Огромный действующий таймер 555

Дожили - этой микросхеме уже ставят прижизненные памятники. Автор Instructables под ником YADUKRISHNAN K M собрал функциональный аналог таймера 555 (КР1006ВИ1) на транзисторах и поместил в огромный корпус с ногами, маркировкой - всё как полагается. На нём можно собирать те же схемы, что и на обычном таймере 555 - всё заработает!

По сравнению, например, с микроконтроллером, эта микросхема устроена несложно. В её состав входят: резисторный делитель, два компаратора, RS-триггер, а также транзисторный ключ для получения выхода с открытым коллектором. В общем, для функционального аналога огромного шкафа не потребуется. Выйдет девайс размерами примерно с аудиокассету. Но всё равно по сравнению с крошечный кристаллом - внушительно.



Кристалл выглядит так:



А вот он же в корпусе, соединённый с выводами:



От функциональной схемы переходим к электрической:



На её основе мастер разработал свою схему, по которой будет собирать функциональный аналог. На ней указано, каких типов будут транзисторы. Два диода заменены транзисторами, у каждого из которых база соединена с коллектором:



Даже без корпуса получившаяся плата выглядит гигантской по сравнению с микросхемой:



На следующем рисунке перечислены типы применённых в схеме транзисторов и приведены их цоколёвки:



Транзисторы мастер выпаял их старых плат, поэтому у них такие короткие выводы. Резисторы взял новые. Плату выбрал макетную, типа perfboard:



Взял необходимые инструменты, расходники:



Для выпайки транзисторов YADUKRISHNAN K M пользуется стандартным оловоотсосом:



Более детально приёмы выпайки показаны на видео:



Чтобы не перегревать транзисторы, их надо при выпайке чередовать. Отпаяли один вывод одного транзистора, затем один вывод другого, третьего, и т.п. Затем вернулись к первому, отпаяли ему ещё один вывод, то же проделали со вторым, и так далее, пока не будут отпаяны все выводы всех транзисторов.

Выпаянные транзисторы мастер проверяет мультиметром в режиме проверки диодов. Проверить один транзистор - всё равно что проверить два диода. Если он структуры N-P-N, базовый вывод при проверке эквивалентен соединённым анодам диодов, проверяют такой транзистор так:



А если структуры P-N-P, то базовый вывод эквивалентен соединённым вместе катодам диодов, такой транзистор проверяют по-другому:



Но нет смысла пытаться сделать транзистор из двух диодов - он не будет усиливать.

Из макетной платы типа perfboard мастер вырезает ножовкой прямоугольник размерами 37х28 мм:



Внимание, плата должна быть НЕ из стеклотекстолита, иначе при обработке следует защищать руки и органы дыхания. А вот и результат:



С платы мастер снимает фаски напильником, очищает её от пыли, после чего начинает помещать в неё компоненты:



Впаивать их:



Поскольку транзисторы выпаяны из старых плат, выводы у них и так короткие, а вот резисторам их надо после пайки откусывать:



Впаяв все компоненты, мастер соединяет их проводами:



И припаивает те восемь проводов, которые пойдут к огромным выводам:



Далее потребуется источник напряжения в 8 В. Потребляемый ток устройства, если подать только питание, должен быть около 10 мА. Убедившись в этом, мастер ставит функциональный аналог в испытательный стенд, собранный по такой схеме:



Вращая переменный резистор, он измеряет напряжения на контрольных точках TP-1, TP-2 и TP-3:



В точке TP-1 напряжение должно быть равным 0,6 В, когда снимаемое с переменного резистора напряжение больше 2/3 напряжения питания, а когда меньше, оно должно скачком падать до 0 В.

В точке TP-2 напряжение должно быть равным 0,6 В, когда снимаемое с переменного резистора напряжение меньше 1/3 напряжения питания, а когда больше, оно должно скачком падать до 0,2 В.

В точке TP-3 должен наблюдаться гистерезис: плавно поднимаем напряжение на движке переменного напряжения до 2/3 напряжения питания, напряжение на контрольной точке скачком возрастает до 1,44 В, плавно снижаем до 1/3 - скачком падает до 0 В.

При неправильных результатах на первой и второй точках надо проверить соответствующие компараторы, а на третьей - RS-триггер. Исправив всё при снятом питании, мастер его снова включает и вращает переменный резистор, наблюдая за светодиодом. Если гистерезис проявляется и здесь, выходной каскад исправен.

Отладив схему, YADUKRISHNAN K M меняет гибкие проводники выводов на штырьки. Там, где у микросхемы выемка, он делает аналогичную выемку на плате. Со штырьками функциональный аналог можно ставить в плату типа breadboard вместо обычного таймера 555 и собирать на нём те же самые схемы - работать они будут так же. Например:



Вот два запараллеленных по питанию генератора, один на микросхеме, другой на функциональном аналоге:



Не обращайтесь внимание, что они работают несинхронно - всё дело в разбросе параметров резисторов и конденсаторов. С двумя микросхемами, как и с двумя функциональными аналогами, вышло бы то же самое.



Впрочем, мастер полагает, что некоторый вклад вносят и различия в пороговых напряжениях компараторов - у устройства они такие, что с ним при тех же внешних элементах частота получается чуть больше. Теперь мастер изготавливает для функционального аналога корпус в масштабе 10:1. Выводы он делает из корпуса от компьютерного БП. Размечает:



Вырезает:



Гнёт:



Как настоящие!



Корпус мастер изготавливает из старых пластмассовых табличек для кабинетов. Размечает:



Разрезает на много-много таких штук:



В некоторых делает выемки:



Чтобы затем послойно склеить вот во что:



После тщательной обработки получается значительно красивее:



Это верхняя половина корпуса, ей полагается выемка:



Нижняя сложнее:



Вот из чего она будет состоять:



А вот и результат:



К нему мастер прикрепляет выводы:



Предварительно проделав в них крепёжные отверстия:



Вот что получается в результате:



Сняв выводы, мастер выводит от платы провода с длинными зачищенными и лужёными концами. Плату помещает в нижнюю половину корпуса, провода через углубления ведёт к местам крепления выводов:



Красит половины корпуса:



Фотографирует микросхему, печатает фотографию в сильно увеличенном виде:



Делает трафарет:



По нему гравирует верхнюю половину корпуса:



Гравировку заливает «штрихом» в два слоя, второй наносит после высыхания первого:



Не хотите сами фотографировать - скачайте файл для распечатки трафарета.

Мастер ставит выводы на место, прижимая их к проводам, и собирает всё воедино:



Не угадали - не на клею. На саморезах. Если что сломается, можно починить:



Снова проверяет, и снова всё работает:


Источник