ogólnie jest to 5k (dlatego nazywa się 555 timerem)
Sudhanshu 'Sid' Vishnoi
9
Nie prawda. „Jak doszło do nazwy 555?” „Signetics miało cyfry„ 500 ”, a wcześniejszy produkt, nad którym pracowałem, to 565, 566 i 567. Został po prostu arbitralnie wybrany. To Art Fury (Marketing Manager) pomyślał, że obwód będzie sprzedawać duży i wybrał nazwę„ 555 ”.”
Ignacio Vazquez-Abrams,
4
Zwykle tak nie jest. Wartość 5k pochodzi z mitu. Uważam, że w rzeczywistości jest to około 4,2 tys.
Ignacio Vazquez-Abrams,
3
Myślę, że to pytanie nie powinno być zawieszone. Pytanie, dlaczego coś jest szczególną wartością, jest ważne w zrozumieniu kompromisów projektanta. Niezależnie od tego, czy jest to 5K, czy 5.1K, może być oparte na opiniach, ale OP pytał o elektronicznie istotne różnice wartości.
Spehro Pefhany
2
Ponieważ gdyby było 6 tys., Produktem byłby 666 i prawdopodobnie nie byłby sprzedawany tak dobrze.
Dan bawi się przez Firelight
Odpowiedzi:
18
Oryginalny 555 z rezystorami 5K:
A oto wersja CMOS z rezystorami 40K:
Na wybór rezystorów dla R7, R8, R9 (wersja bipolarna) wpływ miałyby dwie rzeczy -
1) Chęć zminimalizowania zużycia energii (możliwie jak najwyższa wartość bez zajmowania zbyt dużej powierzchni chipa)
2) Chęć zminimalizowania wahań temperatury w wyniku zmian beta par Darlington Q3 / Q4 i Q12 / Q13.
Drugi punkt nie dotyczy wersji CMOS.
Łatwo zauważyć, że rezystancja źródła równoważnego Thevenin dla każdego węzła wynosi 2/3 wartości rezystora.
Możemy łatwo określić, jakie są granice produkcji prądów pobieranych w tych węzłach z arkusza danych 555 - obwód jest symetryczny (poziomo), a prądy będą takie same jak prądy wyzwalające i progi. Prądy są zupełnie inne, prawdopodobnie z powodu niskiej beta bocznych PNP.
Hans Camenzind twierdzi, że przesunięcie komparatora może wynosić nawet 30 mV, co implikuje duże napięcie przesunięcia na szczycie maksimum 7 mV z powodu wejściowego prądu polaryzacji, ale prąd polaryzacji wejściowej jest dość zmienny w zależności od temperatury (może 3: 1 w zakresie roboczym ). Jeśli założymy, że zmienia się z 0,7uA na 2uA, przy 5 V byłby to zmiana progu o 0,25% lub około 15 ppm / K. Ogólna rzeczywista dokładność wynosi około 24ppm / K, więc rezystory nie są zbyt dominujące (przesunięcie zmieni się w temperaturze proporcjonalnej do absolutnej).
W latach 70. 10 mA przy 15 V lub 3 mA przy 5 V było uważane za stosunkowo niską moc, więc HC prawdopodobnie wybrał rezystory jako „rozsądne” - niezbyt duże i niezbyt małe, a to wszystko były komputery wstępne, więc nie chciał mieli opcję uruchomienia procedury optymalizacyjnej w celu uzyskania nieparzystej wartości, która zminimalizowała dowolną funkcję kosztów.
Ładne zdjęcie! Łatwo jest zorientować się, że pin 1 znajduje się w prawym górnym rogu i że stamtąd idą w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Pin 3 ma dwa duże tranzystory dla wyjścia totem-biegun, a pin 7 ma jeden duży tranzystor dla swojego rozwijanego menu. Kołek 5 jest rzeczywiście bezpośrednio przymocowany do górnego zaczepu łańcucha rozdzielacza.
Dave Tweed
Jak wyjściowa impedancja wejściowa?
Scott Seidman
@ScottSeidman Jako względy projektowe? Wyobrażam sobie, że Hans chciałby, aby był tak wysoki, jak praktyczne - późniejsze konstrukcje (w tym jego własny bipolarny o niskiej mocy, zaprojektowany 33 lata po pierwszym), wszystkie miały wyższą rezystancję dzielnika - co najmniej od 20 do 40 K. Ponieważ bezwzględna wartość rezystorów rozproszonych nie jest bardzo dobrze kontrolowana (i jest całkowicie nieokreślona, z wyjątkiem tego, co można domyślić się na podstawie prądu zasilającego), i tak należy ją napędzać ze źródła o stosunkowo niskiej wartości Z.
Spehro Pefhany
9
Nie ma znaczenia, jaka jest dokładna wartość, o ile wszystkie trzy rezystory mają tę samą wartość.
Wartość ta jest kompromisem między różnymi ograniczeniami projektowymi. Z jednej strony chcesz, aby wartość była duża, aby zminimalizować wymagania dotyczące prądu spoczynkowego układu. Z drugiej strony rezystory o dużej wartości zajmują dużo miejsca w układzie. Należy również wziąć pod uwagę, że chcesz, aby wejściowe prądy polaryzacji komparatorów stanowiły niewielki ułamek prądu w rezystorach.
Biorąc to wszystko pod uwagę, projektant zdecydował się na wartość około 5 tys.
Trzy oporniki 5k to poziome paski na górze układu. Robienie rezystorów w krzemie jest uciążliwe; wszystkie dostępne materiały są dość przewodzące, dlatego trudno jest wykonać dokładne rezystory o dużej wartości. W momencie projektowania 555 minimalny rozmiar funkcji był dość duży, wystarczająco duży, aby można go było zobaczyć za pomocą mikroskopu optycznego, jak na tym zdjęciu. Istnieje dodatkowe ograniczenie konstrukcyjne, że rezystory te wpływają na dokładność timera. To prawdopodobnie decyduje o wyborze materiału, który będzie miał pewien opór w omach na mikrometr.
Stamtąd widać, że rezystory 5k nie mogą być znacznie większe w dostępnej przestrzeni. Być może mogły być wykonane jako 6k, ale wybranie 5k ułatwia użytkownikom układu obliczanie wartości timera ręcznie.
(Myślę, że „5.0E” na chipie to tak naprawdę znak rejestracyjny wskazujący, że jest to warstwa 5, podobnie jak mniejsze na górze chipa. Nie jest to wartość komponentu.)
Rzeczywista wartość rezystorów nie ma nic wspólnego z obliczaniem wartości taktowania, które zależy tylko od ich współczynników. W rzeczywistości był to jeden z kluczowych elementów projektu 555. Ponadto, to zdjęcie jest w wersji CMOS, która i tak nie używa rezystorów 5K.
Dave Tweed
Oto rzeczywiste zdjęcie kostki NE555 (klon). Może ktoś może coś z tego zrobić.
Odpowiedzi:
Oryginalny 555 z rezystorami 5K:
A oto wersja CMOS z rezystorami 40K:
Na wybór rezystorów dla R7, R8, R9 (wersja bipolarna) wpływ miałyby dwie rzeczy -
1) Chęć zminimalizowania zużycia energii (możliwie jak najwyższa wartość bez zajmowania zbyt dużej powierzchni chipa)
2) Chęć zminimalizowania wahań temperatury w wyniku zmian beta par Darlington Q3 / Q4 i Q12 / Q13.
Drugi punkt nie dotyczy wersji CMOS.
Łatwo zauważyć, że rezystancja źródła równoważnego Thevenin dla każdego węzła wynosi 2/3 wartości rezystora.
Możemy łatwo określić, jakie są granice produkcji prądów pobieranych w tych węzłach z arkusza danych 555 - obwód jest symetryczny (poziomo), a prądy będą takie same jak prądy wyzwalające i progi. Prądy są zupełnie inne, prawdopodobnie z powodu niskiej beta bocznych PNP.
Hans Camenzind twierdzi, że przesunięcie komparatora może wynosić nawet 30 mV, co implikuje duże napięcie przesunięcia na szczycie maksimum 7 mV z powodu wejściowego prądu polaryzacji, ale prąd polaryzacji wejściowej jest dość zmienny w zależności od temperatury (może 3: 1 w zakresie roboczym ). Jeśli założymy, że zmienia się z 0,7uA na 2uA, przy 5 V byłby to zmiana progu o 0,25% lub około 15 ppm / K. Ogólna rzeczywista dokładność wynosi około 24ppm / K, więc rezystory nie są zbyt dominujące (przesunięcie zmieni się w temperaturze proporcjonalnej do absolutnej).
W latach 70. 10 mA przy 15 V lub 3 mA przy 5 V było uważane za stosunkowo niską moc, więc HC prawdopodobnie wybrał rezystory jako „rozsądne” - niezbyt duże i niezbyt małe, a to wszystko były komputery wstępne, więc nie chciał mieli opcję uruchomienia procedury optymalizacyjnej w celu uzyskania nieparzystej wartości, która zminimalizowała dowolną funkcję kosztów.
Oto rzeczywiste zdjęcie matrycy ( zrobione przez HC i opublikowane w IEEE Spectrum ), z wyróżnionymi rezystorami.
źródło
Nie ma znaczenia, jaka jest dokładna wartość, o ile wszystkie trzy rezystory mają tę samą wartość.
Wartość ta jest kompromisem między różnymi ograniczeniami projektowymi. Z jednej strony chcesz, aby wartość była duża, aby zminimalizować wymagania dotyczące prądu spoczynkowego układu. Z drugiej strony rezystory o dużej wartości zajmują dużo miejsca w układzie. Należy również wziąć pod uwagę, że chcesz, aby wejściowe prądy polaryzacji komparatorów stanowiły niewielki ułamek prądu w rezystorach.
Biorąc to wszystko pod uwagę, projektant zdecydował się na wartość około 5 tys.
źródło
Spójrzmy na krzem!
Trzy oporniki 5k to poziome paski na górze układu. Robienie rezystorów w krzemie jest uciążliwe; wszystkie dostępne materiały są dość przewodzące, dlatego trudno jest wykonać dokładne rezystory o dużej wartości. W momencie projektowania 555 minimalny rozmiar funkcji był dość duży, wystarczająco duży, aby można go było zobaczyć za pomocą mikroskopu optycznego, jak na tym zdjęciu. Istnieje dodatkowe ograniczenie konstrukcyjne, że rezystory te wpływają na dokładność timera. To prawdopodobnie decyduje o wyborze materiału, który będzie miał pewien opór w omach na mikrometr.
Stamtąd widać, że rezystory 5k nie mogą być znacznie większe w dostępnej przestrzeni. Być może mogły być wykonane jako 6k, ale wybranie 5k ułatwia użytkownikom układu obliczanie wartości timera ręcznie.
(Myślę, że „5.0E” na chipie to tak naprawdę znak rejestracyjny wskazujący, że jest to warstwa 5, podobnie jak mniejsze na górze chipa. Nie jest to wartość komponentu.)
źródło