帮助中心
新手入门
发帖回帖
充值VIP
其它功能
站内工具
清除Cookies
无图版
手机浏览
网站统计
交流方式
联系邮箱:广告合作 站务处理
微信公众号:opticsky 微信号:cyqdesign
新浪微博:光行天下OPTICSKY
QQ号:9652202
主办方:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1