Здравствуйте мои читатели! И особенно начинающие электронщики!!!
Продолжаем знакомиться с импульсной техникой. И микросхема NE555 ( КР1006ВИ1 ) в этом нам поможет. Но начнем не с плюсов микросхемы, а с её минуса. Этот минус существует практически во всех импульсных устройствах где есть выходные каскады с двумя устойчивыми состояниями: первое состояние - один из транзисторов выходного открыт и подключает нагрузку к минусовой ( общей ) шине питания, второй закрыт и на нагрузку не подается напряжение питания; второе состояние – первый транзистор закрыт, нагрузка отключена от минусовой шины питания, но второй транзистор открыт и нагрузка подключена шине питания. И в первом и во втором состоянии нагрузка подключена к шинам питания через переход коллектор-эмиттер открытого транзистора. В качестве примера рассмотрим упрощенный вариант выходного каскада микросхемы NE555.
Подавая противофазные напряжения на базы транзисторов VT2 и VT3 выход микросхемы подключается соответственно к минусу или плюсу питания.
Вот здесь и скрыт главный «подводный камень»! Очень неприятное свойство всех каскадов с переключением нагрузки от минуса к плюсу и называется это СКВОЗНОЙ ТОК! Не бывает идеальных ключей, а в данном каскаде транзисторы являются ключами. Следовательно, когда первый транзистор закрывается, а второй открывается в это время и появляется сквозной ток. И это время обуславливается задержками включения и выключения транзисторов.
В характеристиках микросхемы NE555 указана величина сквозного тока 300 … 400 мА. Даются рекомендации как бороться с вредными импульсами помехи, возникающих в цепях питания, а так же внутри самой микросхемы. И основной рекомендацией является обязательное подключение блокировочного конденсатора между выводом 5 микросхемы и минусовой шиной питания. Но это только защита от помехи, вызываемой сквозным током.
При разработке новых схем приходится это учитывать и применять схемные решения. К сожалению, в микросхеме NE555 сквозной ток существует и его надо учитывать при выборе рабочей частоты микросхемы. Максимальная рабочая частота, указанная для микросхемы – 360 кГц. Получается, что 360 000 раз за секунду в микросхеме появляются два импульса сквозного тока ( по переднему фронту и по спаду импульса). Можно предположить, что длительность импульса сквозного тока может быть в пределах 50 … 100 нс. Теперь посчитаем сколько тепла выделяется в микросхеме при длительности импульса сквозного тока 50 нс и частоте импульсов 360 кГц. Для этого найдем время всех импульсов сквозного тока за одну секунду:
50 х 2 х 360000 = 0,036 сек
Находим средний сквозной ток через микросхему:
400 мА х 0,036 сек = 14,4 мА
При напряжении питания 15 Вольт мощность рассеиваемая кристаллом составит:
14,4 мА х 15 В = 216 мВт.
А если длительность сквозного тока принять 100 нс, то расчётная мощность будет 450 мВт при напряжении питания 15 Вольт.
14,4 мА приблизительно соответствуют, указанным в большинстве источников. Но надо помнить, что максимальная рассеваемая мощность микросхемы 600 мВт.
Следовательно, при проектировании устройства потребляемый ток менее 14 … 15 мА надо «позаботиться» о помехах по цепям питания и выводе 5 микросхеме. Печальный опыт именно помехи от сквозного тока имеется, но самый лучший опыт – это нахождение своих ошибок или пробелов в изучении материальной части!!!
Теперь об одном маленьком отличии микросхем NE555 и КР1006ВИ1. Отличие не существенное, но знать о нём надо! Если в микросхеме NE555 приоритетным является компаратор DA1, то в микросхеме КР1006ВИ1 приоритетным является компаратор DA2, но при проектировании большинства схем на этих таймерах значения не имеет.
Вот коротко о том какие «сложности» надо знать о «простой» микросхеме NE555 и/или КР1006ВИ1.
В следующем материале начнем изучать схемы на основе таймеров.
Если материал понравился, и Вы нашли в нём полезное для себя не посчитайте за труд и оставьте свой отзыв! Очень буду рад прочитать Ваши комментарии.
Чаще заходите на мой канал, подписывайтесь! Информация учебного и познавательного характера будет регулярно пополняться!
Желаю Всем читателям здоровья и успехов в творчестве!!!
