怎样制作555芯片?

发布:探针台 2021-12-27 08:54 阅读:1040
<ldArZ4C4  
M`=\ijUwN  
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 ia.+<, $`S  
=*-a c  
ZV5IZ&V!  
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。 j)Q}5M  
项目地址:https://hackaday.io/project/182863-giant-555-timer %,S:^Rvv  
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。 `\ nKPj  
预备知识 6 P(jc  
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; 3-;<G  
Signetics NE555N =NK'xPr  
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; Om7 '_}  
内部结构 1内部结构 2 h3\(660>$  
整体来说,我看不懂,下面还是直接看一下NE555芯片的内部电路原理图吧。具体如下所示; +WR'\15u   
内部原理图 1 S n~P1C  
简单分析一下这个原理图: j{t r''yN  
  • vgNrHq&2q  
    绿色部分:是一个分压器,在正电源电压 VCC和接地 GND 之间是一个由三个相同电阻组成的分压电路,它在1 ⁄ 3 VCC和2 ⁄ 3 VCC处产生两个参考电压。后者连接到“控制”引脚。所有三个电阻都具有相同的电阻,双极定时器为5kΩ,CMOS 定时器为 100 kΩ(或更高)。
  • ei]Q<vT6  
    黄色和红色部分是两个电压比较器;
  • !qH)ttW  
    紫色部分是RS触发器;
  • )P+<=8@a  
    粉红色部分是带推挽输出的驱动器;
内部原理图 2 Yu[MNX ;G  
555 计时器芯片 r|bGn#^  
大型555芯片-1大型555芯2 .[:WMCc\  
因此,为了开始这个项目,我们可以将 555 的电路分成小部分,因为最好将大电路分成几部分,这种模块化的设计, 有助于对简化面包板周围的电路,另外也便于我们进行故障排除。正如前面提到的,可以分为以下几个部分: =b6G' O[  
  • %6V=G5+W  
    分压器
  • ,&O&h2=  
    电压比较器
  • b?M. 0{"H  
    SR 寄存器
  • `09[25?  
    输出驱动器
  • t B}W )Eb  
    复位晶体
  • pZc`!f"  
    放电晶体管
分压器 =zp{ ^mC  
分压器很简单 - 使用 4.7K 电阻器和整个电路的串联二极管保护。 yRhD<*  
分压器 u!VrMH  
电压比较器 .o<9[d"  
[>Zg6q|  
该项目最有趣的部分是学习和设计 555 IC 内部使用的电压比较器。特别是差分对如何工作,什么是电流转向。 Dn>C :YS`  
我还在差异中了解了恒流吸收器的重要性。对和使用电流镜来增加差异的增益。 8y?q)y9h  
电压比较器两个电压比较器 @'J~(#}  
SR 寄存器 & )-fC  
RS触发器又称SR锁存器,是触发器中最简单的一种,也是各种其他类型触发器的基本组成部分。 !;k ^  
两个与非门或或非门的输入端输出端进行交叉耦合或首尾相接,即可构成一个基本RS触发器。 p .~5k  
现在的SR触发器,通常由两个晶体管触发器(或非门)与一些额外的输出缓冲器一起使用,以降低 Q & ~Q 输出的输出阻抗。 -)ri,v{:c  
原理图硬件电路工作状态 sv\=/F@n  
输出驱动器 ~dsx|G?p  
对于输出级,在原来的 555 定时器中有图腾柱配置,这很好,但它有点小故障,性能不太好。所以我使用了旧的推挽级作为 555 IC 的输出缓冲器。 6UPGE",u  
输出驱动器 yaI jXv  
复位晶体管 _Mh..#)`[  
使用 PNP BJT 作为复位输入。 JQ]MkP  
复位晶体管 P^BSl7cT  
放电晶体管 @Js@\)P79  
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。 <V8=*n"mR  
放电晶体管 yzG BGC  
最终布局 |;C;d"JC2  
进行连接以匹配真实 555 定时器的引脚配置。 c-?0~A  
最终整体布局图 R~d Wblv  
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; RHt~:D3*  
最终整体布局图 $yFR{_]  
最后加上黑色的盒子,看起来就像一个鞋盒子; 0+rBGk  
测试环节 bU4\Yu   
最后我们使用一些带有别针标记的鳄鱼夹,以在面包板上对其进行测试。 LA,G>#?H  
鳄鱼夹双击放大双击放大双击放大双击放大双击放大 _oU~S$hO  
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; /cD]m  
测试LED }OgZZ8-_M  
最后 QP6a,^];  
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。 'sjks sy.3  
Xu{S4#1  
半导体工程师 "[ >ql1t{b  
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。 OZl0I#@A  
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