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怎样制作555芯片?
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探针台
2021-12-27 08:54
怎样制作555芯片?
iRsB|7v[ ,
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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
。
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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。
K^fs#7
项目地址:
https://hackaday.io/project/182863-giant-555-timer
Zo&i0%S\E
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。
JyE-c}I
预备知识
62R";# K
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;
\HLo%]A@M
Signetics NE555N
L'{W|Xb+
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;
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内部结构 1
内部结构 2
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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;
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内部原理图 1
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简单分析一下这个原理图:
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xS1n,gTA
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)。
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黄色和红色部分是两个电压比较器;
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紫色部分是RS触发器;
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粉红色部分是带推挽输出的驱动器;
内部原理图 2
Mn ,hmIz
555 计时器芯片
*G.vY#h
大型555芯片-1
大型555芯2
k^%=\c
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:
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分压器
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电压比较器
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SR 寄存器
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输出驱动器
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复位晶体管
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放电晶体管
分压器
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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。
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分压器
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电压比较器
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{`SMxDevc}
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。
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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。
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电压比较器
两个电压比较器
]6Iu\,#J
SR 寄存器
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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。
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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。
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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
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&
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输出的输出阻抗。
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原理图
硬件电路
工作状态
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输出驱动器
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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。
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