موضوع مقاله: تراشه زمان‌سنج ۵۵۵ | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تراشه زمان‌سنج ۵۵۵ | مقدمه: ۵۵۵ می‌تواند به‌عنوان تأخیر زمانی در یک مدار تایمر و همچنین به عنوان یک مدار نوسان‌گر یا به عنوان یکی از اجزا در مدار پالسی استفاده گردد. | ## بخش 1: تراشه زمان‌سنج ۵۵۵ | او یک اسیلاتور برای PLL ها طراحی کرد که فرکانس آن به ولتاژ یا دمای منبع تغذیه بستگی ندارد. Signetics متعاقباً نیمی از کارکنان خود را به دلیل رکود اقتصادی 1970(1350 شمسی) اخراج کرد و توسعه PLL در نتیجه متوقف شد.کامنزیند توسعه یک مدار جهانی مبتنی بر نوسانگر برای PLL ها را پیشنهاد کرد و از او خواست که آن را به تنهایی توسعه دهد و به جای کاهش دستمزدش به نصف، تجهیزاتی را از Signetics قرض بگیرد. ایده کامنزیند در اصل رد شد، زیرا مهندسان دیگر استدلال کردند که این محصول می تواند از قطعات موجود فروخته شده توسط شرکت ساخته شود. با این حال، مدیر بازاریابی این ایده را تایید کرد.اولین طرح برای 555 در تابستان 1971 مورد بررسی قرار گرفت. چند روز بعد، کامنزیند ایده استفاده از مقاومت مستقیم به جای منبع جریان ثابت را پیدا کرد و دریافت که به طور رضایت بخشی کار می کند. تغییر طراحی 9 پین خارجی مورد نیاز را به 8 کاهش داد، بنابراین آی سی می تواند به جای بسته 14 پین در یک بسته 8 پین قرار گیرد. این نسخه تجدید نظر شده دومین بررسی طراحی را پشت سر گذاشت و نمونه های اولیه در اکتبر 1971 به عنوان NE555V (پلاستیک DIP) و SE555T (فلز TO-5) تکمیل شدند.نسخه 9 پین قبلاً توسط شرکت دیگری منتشر شده بود که توسط یک مهندس تأسیس شده بود که در اولین بررسی شرکت کرده بود و از Signetics بازنشسته شده بود. طراحی این تراشه بسته به شرکت تولیدکننده آن، ممکن است بیش از ۲۰ ترانزیستور، ۲ دیود و ۱۵ مقاومت روی یک چیپ سیلیکونی داشته‌باشد و معمولاً به‌صورت یک آی‌سی هشت‌پایه دو-ردیفه (DIP-8) است. انواع آن شامل ۵۵۶ (یک بسته ۱۴ پایه ترکیب دو ۵۵۵ بر روی یک چیپ)، و ۵۵۸ و ۵۵۹ (هر دو ۱۶ پایه ترکیب چهار ۵۵۵ با اندکی تغییر)، NE555 نوع تجاری آن با قابلیت عملکرد بین صفر تا ۷۰ درجه سانتیگراد، و SE555 برای استفاده نظامی در دمای کاری -۵۵ تا +۱۲۵ درجه سانتی‌گراد می‌شود. این‌ها در بسته فلزی با قابلیت اطمینان بالا (بسته T) و بسته‌های ارزان پلاستیک اپوکسی (بسته V) ارائه می‌شوند. نام ۵۵۵ برگرفته از سه مقاومت ۵kΩ که در آن استفاده شده گرفته شده؛ اما هانس کامن‌زیند گفته‌است که این نام دلخواه بوده است. نوع ۷۵۵۵ تولید شد تا نویز کمتری نسبت به ۵۵۵ قدیمی به منبع تغذیه بدهد و تولیدکننده ادعا کرده‌است که در بیشتر استفاده‌ها نیازی به خازن دِکاپلینگ (Decoupling) ندارد. | ## بخش 2: تراشه زمان‌سنج ۵۵۵ | اما زمان‌سنج تاز زمانی که این پایه به بیش از تقریباً ۰٫۷ ولت نرسد نمی‌تواند دوباره آغاز شود. ۸ Vcc سر مثبت منبع تغذیه، که معمولاً بین ۳ و ۱۵ ولت بسته به نوع آی‌سی متغیر است. ولتاژ کنترلی ورودی می‌تواند برای ساخت حالت آستابل با مدولاسیون فرکانس در خروجی استفاده شود. مُدها ۵۵۵ سه مُد کاری دارد: مُد مونوستابل: در این مُد، ۵۵۵ به عنوان تولید پالس «تک-شات» عمل می‌کند. دستگاه‌های شامل زمان‌سنج، ردیابی پالس از دست رفته، کلید پرش-آزاد، کلید لمسی، تقسیم‌گر فرکانس، سنجش مقدار خازن، مدولاسیون عرض پالس، و دیگر. مانند مدارات LED و فلاشرهای لامپی، مولد پالس ساعت، تولید صدا (آژیر)، مدولاسیون زمان پالس و ... ۵۵۵ می‌تواند به عنوان یک مبدل آنالوگ به دیجیتال ساده استفاده شود (تبدیل مقدار آنالوگ به طول پالس). برای نمونه، انتخاب مقاومت گرمایی به عنوان مقاومت زمان‌بندی به ۵۵۵ اجازه می‌دهد تا دما را اندازه‌گیری کند: دوره پالس خروجی به عنوان دما در نظر گرفته می‌شود. سپس با استفاده از سیستم برپایه میکروپروسسور می‌توان دوره پالس را به دما تبدیل نموده، و با خطی‌سازی آن را تنظیم کرد. پالس زمانی که ۵۵۵ یک سیگنال از ورودی تریگر دریافت می‌کند آغاز می‌شود که از یک‌سوم ولتاژ منبع تغذیه کمتر شده‌است. پهنای پالس خروجی می‌تواند توسط ثابت زمانی یک شبکه RC مشخص شود، که شامل یک خازن و یک مقاومت می‌شود. پالس خروجی می‌تواند بسته به نیاز کاربرد مخصوص با تغییر مقدار R و C طولانی‌تر یا کوتاه‌تر شود. | ## بخش 3: تراشه زمان‌سنج ۵۵۵ | مدت زمان پالس خروجی t، یا مدت زمانی که طول می‌کشد تا خازن تا ۲/۳ ولتاژ منبع تغذیه شارژ شود به صورت زیر داده شده‌است: که t به ثانیه، R به اهم و C به فاراد است. هنگام استفاده از تراشه زمان‌سنج در حالت مونواستابل، ضعف اصلی این است که بازه زمانی بین دو پالس تریگ باید از ثابت زمانی RC بیشتر باشد. پایه ۵ (کنترل) توسط یک خازن با مقدار کم (معمولاً بین ۰٫۰۱ تا ۰٫۱ میکروفاراد) به زمین متصل شده‌است؛ پایه ولتاژ (discharge) در هوا رها می‌شود. تراشه شمارنده ۵۵۵ باید با خازن ۱۰میکرو امتحان شود نه ۱۰ پیکو تا بتواند عدد را بشمارد. به خاطر شارژ شدن خازن از راه R۱ و R۲ و خالی شدن تنها از طریق R۲، تا هنگامی که پایه شماره ۷ در مدت پایین بودن خروجی مقاومت کم تا زمین دارد، بنابراین خازن تخلیه می‌شود. مدت بالا بودن در هر پالس به صورت زیر داده می‌شود: و مدت پایین بودن نیز در هر پالس به صورت زیر داده می‌شود: که مقدار مقاومت‌های R۱ و R۲ به اهم و C مقدار خازن به فاراد است. در خصوص ۵۵۵های دوقطبی، بایستی از دادن مقدار پایین به مقاومت R1 دوری شود چرا که خروجی در مدت تخلیه خازن در حالت اشباع نزدیک صفر باقی می‌ماند. درغیر این‌صورت مدت زمان پایین بودن خروجی کمتر از مقداری که در بالا گفته شد خواهد بود. باید گفته شود که چرخه اول بسیار بیشتر از مقدار محاسبه شده در معادله خواهد بود، برابر با مدت زمانی که خازن باید از ۰ تا ۲/۳ Vcc شارژ شود. برای رسیدن به duty cycle کمتر از ۵۰٪، یک دیود (که به اندازه کافی برای ای کاربرد سریع باشد) می‌تواند به موازات R۲ به صورت مستقیم به سمت خازن اضافه شود. | ## جمع‌بندی | عمل‌کرد RESET در این مُد به خوبی توضیح داده نشد، بعضی تولیدکنندگان خروجی را هنگامی که RESET به پایین می‌رود به مقدار قبل می‌برند.