Вездесущий и невероятно полезный аналоговый таймер 555, которому уже более полувека, стал постоянным объектом как похвал, так и критики. Первое почти полностью, а второе отчасти оправдано, но иногда предполагаемый недостаток перерастает в статус «общеизвестного» только потому, что был упущен из виду простой способ его исправления, даже для такого широко и долго используемого популярного компонента, как 555. Показательным примером является часто высказываемое (хотя и ошибочное) мнение о том, что на оригинальной (биполярной) версии 555 сложно сделать генератор симметричных прямоугольных импульсов с коэффициентом заполнения 50:50%.
 |
|
| Рисунок 1. | «Традиционный двухрезисторный» генератор на микросхеме 555. |
Своим происхождением этот миф, по-видимому, обязан примерам использования из ранних технических описаний 555, где приводилась схема автоколебательного генератора, показанная на Рисунке 1. Выражение для его выходного коэффициента заполнения D, который равен
показывает, что соотношение 50:50 недостижимо, если только сопротивление R1 не равно нулю. Поскольку результатом короткого замыкания DISCHARGE на VS, скорее всего, будет дым, а не прямоугольные импульсы, следует вывод, что условие 50:50 действительно невыполнимо.
 |
|
| Рисунок 2. | Новая «трехрезисторная» топология. |
Однако, к счастью, как показано на Рисунке 2, классическая двухрезисторная схема – не единственный доступный вариант топологии. В частности, если последовательно с выводом DISCHARGE добавить третий резистор (R3), то в качестве асимптотического предела для экспоненциального разряда конденсатора C1 устанавливается новый уровень
растягивающий фазу T2 периода колебаний. Кроме того, постоянная времени, определяющая длительность T2, от значения R2C1 увеличивается до
В результате получается, что если R2 = R1 и R3 = 0.225•R1, то
T1 = T2,
D = 50:50.
Этот метод также работает для многих отношений R2/R1, отличных от 1.0. Некоторые примеры показаны в Таблице 1.
| Таблица 1. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
В каждом случае
и коэффициент заполнения равен 50:50.
Как уже отмечалось, метод работает вплоть до R2 = 0, когда в схеме остаются только R1 и R3, а R2 заменяется прямым соединением. Однако следует обратить внимание, что при R3 = 0.423•R1 напряжение порога VD становится равным 0.297•VS, что слишком близко к номинальному уровню порога входа TRIGGER микросхемы 555, равному 0.333 •VS, и может серьезно усилить влияние напряжений смещения и допусков номиналов внутренних резисторов таймера на частоту FOSC и коэффициент заполнения.
Ну а какова же мораль нашей истории? Даже спустя 50 лет мифы создаются для того, чтобы их развенчивать!
Купить LM555 на РадиоЛоцман.Цены
