首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 光电资讯及信息发布 -> 怎样制作555芯片? [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

探针台 2021-12-27 08:54

怎样制作555芯片?

aG-vtld  
$!-yr7  
相信很多小伙伴在上学的时候学过《数字电子技术》这门专业基础课,而在这里面,有一个非常经典的芯片就是555定时器 J@/kIrx  
")1:F>  
rP'me2 B  
今天我给大家分享一个很有其的项目,就是用分立元器件去实现一个比砖头还要大的555定时器芯片。 m;$ b'pT  
项目地址:https://hackaday.io/project/182863-giant-555-timer O0*p0J  
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。 `_6C {<O  
预备知识 Ucb F|vkI  
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; c^5~QGuQ  
Signetics NE555N 8$] 1M,$r  
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; A\*>TN>s  
内部结构 1内部结构 2 &.F4 b~A7  
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; b.Os iT;_j  
内部原理图 1 FBG4pb9=~  
简单分析一下这个原理图: oe ~'o'  
  • Qry@ s5  
    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)。
  • b3P+H r  
    黄色和红色部分是两个电压比较器;
  • p0]=QH  
    紫色部分是RS触发器;
  • 2/U.| *mH  
    粉红色部分是带推挽输出的驱动器;
内部原理图 2 *j|~$e}C  
555 计时器芯片 9v#CE!  
大型555芯片-1大型555芯2 Do9x XK  
因此,为了开始这个项目,我们可以将 555 的电路分成小部分,因为最好将大电路分成几部分,这种模块化的设计, 有助于对简化面包板周围的电路,另外也便于我们进行故障排除。正如前面提到的,可以分为以下几个部分: 5G}?fSQ>  
  • 0RzEY!9g+  
    分压器
  • l&[O  
    电压比较器
  • ,S\CC{!  
    SR 寄存器
  • &L3M]  
    输出驱动器
  • O4 w(T  
    复位晶体管
  • AI2~Jp  
    放电晶体管
分压器 IM*y|UHt  
分压器很简单 - 使用 4.7K 电阻器和整个电路的串联二极管保护。 _OYasJUMG  
分压器 D2 #ZpFp"h  
电压比较器 >:SHV W  
J @`1TU  
该项目最有趣的部分是学习和设计 555 IC 内部使用的电压比较器。特别是差分对如何工作,什么是电流转向。 yER(6V'\iQ  
我还在差异中了解了恒流吸收器的重要性。对和使用电流镜来增加差异的增益。 x exaQuK  
电压比较器两个电压比较器 ,.S~ Y  
SR 寄存器 YH$-g  
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。 ]IaMp788  
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。 K&u_R  
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。 C-xr"]#]  
原理图硬件电路工作状态 *9 {PEx  
输出驱动器 W@>% {eE  
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。 xl{=Y< ;  
输出驱动器 ^+ml5m  
复位晶体管 #-rH1h3*q  
使用 PNP BJT 作为复位输入。 <(#(hDwy  
复位晶体管 .Cv6kgB@c  
放电晶体管 ?PLPf>e  
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。 "37lx;CH  
放电晶体管 `6;?9NI  
最终布局 3l]lwV  
进行连接以匹配真实 555 定时器的引脚配置。 D'>_I.  
最终整体布局图 _1X!EH"  
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; Xc ++b|k  
最终整体布局图 2 B1q*`6R  
最后加上黑色的盒子,看起来就像一个鞋盒子; W<{h,j8  
测试环节 ]Ee?6]bN  
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。 h#I>M`|  
鳄鱼夹双击放大双击放大双击放大双击放大双击放大 gE'sO T9v  
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; lM`2sy  
测试LED ~i= _J3'  
最后 S)(.,x  
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。 2YL?,uLS  
E, Z$pKL?  
半导体工程师 `?H]h"{7Q  
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。 (M|Dx\_  
查看本帖完整版本: [-- 怎样制作555芯片? --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计