怎样制作555芯片?

发布:探针台 2021-12-27 08:54 阅读:1116
c97{Pu  
d|9b~_::V  
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 %OR|^M  
;?fS(Vz~  
@r(Z%j7  
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。 9L0GLmLk1u  
项目地址:https://hackaday.io/project/182863-giant-555-timer gC%G;-gm  
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。 %z]U LEYrZ  
预备知识 P;ZU-G4@   
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; kB:Uu }(=N  
Signetics NE555N NE8 jC7  
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; dhg~$CVO  
内部结构 1内部结构 2 # M, 7  
整体来说,我看不懂,下面还是直接看一下NE555芯片的内部电路原理图吧。具体如下所示; !"Yj|Nu6  
内部原理图 1 tbo>%kn  
简单分析一下这个原理图: \b V6@#,  
  • Bm$"WbOq*R  
    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)。
  • ?,P3)&3g  
    黄色和红色部分是两个电压比较器;
  • Kr'f-{  
    紫色部分是RS触发器;
  • KT|RF  
    粉红色部分是带推挽输出的驱动器;
内部原理图 2 5[l8y ,  
555 计时器芯片 c:S] R"  
大型555芯片-1大型555芯2 8kE]_t  
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: ulT8lw='  
  • XLk<*0t p  
    分压器
  • TlL^7f}  
    电压比较器
  • _!;Me )C  
    SR 寄存器
  • WtQ8X|\`  
    输出驱动器
  • _8fr6tO+  
    复位晶体
  • {_N,=DQ!  
    放电晶体管
分压器 RpG+>"1]  
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。 +;BAV  
分压器 # ?1Sm/5k`  
电压比较器 2M<R(W!&  
-&82$mj  
该项目最有趣的部分是学习和设计 555 IC 内部使用的电压比较器。特别是差分对如何工作,什么是电流转向。 n8=5-7UT  
我还在差异中了解了恒流吸收器的重要性。对和使用电流镜来增加差异的增益。 fy@avo9  
电压比较器两个电压比较器 V6$xcAE"</  
SR 寄存器 @WH@^u  
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。 7g=2Z[o  
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。 AT2v!mNyCw  
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。 2Y}?P+:%>  
原理图硬件电路工作状态 {^CT} \=>  
输出驱动器 =4uSFK_L  
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。 Y3kA?p0  
输出驱动器 &uP~rEJl+  
复位晶体管 h1 WT  
使用 PNP BJT 作为复位输入。 ^Jb H?  
复位晶体管 bQe^Px5 !.  
放电晶体管 s,bERN7'yO  
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。 o:Qv JcB  
放电晶体管 ZZ QG?("S'  
最终布局 }nt* [:%  
进行连接以匹配真实 555 定时器的引脚配置。 $,I q;*7N  
最终整体布局图 4?N8R$  
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; )%rg?lI  
最终整体布局图 !$2Z-!  
最后加上黑色的盒子,看起来就像一个鞋盒子; pZ`|iLNl-  
测试环节 bNT9 H`P  
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。 _'4A|-9  
鳄鱼夹双击放大双击放大双击放大双击放大双击放大 RMO,ZVq  
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; V)Z70J <'  
测试LED \tx bhWN  
最后 ys_`e  
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。  mw_Ew]&  
(R`B'OtGg  
半导体工程师 (SSRY9  
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。 +q6ydb,  
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
网站维护: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