ไอซี 555
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไอซี 555 (IC 555) เป็นวงจรรวม หรือวงจรเบ็ดเสร็จ ที่เรียกกันทั่วไปว่า ชิป ที่รู้จักกันดีในบรรดานักอิเล็กทรอนิกส์ ไอซีตัวนี้ได้รับการออกแบบ และประดิษฐ์โดยนักออกแบบชิปที่มีชื่อเสียง ชื่อนั่นคือนายฮันส์ อาร์ คาเมนซินด์ (Hans R. Camenzind) โดยเริ่มออกแบบเมื่อ พ.ศ. 2513 และแนะนำผลิตภัณฑ์ในปีถัดมา โดยบริษัทซิกเนติกส์ คอร์ปอเรชัน (Signetics Corporation) มีหมายเลขรุ่น SE555/NE555 และเรียกชื่อว่า "The IC Time Machine" มีการใช้อย่างกว้างขวาง ทั้งนี้เพราะสามารถใช้งานง่าย ราคาถูก มีเสถียรภาพที่ดี ในปัจจุบันนี้ บริษัทซัมซุงของเกาหลี สามารถผลิตได้ปีละกว่า 1 พันล้านตัว (ข้อมูล พ.ศ. 2546)
ไอซีไทเมอร์ 555 นับเป็นวงจรรวมที่สามารถใช้งานได้หลากหลายและเป็นที่นิยมมากที่สุดตัวหนึ่งเท่าที่เคยผลิตมา ภายในตัวประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 23 ตัว, ไดโอด 2 ตัว และรีซิสเตอร์อีก 16 ตัว เรียงกันบนชิปซิลิกอนแผ่นเดียว โดยติดตั้งในตัวถัง 8 ขา แบบมินิ DIP (dual-in-line package) นอกจากนี้ยังมีการผลิตไอซี 556 ซึ่งเป็น DIP แบบ 14 ขา โดยอาศัยการรวมไอซี 555 จำนวน 2 ตัวบนชิปตัวเดียว ขณะที่ 558 เป็นไอซีอีกตัวหนึ่งที่พัฒนาขึ้นจาก 555 เป็น DIP แบบ 16 ขา (quad) โดยรวมเอา 555 จำนวน 4 ตัว (โดยมีการปรับแต่งเล็กน้อย) มาไว้บนชิปตัวเดียว (DIS และ THR มีการเชื่อมต่อกันภายใน ส่วน TR นั้นมีค่าความไวที่ขอบแทนที่จะเป็นความไวทั้งระดับ) นอกจากนี้ยังมีรุ่นกำลังต่ำพิเศษ (ultra-low power) ของไอซี 555 นั่นคือ เบอร์ 7555 สำหรับไอซี 7555 นี้จะมีการเดินสายที่แตกต่างไปเล็กน้อย ทั้งยังมีการใช้กำลังไฟที่น้อยกว่า และอุปกรณ์ภายนอกน้อยกว่าด้วย
ไอซี 555 มีโหมดการทำงาน 3 โหมด ดังนี้
- โมโนสเตเบิล (Monostable) ในโหมดนี้ การทำงานของ 555 จะเป็นแบบซิงเกิ้ลช็อต หรือวันช็อต (one-shot) โดยการสร้างสัญญาณครั้งเดียว ประยุกต์การใช้งานสำหรับการนับเวลา การตรวจสอบพัลส์ สวิตช์สัมผัส ฯลฯ
- อะสเตเบิล (Astable) ในโหมดนี้ การทำงานจะเป็นออสซิลเลเตอร์ การใช้งาน ได้แก่ ทำไฟกระพริบ, กำเนิดพัลส์, กำเนิดเสียง, เตือนภัย ฯลฯ
- ไบสเตเบิล (Bistable) ในโหมดนี้ ไอซี 555 สามารถทำงานเป็นฟลิปฟล็อป (flip-flop) ถ้าไม่ต่อขา DIS และไม่ใช้คาปาซิเตอร์ ใช้เป็นสวิตช์ bouncefree latched switches เป็นต้น
เนื้อหา |
[แก้] การใช้งาน
ขาของไอซีแต่ละขา มีหน้าที่ดังต่อไปนี้
| ขา | ชื่อ | หน้าที่ |
|---|---|---|
| 1 | GND | กราวด์ หรือ คอมมอนส์ |
| 2 | TR | พัลส์สั้นกระตุ้นทริกเกอร์เพื่อเริ่มนับเวลา |
| 3 | Q | ช่วงการนับเวลา เอาต์พุตจะอยู่ที่ +VCC |
| 4 | R | ช่วงเวลานับ อาจหยุดโดยการใช้พัลส์รีเซ็ต |
| 5 | CV | แรงดันควบคุมยอมให้เข้าถึงตัวหารแรงดันภายใน (2/3 VCC) |
| 6 | THR | เทรสโฮลด์ที่จุดช่วงเวลานับ |
| 7 | DIS | เชื่อมต่อกับคาปาซิเตอร์ตัวหนึ่ง ซึ่งเวลาคายประจุของมันจะมีผลต่อช่วงเวลาการนับ |
| 8 | V+, VCC | แรงดันจ่ายไฟบวก ซึ่งต้องอยู่ในช่วง +5 ถึง + 15 V |
เมื่อใช้คาปาซิเตอร์ และรีซิสเตอร์มาต่อร่วม จะสามารถปรับช่วงการตั้งเวลา (นั่นคือ ช่วงเวลาที่เอาต์พุตมีค่าต่ำ) ตามความต้องการใช้งานได้
สำหรับการเชื่อมต่อเป็นดังนี้
แผนผังการเชื่อมต่อไอซี 555
ช่วงเวลา t คำนวณได้จาก
- t = 1.1RC
ซึ่งเป็นเวลาที่ใช้เพื่อประจุตัวเก็บประจุให้ได้ 63% ของแรงดันที่จ่าย (ค่าจริง : (1-1/e)V) ดูเพิ่มเติมที่ วงจรอาร์ซี (RC circuit) สำหรับคำอธิบายของปรากฏการณ์ดังกล่า
[แก้] ข้อมูลจำเพาะ
ข้อมูลจำเพาะต่อไปนี้เป็นของรุ่น NE555 สำหรับไอซีไทเมอร์ 555 รุ่นอื่นๆ อาจมีข้อมูลจำเพาะที่แตกต่างออกไป ขึ้นกับเกรดการใช้งาน เช่น เกรดกองทัพ หรือทางการแพทย์ เป็นต้น)
| แรงดันจ่าย (VCC) | 4.5 to 15 V |
| กระแสจ่ายต่ำสุด (VCC = +5 V) | 3 to 6 mA |
| กระแสจ่ายสูงสุด (VCC = +15 V) | 10 to 15 mA |
| กระแสขาออก (สูงสุด) | 200 mA |
| กำลังไฟฟ้า | 600 mW |
| อุณหภูมิการทำงาน | 0 to 70° C |
[แก้] ผู้ผลิตรายต่างๆ
มีผู้ผลิตไอซี 555 หลายรายด้วยกัน รวมทั้งรุ่นซีมอส (CMOS) โดยแต่ละบริษัทจะกำหนดเบอร์ต่างๆ กันดังนี้
| ผู้ผลิต | เบอร์ |
|---|---|
| ECG Philips | ECG955M |
| Exar | XR-555 |
| Fairchild | NE555/KA555 |
| Harris | HA555 |
| Intersil | SE555/NE555 |
| Lithic Systems | LC555 |
| Maxim | ICM7555 |
| Motorola | MC1455/MC1555 |
| National | LM1455/LM555C |
| NTE Sylvania | NTE955M |
| Raytheon | RM555/RC555 |
| RCA | CA555/CA555C |
| Sanyo | LC7555 |
| Texas Instruments | SN52555/SN72555 |
[แก้] แหล่งข้อมูลอื่น
- 555 Timer Tutorial
- Data Sheet (Fairchild)
- Java simulation ของวงจรออสซิลเลเตอร์ 555
