怎样制作555芯片?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。 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。 项目地址:https://hackaday.io/project/182863-giant-555-timer 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。 预备知识 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; Signetics NE555N 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; 内部结构 1内部结构 2 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; 内部原理图 1 简单分析一下这个原理图:
555 计时器芯片 大型555芯片-1大型555芯2 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:
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。 分压器 电压比较器 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。 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。 电压比较器两个电压比较器 SR 寄存器 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。 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。 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。 原理图硬件电路工作状态 输出驱动器 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。 输出驱动器 复位晶体管 使用 PNP BJT 作为复位输入。 复位晶体管 放电晶体管 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。 放电晶体管 最终布局 进行连接以匹配真实 555 定时器的引脚配置。 最终整体布局图 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; 最终整体布局图 最后加上黑色的盒子,看起来就像一个鞋盒子; 测试环节 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。 鳄鱼夹双击放大双击放大双击放大双击放大双击放大 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; 测试LED 最后 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。 半导体工程师 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。 分享到:
|