क्यों 555 टाइमर आईसी में तीन 5k प्रतिरोध हैं और कोई अन्य मूल्य नहीं है?

Question

क्यों 555 टाइमर आईसी में तीन 5k रेसिस्टर्स हैं और अन्य मान नहीं हैं, जैसे 10k-10k-10k या कुछ और?

Comments

यह आम तौर पर 5k है (इसीलिए इसे 555 टाइमर कहा जाता है)

— सुधांशु 'सिड' विश्नोई

सच नहीं। "555 का नाम कैसे आया?" "सांकेतिक शब्दों में" 500 "संख्याएं थीं, और पहले जिस उत्पाद पर मैंने काम किया था वह 565, 566 और 567 था। यह सिर्फ मनमाने ढंग से चुना गया था। यह कला रोष (विपणन प्रबंधक) था जिन्होंने सोचा कि सर्किट बड़ा बेचने वाला था जिसने नाम चुना" 555 "।"

— इग्नासियो वाज़क्वेज़-अब्राम्स

यह आमतौर पर नहीं है। 5k मूल्य मिथक से आता है। मेरा मानना ​​है कि यह वास्तव में लगभग 4.2k है।

— इग्नासियो वाज़क्वेज़-अब्राम्स

मुझे लगता है कि यह सवाल नहीं होना चाहिए। यह पूछना कि डिजाइनर के ट्रेड-ऑफ को समझने के लिए कुछ विशेष मूल्य क्यों महत्वपूर्ण है। चाहे वह 5K या 5.1K राय-आधारित हो, लेकिन ओपी इलेक्ट्रॉनिक रूप से मूल्यों में काफी अंतर के बारे में पूछ रहा था।

— स्परोहो पेफेनी

क्योंकि अगर यह 6k होता, तो उत्पाद 666 होता और शायद लगभग नहीं भी बिकता।

— दान फायरलाइट द्वारा

Answer 1

5K प्रतिरोधों के साथ मूल 555:

और यहाँ 40K प्रतिरोधों के साथ एक CMOS संस्करण है:

R7, R8, R9 (द्विध्रुवी संस्करण) के लिए प्रतिरोधों की पसंद दो चीजों से प्रभावित होगी-

1) बिजली की खपत को कम करने की इच्छा (बहुत अधिक चिप क्षेत्र का उपयोग किए बिना यथासंभव उच्च मूल्य)

2) डार्लिंगटन जोड़े Q3 / Q4 और Q12 / Q13 के बीटा परिवर्तन के कारण तापमान भिन्नता को कम करने की इच्छा।

दूसरा बिंदु CMOS संस्करण पर लागू नहीं होता है।

यह देखना आसान है कि Thevenin समकक्ष स्रोत प्रतिरोध नोड के लिए प्रतिरोध मान का 2/3 है।

हम आसानी से परमात्मा कर सकते हैं कि 555 डेटशीट से उन नोड्स पर खींची गई धाराओं पर उत्पादन सीमा क्या है- सर्किट सममित (क्षैतिज) है और धाराएं ट्रिगर और दहलीज धाराओं के समान होंगी। धाराएं काफी भिन्न हैं, शायद पार्श्व पीएनपी के कम बीटा के कारण।

हंस कैमेंजीइंड का कहना है कि तुलनित्र ऑफसेट 30mV जितना बड़ा हो सकता है, जो कि इनपुट बायस करंट के कारण अधिकतम 7mV के ऊपर एक बड़े ऑफ़सेट वोल्टेज का संकेत देता है, लेकिन इनपुट बायस करंट तापमान के साथ काफी भिन्न होता है (शायद 3: 1 ऑपरेटिंग रेंज से अधिक) )। यदि हम यह मान लें कि यह 0.7uA से 2uA तक, 5V में 0.25% या लगभग 15ppm / K की सीमा में परिवर्तन होगा। कुल मिलाकर वास्तविक सटीकता 24ppm / K के बारे में है, इसलिए प्रतिरोधों को अत्यधिक प्रभावी नहीं माना जाता है (ऑफसेट पूर्ण तापमान के समानुपात में कुछ बदल जाएगा)।

70 के दशक में वापस, 15V पर 10mA या 5V पर 3mA को काफी कम शक्ति माना जाता था, इसलिए HC ने संभवतः प्रतिरोधों को "उचित" के रूप में चुना - बहुत बड़ा नहीं और बहुत छोटा नहीं था, और यह सभी पूर्व-कंप्यूटर थे इसलिए वह नहीं करेंगे एक अजीब मूल्य पाने के लिए एक अनुकूलन दिनचर्या चलाने का विकल्प मिला है जिसने कुछ मनमाने लागत समारोह को कम किया है।

यहां वास्तविक डाई फोटो ( जैसा कि एचसी द्वारा लिया गया है और आईईईई स्पेक्ट्रम में प्रकाशित किया गया है ), प्रतिरोधों पर प्रकाश डाला गया।

Comments

अच्छा चित्र! यह पता लगाना आसान है कि पिन 1 ऊपरी-दाएँ कोने में है, और वे वहाँ से वामावर्त जाते हैं। पिन 3 में टोटेम-पोल आउटपुट के लिए दो बड़े ट्रांजिस्टर हैं, और पिन 7 में इसके पुलडाउन के लिए एक बड़ा ट्रांजिस्टर है। पिन 5 वास्तव में सीधे विभक्त श्रृंखला के ऊपरी नल से जुड़ा हुआ है।

— डेव ट्वीड

कैसे एक बाहर इनपुट प्रतिबाधा?

— स्कॉट सेडमन

@ScottSeidman एक डिजाइन विचार के रूप में? मुझे लगता है कि हंस ने इसे व्यावहारिक रूप से उच्चतर-बाद के डिजाइनों के रूप में उतारा होगा (जिसमें पहली बार उसके 33 साल बाद डिजाइन किए गए कम पावर बाइपोलर शामिल हैं) सभी में उच्च विभक्त प्रतिरोध- 20K से 40K तक कम से कम था। चूंकि विसरित प्रतिरोधों का निरपेक्ष मान बहुत अच्छी तरह से नियंत्रित नहीं है (और यह पूरी तरह से अनिर्दिष्ट है जिसे छोड़कर आप आपूर्ति की वर्तमान स्थिति का अनुमान लगा सकते हैं), इसे किसी भी तरह कम-जेड स्रोत से संचालित किया जाना चाहिए।

— Spehro Pefhany

Answer 2

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि सटीक मूल्य क्या है, जब तक कि सभी तीन प्रतिरोधों का एक ही मूल्य नहीं है।

मूल्य विभिन्न डिजाइन बाधाओं के बीच एक व्यापार है। एक तरफ, आप चाहते हैं कि मूल्य बड़ा हो, चिप की मौन वर्तमान आवश्यकताओं को कम करने के लिए। दूसरी ओर, बड़े-मूल्य वाले प्रतिरोधक चिप पर बहुत अधिक भौतिक स्थान लेते हैं। यह भी विचार है कि आप चाहते हैं कि प्रतिरोधों के इनपुट पूर्वाग्रह धाराओं प्रतिरोधों में वर्तमान का एक छोटा सा अंश हो।

इस सब को ध्यान में रखते हुए, डिजाइनर लगभग 5K के मूल्य पर बस गए।

Answer 3

चलो सिलिकॉन को देखो!

तीन 5k प्रतिरोधक चिप के शीर्ष पर क्षैतिज पट्टियाँ हैं। सिलिकॉन में प्रतिरोधक बनाना एक दर्द है; उपलब्ध सामग्री सभी काफी प्रवाहकीय हैं, इसलिए बड़े मूल्य वाले सटीक प्रतिरोधों को बनाना मुश्किल है। 555 के डिजाइन के समय न्यूनतम फीचर का आकार काफी बड़ा था, उस फोटो में ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के साथ देखा जा सकता था। वहाँ अतिरिक्त डिजाइन बाधा है कि उन प्रतिरोधों टाइमर की सटीकता को प्रभावित करते हैं। यह संभवतः सामग्री की पसंद को निर्धारित करता है, जिसमें प्रति माइक्रोमीटर ओम में एक निश्चित प्रतिरोध होगा।

वहां से, हम देख सकते हैं कि उपलब्ध स्थान में 5k प्रतिरोधों को बहुत बड़ा नहीं बनाया जा सकता है। शायद उन्हें 6k बनाया जा सकता था, लेकिन 5k को चुनना चिप के उपयोगकर्ताओं के लिए टाइमर मूल्यों को हाथ से गणना करना आसान बनाता है।

(मुझे लगता है कि चिप पर "5.0E" वास्तव में एक पंजीकरण चिह्न है जो दर्शाता है कि यह परत 5 है, चिप के शीर्ष पर छोटे लोगों की तरह है। घटक मूल्य नहीं है।)

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प्रतिरोधों के वास्तविक मूल्य का समय के मूल्यों की गणना से कोई लेना-देना नहीं है, जो केवल उनके अनुपात पर निर्भर करता है। वास्तव में, यह 555 डिजाइन की महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि में से एक था। इसके अलावा, यह फोटो CMOS संस्करण का है, जो वैसे भी 5K प्रतिरोधों का उपयोग नहीं करता है।

— डेव ट्वीड

यहाँ एक वास्तविक NE555 (क्लोन) डाई फोटो है। शायद कोई इसका कुछ बना सकता है।

— स्पेरो पेफेनी

यहाँ एक बहुत स्पष्ट तस्वीर (डिजाइनर के लिए क्रेडिट)

— Spehro Pefhany

दिलचस्प है कि उन्होंने सीज़ोन संस्करण पर रेसिस्टर्स को इंटरलेक्शन किया, ताकि प्रोसेसर्स और डाई तापमान ग्रेडिएंट्स के खिलाफ रेसिस्टर्स का बेहतर मिलान हो सके।

— स्परोहो पेफेनी