В типичной моностабильной конфигурации таймеры 555 показаны с выводом разряда (7), подключенным непосредственно к конденсатору. Идея состоит в том, что когда выходной контакт (3) становится низким, обе стороны конденсатора заземляются, поэтому конденсатор в основном закорочен (через внутренний транзистор в микросхеме 555). Конденсатор мгновенно разряжается, и это считается положительным моментом, так как это означает, что вся схема мгновенно готова к следующему переднему фронту на выводе триггера (2).
Однако идея закорачивания заряженного конденсатора кажется мне крайне нежелательной. Это должно вызвать неприятный всплеск тока, который потенциально может повредить транзистор внутри чипа 555. Я знаю, что конденсаторы, обычно используемые с чипами 555, очень маленькие, и скачки тока от них должны быть слабыми. Однако, учитывая популярность чипа 555, я могу только предположить, что есть толпа, играющая (и злоупотребляющая) таймерами 555, и это, безусловно, включает в себя значительную долю больших конденсаторов в моностабильной конфигурации. Я ожидаю увидеть сообщения о людях, выбивающих транзисторы, и предупреждения о каком-то максимально безопасном значении конденсатора. То, что я нахожу, не является ни одним отчетом или предупреждением, и все предполагают, что закорачивание конденсатора таким образом всегда безопасно, независимо от номинала конденсатора.
Итак, мой вопрос: почему не нужно закорачивать заряженный конденсатор?
Редактировать: я не знал, что существуют разные типы таймеров 555. Хотя мой вопрос, вероятно, применим ко всем типам, 555, к которым я привык, - это NE555 с биполярными транзисторами NPN.
Во всем есть пределы. Конденсаторы также имеют внутреннее сопротивление (ESR), предотвращающее мгновенный разряд. Транзистор в 555 был разработан для этой задачи, и для него была выделена соответствующая площадь кристалла. Прочтите примечание 6 к техническому описанию TI LM555 за февраль 2000 г. - пересмотрено в январе 2015 г. В нем говорится: «Защита от чрезмерного тока на выводе 7 не требуется, если не будет превышено номинальное рассеивание корпуса».
Проще говоря, это не прямое замыкание, и микросхема как раз рассчитана на это.
Всплески тока могут быть большими, но, с другой стороны, разрядный транзистор не очень сильно управляется.
В установившемся режиме токи и напряжения разрядного стержня показывают, что выходное сопротивление составляет порядка 10-20 Ом.
И поскольку BJT просто усиливает ток базы, если ток базы соответственно ограничен, ток коллектора для разрядки конденсатора также ограничен, поэтому он не является разрушительным.
Конденсатор также не может быть сколь угодно большим, так как во многих таблицах данных есть таблицы с электролитическими конденсаторами, которые заканчиваются на 100 мкФ. Электролитические конденсаторы большего размера могут иметь слишком большую утечку, чтобы их можно было использовать для синхронизации. Так как это уже ограничивает практическую емкость, которая может быть на разрядном выводе, можно предположить, что он может разрядить эту практическую емкость.
Только я
Жохонете
Тим Вескотт
Жохонете