A História do 555 Timer IC – História da Invenção de Hans Camenzind
O 555 Timer IC é um dos mais renomados ICs, no meio eletrônico. No entanto, sua história de invenção não é conhecida por muitos. Este artigo o leva em uma jornada de 555 CI do temporizador desde o momento de sua criação até os dias atuais.
Conteudo
O que é um 555 timer IC?
Um CI 555 temporizador, é um chip de circuito integrado multiuso, que encontra sua aplicação em circuitos de temporizador, oscilação e geração de pulso. É uma das invenções proeminentes e populares do mundo eletrônico. Um circuito de temporização monolítico, o temporizador 555, é igualmente confiável e barato como amplificadores operacionais trabalhando nas mesmas áreas. É capaz de produzir formas de onda quadradas estabilizadas com taxa de trabalho de 50% a 100%.
O nascimento do 555 Timer IC
Hans R. Camenzind, projetou o primeiro CI de cronômetro 555 em 1971, sob uma empresa americana Signetics Corporation. É este seu trabalho de design que é mais proeminente na carreira ilustre de Hans no campo da tecnologia de circuitos integrados. No verão de 1971, foi revisado o primeiro projeto, que usava uma fonte de corrente constante e tinha 9 pinos. Depois que a revisão foi aprovada, Hans pensou em uma nova ideia de substituir a fonte de corrente constante por uma resistência direta. Isso reduziu o número de pinos de 9 para 8 e permitiu que o chip se encaixasse em um pacote de 8 pinos em vez de um pacote de 14 pinos. Este novo projeto foi aprovado na revisão em outubro de 1971. O CI consiste em 25 transistores, 2 diodos e 15 resistores. A fim de definir os tempos, provisão para anexar R e C externamente.
Em 1972, a Signetics Corp. lançou então seu primeiro CI de temporizador 555 em embalagens de latas de metal TO5 de 8 pinos e DIP de 8 pinos, como temporizador SE / NE555 e era o único temporizador IC disponível comercialmente na época. Seu baixo custo e versatilidade o tornaram um sucesso instantâneo no mercado. Posteriormente, foi fabricado por outras 12 empresas e tornou-se o produto mais vendido.
Embora se acredite que este IC tenha o nome de três resistores 5k em seu circuito interno, Hans R Camenzind revelou em seu livro, “Designing Analogue Chips”, que era o gerente da Signetics, da ArtFury, que amava o número “555 ”, Que deu origem à denominação do circuito.
Aplicações de 555 Timer IC
Ao longo dos anos, entusiastas e engenheiros eletrônicos exploraram várias áreas onde este IC pode ser usado. De medição de temperatura a reguladores de tensão e vários multivibradores, este IC encontrou seu lugar de destaque em milhares de aplicações. A implementação do 555 TIMER IC depende do seu modo de operação. É esta versatilidade do 555Timer IC, que o torna útil para muitas aplicações.
Basicamente, um CI 555 temporizador tem três modos de operação.
- Modo biestável: o gatilho Schmitt
- Modo monoestável: modo de disparo único
- Modo Astable: modo de execução livre
555 temporizador como multivibrador
Dependendo do tipo de multivibrador (multivibrador astável/monoestável ou biestável) a ser usado, o modo de operação do temporizador 555 é selecionado. Por exemplo, se quisermos projetar um multivibrador monoestável, conectaremos o temporizador 555 no modo monoestável.
Esses multivibradores são usados em vários dispositivos de dois estados, como osciladores de relaxamento, temporizadores e flip-flops
555 temporizador IC como um gerador PWM
Usando a entrada de “controle” variável, um IC de temporizador 555 pode ser usado para criar um gerador de modulação por largura de pulso (PWM). O ciclo de trabalho aqui depende da tensão de entrada analógica.
Esta operação do temporizador 555 também pode ser vista no circuito de alimentação comutada (SMPS). Como esses circuitos SMPS funcionam com modulação por largura de pulso (PWM), o temporizador 555 passa a ser a escolha mais importante para os projetistas, pois é barato e fácil de incorporar em um projeto de circuito. Aqui nestes circuitos, dois CIs de temporizador são usados; um opera no modo astável e o outro no modo PWM.
Outra área onde o 555timer IC é implementado é em pequenos circuitos conversores DC-DC. O 555 Timer, quando operando no modo astável, pode produzir um fluxo contínuo de pulsos de frequência especificada. A saída IC é alimentada ao conversor para produzir as tensões de saída desejadas. Esses circuitos conversores têm amplas aplicações industriais.
Outros circuitos que usam o temporizador 555 incluem o de medição de temperatura, geradores de forma de onda de medição de umidade, vários circuitos de temporizador, etc.
Recentemente, a versão CMOS do IC é mais comumente usada. Entre eles, os mais populares são os ICs fabricados pela MOTOROLA como o MC1455. Ele pode ser usado diretamente como um substituto para o IC NE555 original. Este IC é de bolso e custa cerca de 0,28 US$.
As versões bipolar e CMOS do 555 Timer IC
Desde que o primeiro CI foi fabricado, mais de 12 empresas independentes fabricaram o mesmo. O projeto original tinha algumas falhas de projeto, como comparadores não balanceados, grandes circuitos operacionais e sensibilidade à temperatura.
Portanto, Hans R Camenzind, redesenhou o CI existente para diminuir as falhas de design. O design deste IC foi melhor do que seu design original. O IC melhorado foi vendido pela ZSCTI555, mas não conseguiu criar um burburinho como o IC 555timer original. Assim, o design original continuou a ser um sucesso no mercado.
No entanto, a versão clássica bipolar 555 IC, como o NE555 IC, usa transistores bipolares, que dissipam grande quantidade de energia e produzem picos de alta corrente. Conseqüentemente, esses ICs não poderiam ser usados em aplicações de baixa potência. Isso abriu caminho para o design de uma nova versão do mesmo, a versão CMOS.
CMOS significa “semicondutor de óxido de metal complementar” e usa uma combinação de MOSFET tipo n (NMOS) e MOSFET tipo p (PMOS), no modo de aprimoramento. Todos os transistores PMOS têm entrada da fonte de tensão ou de outro PMOS, enquanto todos os transistores NMOS têm uma entrada conectada ao terra ou a outro transistor NMOS. Essa composição leva à redução da dissipação de potência e menores picos de corrente.
Um exemplo da versão CMOS do temporizador 555 é o LMC555 produzido por instrumentos texas.
Os derivados do 555 Timer IC:
Agora sabemos o que um único CI 555 temporizador pode fazer. Isso significa que um temporizador 555 pode ser usado como oscilador e como gerador de pulso no mesmo circuito. Para este propósito, vários derivados compatíveis com pinos, para as versões bipolar e CMOS do 555 Timer IC, foram produzidos por muitas empresas ao longo dos anos.
Os ICs estão disponíveis em embalagens redondas de metal ou na embalagem DIP de 8 pinos, mais comumente vista.
Uma variação de pacote de 14 pinos de 555 CI de temporizador, chamada de 556 IC, foi fabricada com dois 555 CIs de temporizador em um chip. Aqui, os dois ICs compartilham um aterramento comum e um pino de alimentação. Os outros 12 pinos são alocados para as entradas e saídas de 555 timers individuais.
LM556, um CI de temporizador duplo fabricado pela texas Instruments é um desses CI. Esses ICs são ideais para aplicações de temporização sequencial.
Outro derivado no pacote DIP de 16 bits, o 558 e o 559 tinham quatro ICs, nos quais DIS e THR eram conectados internamente. O 558 IC é um quad IC e acionado por borda. Isso elimina a necessidade de usar o capacitor de acoplamento para aplicações de temporização sequencial.
