دائرة متكاملة مؤقت 555

تُعدّ دائرة المؤقت 555 المتكاملة دائرةً تُستخدم في تطبيقات متنوعة ، منها المؤقتات ، والتأخير، وتوليد النبضات، والمذبذبات . وهي من أكثر دوائر التوقيت المتكاملة شيوعًا نظرًا لمرونتها وسعرها المناسب. توفر بعض مشتقاتها دائرتين ( 556 ) أو أربع دوائر ( 558 ) للتوقيت في حزمة واحدة. ^{[ 2 ]} طُرح هذا التصميم في الأسواق لأول مرة عام 1972 من قِبل شركة Signetics ^{[ 3 ] [ 4 ]} ، وكان يستخدم ترانزستورات ثنائية القطب . ومنذ ذلك الحين، أنتجت العديد من الشركات المؤقتات الأصلية، ولاحقًا مؤقتات CMOS منخفضة الطاقة مماثلة . في عام 2017، أشارت بعض التقديرات إلى إنتاج أكثر من مليار مؤقت 555 سنويًا، وأن هذا التصميم "ربما يكون الدائرة المتكاملة الأكثر شيوعًا على الإطلاق". ^{[ 5 ]}

صُممت دائرة التوقيت المتكاملة عام 1971 على يد هانز كامينزيند بموجب عقد مع شركة سيجنيتكس . ^{[ 3 ]} في عام 1968، عُيّن كامينزيند من قبل سيجنيتكس لتطوير دائرة متكاملة لحلقة الطور المقفلة (PLL). صمم مذبذبًا لحلقات الطور المقفلة بحيث لا يعتمد تردده على جهد مصدر الطاقة أو درجة الحرارة. لاحقًا، قامت سيجنيتكس بتسريح نصف موظفيها بسبب ركود عام 1970 ، مما أدى إلى توقف تطوير حلقة الطور المقفلة. ^{[ 6 ]} اقترح كامينزيند تطوير دائرة عامة تعتمد على المذبذب لحلقات الطور المقفلة، وطلب تطويرها بمفرده، مستعيرًا معدات من سيجنيتكس بدلًا من خفض راتبه إلى النصف. رُفضت فكرة كامينزيند في البداية، حيث جادل مهندسون آخرون بإمكانية تصنيع المنتج من قطع غيار موجودة تبيعها الشركة؛ ومع ذلك، وافق مدير التسويق على الفكرة. ^{[ 7 ]}

تمت مراجعة التصميم الأول للمؤقت 555 في صيف عام 1971. ^{[ 8 ]} بعد اختبار هذا التصميم والتأكد من خلوه من الأخطاء، خطرت لكامينزيند فكرة استخدام مقاومة مباشرة بدلاً من مصدر تيار ثابت، ووجد أنها تعمل بشكل مُرضٍ. ^{[ 8 ]} أدى تغيير التصميم إلى تقليل عدد الأطراف الخارجية المطلوبة من 9 إلى 8، مما سمح بوضع الدائرة المتكاملة في غلاف ذي 8 أطراف بدلاً من غلاف ذي 14 طرفًا. ^{[ 8 ]} اجتازت هذه النسخة المُعدلة مراجعة تصميم ثانية، واكتملت النماذج الأولية في أكتوبر 1971 تحت اسمي NE555V (غلاف بلاستيكي DIP ) وSE555T (غلاف معدني TO-5 ). ^{[ 9 ]} كانت النسخة ذات 9 أطراف قد صدرت بالفعل من شركة أخرى أسسها مهندس حضر المراجعة الأولى وتقاعد من شركة Signetics؛ سحبت تلك الشركة نسختها بعد فترة وجيزة من إصدار المؤقت 555. تم تصنيع المؤقت 555 من قبل 12 شركة في عام 1972، وأصبح من أكثر المنتجات مبيعًا. ^{[ 6 ]}

وجدت تقنية 555 استخدامات عديدة تتجاوز المؤقتات. وقد أشار كامينزيند في عام 1997 إلى أن "تسعة من كل عشرة استخدامات لها كانت في مجالات وبطرق لم أكن أتخيلها قط. ولأشهر، كنت أتلقى سيلاً من المكالمات الهاتفية من مهندسين لديهم أفكار جديدة لاستخدام الجهاز". ^{[ 8 ]}

بحسب الشركة المصنعة، احتوت حزمة 555 القياسية على ما يعادل 25 ترانزستورًا ، و2 ثنائي ، و15 مقاومًا على شريحة سيليكون مُغلفة في حزمة ثنائية الخط ذات 8 أطراف (DIP-8). ^{[ 15 ]} وشملت المتغيرات المتاحة 556 (حزمة DIP-14 تجمع بين وحدتي 555 كاملتين على شريحة واحدة)، ^{[ 16 ]} و558/559 (كلا المتغيرين عبارة عن حزمة DIP-16 تجمع بين أربع مؤقتات ذات وظائف محدودة على شريحة واحدة). ^{[ 2 ]}

كانت رقائق NE555 تعمل ضمن نطاق درجات الحرارة التجارية من 0  درجة مئوية إلى +70  درجة مئوية، بينما يشير رقم القطعة SE555 إلى نطاق درجات الحرارة العسكرية من -55  درجة مئوية إلى +125  درجة مئوية. توفرت هذه الرقائق بنوعين من العبوات: عبوة معدنية عالية الموثوقية (عبوة T) وعبوة بلاستيكية إيبوكسية منخفضة التكلفة (عبوة V). وبالتالي، كانت أرقام القطع الكاملة هي NE555V وNE555T وSE555V وSE555T.

تتوفر الآن إصدارات CMOS منخفضة الطاقة من 555، مثل Intersil ICM7555 و Texas Instruments LMC555 و TLC555 و TLC551. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

تحتوي الدائرة المتكاملة 555 على أوضاع التشغيل التالية:

1. الوضع غير المستقر (التشغيل الحر) – يعمل المؤقت 555 كمذبذب إلكتروني . تشمل التطبيقات ما يلي:
   • باعتباره مذبذبًا أو ساعة /مؤقتًا دوريًا للأغراض العامة ، والذي يمكن استخدامه في العديد من الأشياء بما في ذلك: الثنائيات الباعثة للضوء ومصابيح الوميض، وتوليد النبضات ، وتعديل عرض النبضة (PWM)، وساعات المنطق، وتوليد النغمات، وأجهزة الإنذار الأمنية، وتعديل موضع النبضة ، وما إلى ذلك.
   • التحويل التناظري إلى الرقمي (ADC) من قيمة تناظرية ممثلة بمقاومة أو سعة إلى طول نبضة رقمية.
     • على سبيل المثال، يتيح اختيار الثرمستور كمقاومة توقيت استخدام المؤقت 555 في مستشعر درجة الحرارة ، حيث يتم تحديد دورة نبضة الخرج بناءً على درجة الحرارة . ويمكن للمعالج الدقيق بعد ذلك تحويل دورة النبضة إلى درجة حرارة، وضبطها خطيًا، وحتى توفير المعايرة.
2. الوضع أحادي الاستقرار (النبضة الواحدة) – يعمل جهاز 555 كمولد نبضات "نبضة واحدة" . تشمل التطبيقات ما يلي:
   • المؤقتات، واكتشاف النبضات المفقودة، والمفاتيح الخالية من الارتداد، ومفاتيح اللمس، ومقسمات التردد، والقياس المُحفز للمقاومة أو السعة، وتعديل عرض النبضة، وما إلى ذلك.
3. وضع ثنائي الاستقرار (القفل) – يعمل جهاز 555 كقفل ضبط وإعادة ضبط . تشمل التطبيقات ما يلي:
   • منع ارتداد المفتاح .
4. وضع مُشغّل شميت (العاكس) – يعمل المؤقت 555 كبوابة عاكسة من نوع مُشغّل شميت . التطبيق:
   • يحوّل المدخلات المشوشة إلى مخرجات رقمية نقية.

غير مستقر

أمثلة على الوضع غير المستقر مع القيم الشائعة

تكرار	ج	R 1	R 2	دورة التشغيل
0.1  هرتز (+0.048%)	100  ميكروفاراد	8.2  كيلو أوم	68  كيلو أوم	52.8%
1  هرتز (+0.048%)	10  ميكروفاراد	8.2  كيلو أوم	68  كيلو أوم	52.8%
10  هرتز (+0.048%)	1  ميكروفاراد	8.2  كيلو أوم	68  كيلو أوم	52.8%
100  هرتز (+0.048%)	100  نانو فاراد	8.2  كيلو أوم	68  كيلو أوم	52.8%
1  كيلو هرتز (+0.048%)	10  نانو فاراد	8.2  كيلو أوم	68  كيلو أوم	52.8%
10  كيلو هرتز (+0.048%)	1  نانو فاراد	8.2  كيلو أوم	68  كيلو أوم	52.8%
100  كيلو هرتز (+0.048%)	100  بيكوفاراد	8.2  كيلو أوم	68  كيلو أوم	52.8%

في التكوين غير المستقر، يقوم مؤقت 555 بإخراج تيار مستمر من النبضات المستطيلة ذات فترة زمنية محددة.

يتم تنفيذ التكوين غير المستقر باستخدام مقاومتين،${\displaystyle R_{1}}$و${\displaystyle R_{2},}$ومكثف واحد${\displaystyle C}$يتم توصيل كل من دبابيس العتبة والزناد بالمكثف؛ وبالتالي فإن لهما نفس الجهد.

دورة تشغيلها المتكررة (بدءًا من المكثف غير المشحون) هي:

1. بما أن جهد المكثف سيكون أقل من 1 ⁄ 3 فولت _{تيار مستمر} ، فإن دبوس التشغيل يتسبب في تغيير حالة المزلاج الداخلي 555، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى OUT وانقطاع ترانزستور التفريغ الداخلي. 
2. بما أن دبوس التفريغ لم يعد موصولاً بالأرض، فإن المكثف يبدأ بالشحن عبر التيار من Vcc من خلال المقاومات${\displaystyle R_{1}}$و${\displaystyle R_{2}}$.
3. بمجرد أن تصل شحنة المكثف إلى 2 ⁄ 3 Vcc، يتسبب دبوس العتبة في تغيير حالة المزلاج الداخلي 555، مما يؤدي إلى انخفاض OUT ودخول ترانزستور التفريغ الداخلي في وضع التشبع (أقصى موصلية). 
4. يوفر ترانزستور التفريغ هذا مسارًا للتفريغ، لذا يبدأ المكثف بالتفريغ من خلاله${\displaystyle R_{2}}$.
5. بمجرد أن ينخفض ​​جهد المكثف إلى أقل من 1/3 فولت تيار مستمر _، تتكرر الدورة من الخطوة 1. 

خلال النبضة الأولى، يشحن المكثف من 0  فولت إلى 2/3 فولت تيار _ثابت ، بينما في النبضات اللاحقة، يشحن فقط من 1/3 فولت تيار _ثابت إلى 2/3 فولت تيار _{ثابت . ونتيجة لذلك، تتميز النبضة الأولى بفترة زمنية أطول} في الحالة العالية مقارنةً بالنبضات اللاحقة. علاوة على ذلك، يشحن المكثف عبر كلا المقاومين، ولكنه يفرغ شحنته عبر المقاومات فقط .   ${\displaystyle R_{2}}$وبالتالي، فإن الفترة الزمنية العالية للإخراج أطول من الفترة الزمنية المنخفضة. ويتضح ذلك في المعادلات التالية:

يتم تحديد الفترة الزمنية العالية لكل نبضة بواسطة: ^{[ 16 ]}

${\displaystyle t_{\text{high}}=\ln(2)\cdot (R_{1}+R_{2})\cdot C}$

يتم تحديد الفترة الزمنية المنخفضة لكل نبضة بواسطة: ^{[ 16 ]}

${\displaystyle t_{\text{low}}=\ln(2)\cdot R_{2}\cdot C}$

وبالتالي، التردد${\displaystyle f}$يتم إعطاء النبضة بواسطة: ^{[ 16 ]}

${\displaystyle f={\frac {1}{t_{\text{high}}+t_{\text{low}}}}={\frac {1}{\ln(2)\cdot (R_{1}+2\,R_{2})\cdot C}}}$

ودورة التشغيل${\displaystyle D}$يتم تحديده بواسطة: ^{[ 16 ]}

${\displaystyle D~(\%)={\frac {t_{\text{high}}}{t_{\text{high}}+t_{\text{low}}}}\cdot 100={\frac {R_{1}+R_{2}}{R_{1}+2\,R_{2}}}\cdot 100}$

أين${\displaystyle t}$الوقت بالثواني ،${\displaystyle R}$المقاومة بوحدة الأوم ،${\displaystyle C}$السعة بوحدة الفاراد ، و${\displaystyle \ln(2)}$اللوغاريتم الطبيعي للعدد 2 ثابت. ^{[ أ ]}

المقاوم${\displaystyle R_{1}}$متطلبات:

• الحد الأدنى للمقاومة - يوصى بأن تكون 5 كيلو أوم هي الحد الأدنى للمقاومة لـ${\displaystyle R_{1}}$لكن هذا لا يعني أنه لا يمكن استخدام قيم أقل معقولة في تطبيقات معينة. ^{[ 2 ] [ 25 ]}
• أقصى مقاومة - يلزم تيار عتبة أدنى قدره 0.25 ميكروأمبير لتشغيل مقارن العتبة في مؤقت NE555، وبالتالي تكون المقاومة${\displaystyle R_{1}}$ينبغي أن يقتصر على 6.6 ميجا أوم عندما${\displaystyle V_{\text{CC}}}$5 فولت ، أو 20 ميجا أوم عند 15 فولت. ^{[ 2 ] [ 25 ]} إذا كان المكثف${\displaystyle C}$إذا كان هناك تيار تسريب كبير ، فسيتعين خفض المقاومة القصوى لزيادة تيار الشحن، وإلا${\displaystyle R_{1}}$لن يكون بالإمكان إعادة شحن المكثف. ^{[ 2 ] [ 25 ]}

دورة تشغيل أقصر

لإنشاء خرج ذي زمن تشغيل عالٍ أقصر من زمن التشغيل المنخفض (أي دورة تشغيل أقل من 50%)، يمكن وضع ثنائي سريع (مثل ثنائي الإشارة 1N4148 ) بالتوازي مع المقاومة R2 _، مع وضع المهبط على جانب المكثف. ^{[ 16 ]} يؤدي هذا إلى تجاوز R2 _خلال الجزء العالي من الدورة، بحيث تعتمد فترة التشغيل العالي فقط على R1 _و C، مع تعديل يعتمد على انخفاض الجهد عبر الثنائي. لا يتأثر زمن التشغيل المنخفض بالثنائي، وبالتالي يبقى كما هو.${\textstyle \ln(2)\,R_{2}\,C\,.}$لكن انخفاض الجهد الأمامي للدايود (V _diode) يبطئ عملية الشحن على المكثف، لذا فإن مدة التشغيل العالية أطول من المدة التي يتم الاستشهاد بها غالبًا.${\textstyle \ln(2)\,R_{1}\,C}$ليصبح:

${\displaystyle t_{\text{high}}=\ln \left({\frac {2\,V_{\text{CC}}-3\,V_{\text{diode}}}{V_{\text{CC}}-3\,V_{\text{diode}}}}\right)\cdot R_{1}\cdot C,}$

حيث V _{_diode} هي قيمة التيار عند تشغيل الثنائي، والتي تساوي نصف V _CC /R _₁ ( وهذا يعتمد على نوع الثنائي ويمكن إيجاده في جداول البيانات أو قياسه). عندما تكون V_{_diode} صغيرة نسبيًا مقارنةً بـ V_{_cc} ، يكون الشحن أسرع ويقترب من V_cc.${\textstyle \ln(2)\,R_{1}\,C}$لكنها تصبح أبطأ كلما اقتربت قيمة V _{للدايود} من V _cc :

كمثال متطرف، عندما يكون جهد التيار المستمر (V _{_CC)} يساوي 5  فولت، وجهد الصمام الثنائي (V_{_diode}) يساوي 0.7  فولت، يكون زمن التشغيل العالي 1.00  أوم _/ كولوم، أي أطول بنسبة 45% من القيمة "المتوقعة" البالغة 0.693  أوم _/كولوم . في المقابل، عندما يكون جهد التيار المستمر (V _{_CC}) يساوي 15  فولت، وجهد الصمام الثنائي (V_{_diode}) يساوي 0.3  فولت، يكون زمن التشغيل العالي 0.725  أوم _/ كولوم، وهو أقرب إلى القيمة المتوقعة البالغة 0.693  أوم _/كولوم . تقترب المعادلة من 0.693  أوم _/كولوم عندما يقترب _{جهد الصمام الثنائي} (V_diode) من الصفر فولت. 

تعديل عرض النبضة

في المخطط التوضيحي السابق، لم يُستخدم طرف التحكم، لذا يجب توصيله بالأرض عبر مكثف فصل سعته 10 نانوفاراد لتفريغ التشويش الكهربائي. مع ذلك، إذا طُبِّق مصدر جهد متغير مع الزمن على طرف التحكم، فإن عرض النبضات سيتغير تبعًا لجهد التحكم. 

إذا تغير جهد التحكم على الطرف 5، V_{_c ، تتغير قيم} t_{_high} و t _{_low} والتردد ودورة التشغيل. والنتيجة هي تعديل عرض النبضة . يُضبط جهد العتبة على جهد التحكم على الطرف 5، V_{_c} . ويُضبط جهد التشغيل على نصف V _{_c} . ويُشترط أن يكون V _{_c أكبر من} V _{_cmin} لحدوث التذبذب. 

${\displaystyle V_{cmin}=2V_{cc}{\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}}$

${\displaystyle t_{high}=R_{1}~C~\ln(1+{\frac {1}{2}}{\frac {V_{c}}{V_{cc}-V_{c}}})}$

${\displaystyle t_{low}=R_{1}~C~{\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}~\ln(1+{\frac {V_{c}}{V_{c}-V_{cmin}}})}$

${\displaystyle f={\frac {1}{t_{high}+t_{low}}}={\frac {1}{R_{1}C}}{\frac {1}{\ln(1+{\frac {1}{2}}{\frac {V_{c}}{V_{cc}-V_{c}}})+{\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}\ln(1+{\frac {V_{c}}{V_{c}-V_{cmin}}})}}}$

${\displaystyle D={\frac {t_{high}}{t_{high}+t_{low}}}100\%={\frac {\ln(1+{\frac {1}{2}}{\frac {V_{c}}{V_{cc}-V_{c}}})}{\ln(1+{\frac {1}{2}}{\frac {V_{c}}{V_{cc}-V_{c}}})+{\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}\ln(1+{\frac {V_{c}}{V_{c}-V_{cmin}}})}}100\%}$

عزم دوران محرك التيار المستمر يتناسب طرديًا مع التيار، وتُهيمن محاثة الملف على نموذجه الكهربائي. ولأن ترانزستور العزل إما مشبع أو مقطوع، فإنه يستهلك طاقة ضئيلة. يُفقد الجزء الأكبر من الطاقة في مقاومة الملف (شغل ميكانيكي 86%) وفي الصمام الثنائي (14%). لاحظ أنه مع زيادة جهد التحكم، ينخفض ​​زمن التشغيل _{المنخفض} (t_low)، ويزداد زمن التشغيل العالي (t _{_high} )، ودورة التشغيل، ومدة شحن المحث. والنتيجة هي أن تيار المحث يتبع جهد التحكم المحدود بالتموج.

• 
  شكل موجة تعديل عرض النبضة المتحكم فيه بالجهد.
• 
  مخطط تعديل عرض النبضة المتحكم فيه بالجهد للتحكم في عزم دوران محرك التيار المستمر

قبل ظهور أول دائرة متكاملة لتزويد الطاقة بتقنية التبديل، وهي SG1524 عام 1976، ^{[ 26 ]} وحتى بعد توفر رقائق مماثلة، مثل LT1070 عام 1987، بأسعار معقولة في أواخر ثمانينيات القرن العشرين، ^{[ 27 ]} كان أحد الاستخدامات المبكرة لـ 555 هو منظم الجهد بتقنية التبديل . ^{[ 28 ] [ 29 ]} يتم اختيار مكونات التوقيت بناءً على نطاق دورة التشغيل، بما يتناسب مع حدود حمل التيار. ويكون جهد التحكم هو خرج خطأ الجهد المُضخّم بكسب ثابت.

• 
  منظم جهد تبديل الوضع (أقل حمل). عند جهد تحكم 0.75 فولت، ودورة تشغيل 30%. خلال فترة الجهد العالي ₍ 13 ميكروثانية)، يشحن المحث تيارًا مقداره 0.65 أمبير عبر الترانزستور المشبع. خلال 5.6 ميكروثانية، يفرغ المحث شحنته عبر الصمام الثنائي لشحن المكثف بالكامل. خلال 24 ميكروثانية المتبقية في حالة الجهد _{المنخفض} (32 ميكروثانية)، يستمر تفريغ المحث بشكل ثابت.
• 
  منظم جهد ذو وضع تبديل (أقصى حمل). بجهد تحكم 2.6 فولت، ودورة تشغيل 70%. خلال فترة الحمل _العالي (68 ميكروثانية)، يشحن المحث تيارًا مقداره 3.27 مللي أمبير عبر الترانزستور المشبع. خلال 32 ميكروثانية، يفرغ المحث شحنته عبر الصمام الثنائي لإعادة شحن المكثف. لا يتبقى وقت كافٍ في فترة الحمل _{المنخفض} (32 ميكروثانية)، لذا لا يمكن زيادة الحمل أكثر من ذلك.
• 
  مخطط دائرة منظم الجهد ذي وضع التبديل. عند ارتفاع جهد _الخرج (Vout ) ، يزداد جهد ترانزستور التغذية الراجعة عبر سلسلة المقاومات. يؤدي ذلك إلى خفض جهد التحكم ودورة التشغيل لخفض جهد _الخرج (Vout ) . يُثبَّت جهد _الخرج (Vout ) عند 5%، على الرغم من تغير الحمل بمعامل 10. يُدخل مكثف التغذية الراجعة إزاحة طورية لمنع تذبذب التغذية الراجعة، حيث يحدّ من التموج إلى 1.3%. عند تغير جهد التغذية من 5 فولت إلى 12 فولت، تُقلل حلقة التغذية الراجعة، بنفس دورة التشغيل، تغير _{جهد الخرج} (Vout ) إلى 2 فولت.

أحادي الاستقرار

يُنتج وضع أحادي الاستقرار نبضة خرج عندما تنخفض إشارة التشغيل إلى أقل من ثلث جهد التيار _{المستمر} . وتُحدد دائرة RC مدة نبضة الخرج بالزمن${\displaystyle t}$في الثواني يستغرق شحن C إلى 2 ⁄3 فولت تيار _مستمر : ^{[ 16 ]}

${\displaystyle t=\ln(3)\cdot R\cdot C,}$

أين${\displaystyle R}$المقاومة بوحدة الأوم ،${\displaystyle C}$السعة بالفاراد ،${\displaystyle \ln(3)}$^{[ ب ]} يمكن إطالة أو تقصير مدة نبضة الخرج حسب الرغبة عن طريق ضبط قيمتي R و C. ولن يؤثر التشغيل اللاحق قبل نهاية هذه الفترة الزمنية على نبضة الخرج . ^{[ 30 ]}

قيم مثال

أمثلة على الوضع أحادي الاستقرار مع القيم الشائعة

وقت	ج	R
100 ميكروثانية (-0.026%)	1 نانو فاراد	91 كيلو أوم
1 مللي ثانية (-0.026%)	10 نانو فاراد	91 كيلو أوم
10 مللي ثانية (-0.026%)	100 نانو فاراد	91 كيلو أوم
100 مللي ثانية (-0.026%)	1 ميكروفاراد	91 كيلو أوم
1 ثانية (-0.026%)	10 ميكروفاراد	91 كيلو أوم
10 ثوانٍ (-0.026%)	100 ميكروفاراد	91 كيلو أوم

يوضح جدول التوقيت (على اليمين) حلول قيم المكونات الإلكترونية الشائعة لمختلف قوى 10 للتوقيت.

سيؤدي ضرب R و C بقوى متعاكسة للعدد 10 إلى الحصول على نفس التوقيت. على سبيل المثال:

• 1  مللي ثانية ≅ 1  نانو فاراد و 910  كيلو أوم،
• 1  مللي ثانية ≅ 10  نانو فاراد و 91  كيلو أوم (القيم من الجدول) ،
• 1  مللي ثانية ≅ 100  نانو فاراد و 9.1  كيلو أوم.

لكل صف في جدول المثال (على اليمين)، يمكن بسهولة إنشاء قيم توقيت إضافية بإضافة مقاومة واحدة إلى ثلاث مقاومات من نفس القيمة على التوازي و/أو التوالي. عند إضافة مقاومة ثانية على التوازي، يصبح التوقيت الجديد نصف قيمة التوقيت في الجدول. أما عند إضافة مقاومة ثانية على التوالي، فيصبح التوقيت الجديد ضعف قيمة التوقيت في الجدول.

• 2.5  مللي ثانية (0.25x) ≅ 100  نانو فاراد و 22.75  كيلو أوم (أربعة  مقاومات 91 كيلو أوم موصولة على التوازي )،
• 5  مللي ثانية (0.5x) ≅ 100  نانو فاراد و 45.5  كيلو أوم (  مقاومتان 91 كيلو أوم موصلتان على التوازي)،
• 10 ms (1x) ≅ 100 nF and 91 kΩ (values from table),
• 15 ms (1.5x) ≅ 100 nF and 136.5 kΩ (one 91 kΩ resistor in series with "two 91 kΩ resistors in parallel"),
• 20 ms (2x) ≅ 100 nF and 182 kΩ (two 91 kΩ resistors in series),
• 25 ms (2.5x) ≅ 100 nF and 227.5 kΩ ("two 91 kΩ resistors in series" in series with "two 91 kΩ resistors in parallel"),
• 30 ms (3x) ≅ 100 nF and 273 kΩ (three 91 kΩ resistors in series),
• 40 ms (4x) ≅ 100 nF and 364 kΩ (four 91 kΩ resistors in series).

Bistable SR latch

A 555 timer can act as an active-lowSR latch (though without an inverted Q output) with two outputs: output pin is a push-pull output, discharge pin is an open-collector output (requires a pull-up resistor).

For the schematic on the right, a Reset input signal connects to the RESET pin and connecting a Set input signal to the TR pin. Thus, pulling Set momentarily low acts as a "set" and transitions the output to the high state (V_CC). Conversely, pulling Reset momentarily low acts as a "reset" and transitions the Out pin to the low state (GND).

No timing capacitors are required in a bistable configuration. The threshold input is grounded because it is unused.^[31] The trigger and reset inputs may be held high via pull-up resistors if they are normally Hi-Z and only enabled by connecting to ground.

Bistable Schmitt trigger inverter gate

A 555 timer can be used to create a Schmitt triggerinverter gate with two outputs: output pin is a push-pull output, discharge pin is an open-collector output (requires a pull-up resistor).

For the schematic on the right, an input signal is AC-coupled through a low value series capacitor, then biased by identical high-resistance resistors ${\displaystyle R_{1}}$ and ${\displaystyle R_{2}}$مما يؤدي إلى تركيز الإشارة عند ½ فولت تيار _مستمر . تُوصل هذه الإشارة المتمركزة بدبابيس إدخال كلٍ من دبابيس التشغيل والعتبة للمؤقت. يجب أن تكون إشارة الإدخال قوية بما يكفي لتحفيز مستويات التشغيل للمقارنات لتتجاوز عتبتي ¾ فولت تيار _{مستمر الدنيا} و½ فولت تيار مستمر العليا ، وذلك لتغيير حالتها، وبالتالي توفير خاصية تشغيل شميت _. ^{[ 32 ]}

لا حاجة إلى مكثفات توقيت في التكوين ثنائي الاستقرار.

في عام 1972، أصدرت شركة Signetics في الأصل مؤقت 555 في عبوات معدنية من نوع DIP -8 و TO5-8 ، وتم إصدار مؤقت 556 في عبوة من نوع DIP-14. ^{[ 4 ]}

في عام 2006، كان المؤقت المزدوج 556 متاحًا في حزم ذات ثقوب مثل DIP-14 (2.54  مم خطوة)، ^{[ 21 ]} وحزم تركيب سطحية مثل SO-14 (1.27  مم خطوة) وSSOP-14 (0.65  مم خطوة).

في عام 2012، كان جهاز 555 متوفرًا في عبوات ذات ثقوب تمريرية مثل DIP-8 (  بمسافة 2.54 مم)، ^{[ 33 ]} وعبوات للتثبيت السطحي مثل SO-8 (  بمسافة 1.27 مم)، وSSOP-8 / TSSOP -8 / VSSOP-8 (  بمسافة 0.65 مم)، و BGA (  بمسافة 0.5 مم). ^{[ 1 ]}

يُعدّ MIC1555 مؤقتًا من نوع CMOS 555، ويحتوي على ثلاثة دبابيس أقل متوفرة في حزمة SOT23-5 (  بمسافة 0.95 مم) للتثبيت السطحي. ^{[ 34 ]}

تنطبق هذه المواصفات على المؤقت ثنائي القطب NE555 الأصلي. قد تختلف مواصفات مؤقتات 555 الأخرى حسب الدرجة (صناعية، عسكرية، طبية، إلخ).

قامت العديد من الشركات بتصنيع نوع أو أكثر من المؤقتات 555 و556 و558 على مدى العقود الماضية، تحت أرقام أجزاء مختلفة. فيما يلي قائمة جزئية:

ملاحظات الجدول

• تم استخلاص جميع المعلومات الواردة في الجدول أعلاه من المراجع الموجودة في عمود ورقة البيانات، باستثناء ما هو موضح أدناه.
• بالنسبة لعمود "إجمالي المؤقتات"، تشير علامة "*" إلى الأجزاء التي تفتقر إلى ميزات المؤقت 555.
• بالنسبة لعمود " I _q "، تم اختيار جهد 5 فولت كجهد مشترك لتسهيل المقارنة. قيمة Signetics NE558 هي قيمة تقديرية لأن بيانات NE558 لا تُحدد قيمة I _q عند 5  فولت. ^{[ 2 ]} تم تقدير القيمة المذكورة في هذا الجدول بمقارنة نسبة 5  فولت إلى 15  فولت في بيانات ثنائيات القطب الأخرى، ثم تم تخفيض قيمة  معامل 15 فولت لجزء NE558، وهو ما يُشار إليه بالعلامة "*".
• في عمود "الحد الأقصى للتردد"، تشير علامة "*" إلى قيم قد لا تمثل الحد الأقصى الفعلي لتردد القطعة. تتناول ورقة بيانات MIC1555 القيود من 1 إلى 5  ميجاهرتز. ^{[ 34 ]} على الرغم من أن معظم المؤقتات ثنائية القطب لا تذكر الحد الأقصى للتردد في أوراق بياناتها، إلا أن جميعها لها حد أقصى للتردد يبلغ مئات الكيلوهرتز عبر نطاق درجة حرارتها الكامل. يذكر القسم 8.1 من ورقة بيانات Texas Instruments NE555 ^{[ 1 ]} قيمة 100 كيلوهرتز، ويعرض موقعهم الإلكتروني قيمة 100 كيلوهرتز في جداول مقارنة المؤقتات. تشير مذكرة التطبيق رقم 170 من Signetics إلى أن معظم الأجهزة ستتذبذب حتى 1 ميجاهرتز؛ ومع ذلك، عند مراعاة استقرار درجة الحرارة، يجب أن يقتصر التردد على حوالي 500 كيلوهرتز. ^{[ 2 ]} تشير مذكرة التطبيق من HFO إلى أنه عند استخدام فولتيات تغذية أعلى، قد يحد الحد الأقصى لتبديد الطاقة في الدائرة من تردد التشغيل، حيث يزداد تيار التغذية مع التردد. ^{[ 45 ]}    
• بالنسبة لعمود "الشركة المصنعة"، يربط ما يلي الشركات المصنعة التاريخية لمؤقتات 555 بأسماء الشركات الحالية.
  • تم بيع شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات إلى شركة أون لأشباه الموصلات في عام 2016. ^{[ 46 ]} تأسست شركة أون لأشباه الموصلات في عام 1999 كشركة منبثقة عن مجموعة مكونات أشباه الموصلات التابعة لشركة موتورولا . ^{[ 47 ]} بدأ منتج MC1455 كمنتج من منتجات موتورولا.
  • تم بيع شركة Intersil إلى شركة Renesas Electronics في عام 2017. ^{[ 48 ]} بدأ كل من ICM7555 وICM7556 كمنتجات لشركة Intersil.
  • تم بيع شركة Micrel إلى شركة Microchip Technology في عام 2015. ^{[ 49 ]} بدأ MIC1555 كمنتج لشركة Micrel.
  • تم بيع شركة National Semiconductor إلى شركة Texas Instruments في عام 2011. ^{[ 50 ]} بدأ كل من LM555 وLM556 كمنتجات لشركة National Semiconductor.
  • تم بيع شركة Signetics إلى شركة Philips Semiconductor في عام 1975، ثم إلى شركة NXP Semiconductors في عام 2006. ^{[ 51 ]}
  • تم بيع شركة Zetex Semiconductors إلى شركة Diodes Incorporated في عام 2008. ^{[ 52 ]} بدأ ZSCT1555 كمنتج لشركة Zetex. ^{[ 8 ]}

مؤقت مزدوج 556

يُطلق على النسخة المزدوجة اسم 556. وهي تتضمن مؤقتين 555 كاملين في حزمة ذات 14 طرفًا؛ حيث يتشارك المؤقتان طرفي التغذية فقط. ^{[ 21 ] [ 16 ]} في عام 2020، كانت النسخة ثنائية القطب متوفرة باسم NE556، ^{[ 21 ]} وكانت نسخ CMOS متوفرة باسم Intersil ICM7556 وTexas Instruments TLC556 وTLC552. انظر جدول المشتقات في هذه المقالة. ^{[ 17 ] [ 43 ] [ 42 ]}

مؤقت رباعي 558

يُطلق على النسخة الرباعية اسم 558، وهي تحتوي على أربعة مؤقتات ذات وظائف محدودة في حزمة ذات 16 طرفًا، مصممة أساسًا لتطبيقات المذبذبات أحادية الاستقرار . ^{[ 53 ] [ 2 ]} وبحلول عام 2014، أصبحت العديد من إصدارات NE558 ذات 16 طرفًا قديمة. ^{[ 54 ]}

قائمة جزئية بالاختلافات بين رقائق 558 و 555: ^{[ 2 ] [ 54 ]}

• واحد V _CC وواحد GND، على غرار شريحة 556.
• يتم ربط أربعة "إعادة ضبط" معًا داخليًا بدبوس خارجي واحد (558).
• يتم ربط أربعة "جهد تحكم" داخليًا بدبوس خارجي واحد (558).
• أربعة "محفزات" حساسة للحافة الهابطة (558)، بدلاً من كونها حساسة للمستوى (555).
• مقاومتان في مقسم الجهد (558)، بدلاً من ثلاث مقاومات (555).
• مقارن واحد (558)، بدلاً من مقارنين (555).
• أربعة "مخرجات" من نوع المجمع المفتوح (OC) (558)، بدلاً من نوع الدفع والسحب (PP) (555).

• دائرة RC
• عداد (رقمي)
• مكبر العمليات
• قائمة الدوائر المتكاملة من سلسلة LM
• قائمة الدوائر المتكاملة الخطية
• الدوائر المتكاملة من سلسلة 4000 ، قائمة الدوائر المتكاملة من سلسلة 4000
• الدوائر المتكاملة من سلسلة 7400 ، قائمة الدوائر المتكاملة من سلسلة 7400
• مخرج دفع-سحب ، مخرج جامع/مصرف مفتوح ، مخرج ثلاثي الحالات

الكتب

• كتاب تطبيقات المؤقت 555 مع تجارب ؛ الطبعة الثانية؛ هوارد برلين؛ منشورات BPB؛ 218 صفحة؛ 2008؛ ISBN 978-8176567909( الطبعة الأولى عام 1978)
• دليل دوائر المؤقت/المولد ؛ الطبعة الأولى؛ آر إم مارستون؛ نيونس؛ ٢٧٦ صفحة؛ ١٩٩٠؛ رقم ISBN 978-0434912919.
• كتيب المهندس المصغر  - دوائر المؤقت 555 المتكاملة ؛ الطبعة الثالثة؛ فورست ميمز الثالث؛ راديو شاك؛ 33 صفحة؛ 1989؛ ASIN B000MN54A6. (الطبعة الأولى في 1984)
• كتاب طبخ مؤقت الدوائر المتكاملة ؛ الطبعة الثانية؛ والت يونغ ؛ دار نشر سامز؛ 384 صفحة؛ 1983؛ رقم ISBN 978-0672219320( الطبعة الأولى عام 1977)
• 110 مشروعًا لمؤقتات الدوائر المتكاملة ؛ جولز جيلدر؛ هايدن؛ 115 صفحة؛ 1979؛ رقم ISBN 978-0810456884.
• مشاريع IC 555 ؛ إي. أ. بار؛ دار نشر برنارد باباني؛ 144 صفحة؛ 1978؛ رقم ISBN 978-0859340472.

كتب تحتوي على فصول تتضمن مؤقتًا

• دروس في الدوائر الكهربائية - المجلد السادس - التجارب ؛ توني كوفالدت؛ مشروع الكتاب المفتوح؛ 423 صفحة؛ 2010. (الفصلان 6 و8)
• تصميم الرقائق التناظرية ؛ هانز كامينزيند (مخترع مؤقت 555)؛ دار النشر: Virtual Bookworm؛ 244 صفحة؛ 2005؛ رقم ISBN 978-1589397187( الفصل 11)
• المؤقت، ومضخم العمليات، والدوائر والمشاريع الكهروضوئية ؛ فورست ميمز الثالث؛ دار ماستر للنشر؛ ١٢٨ صفحة؛ ٢٠٠٤؛ رقم ISBN 978-0945053293( الفصل الأول)
• دليل بيانات وتطبيقات الدوائر المتكاملة الخطية واسعة النطاق ؛ سيجنيتكس ؛ 1250 صفحة؛ 1985. (ملاحظات التطبيق AN170/171 وأوراق البيانات NE555/6/8)
• دليل التطبيقات التناظرية ؛ سيجنيتكس ؛ 418 صفحة؛ 1979. (الفصل 6)
• كتاب طبخ TTL ؛ دون لانكستر ؛ دار نشر سامز؛ 412 صفحة؛ 1974؛ رقم ISBN 978-0672210358( الفصل 4، الصفحات 171-188)

بيانات المنتج

• انظر الروابط في جدول "المشتقات" وقسم "المراجع" في هذه المقالة.

• استخدام دارة المؤقت 555 المتكاملة في الدوائر الخاصة أو غير المألوفة - مجلة ناتس آند فولتس
• 555 برنامج تعليمي للمؤقت - توني فان رون
• أخطاء شائعة عند استخدام مؤقت 555
• حاسبات التوقيت 555: غير مستقر ، أحادي الاستقرار
• تفكيك شريحة RCA LM555CH ثنائية القطب
• تفكيك شريحة CMOS TI LMC555