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Science / ElectronicsVOL. 22Encyclopedia of ElectronicComponentsWant to know how to use an electronic component? This second book of athree-volume set includes key information on electronics parts for yourprojects—complete with photographs, schematics, and diagrams. You’ll learnwhat each one does, how it works, why it’s useful, and what variants exist. Nomatter how much you know about electronics, you’ll find fascinating detailsyou’ve never come across before.Convenient, concise,well-organized, and precisePerfect for teachers, hobbyists, engineers,and students of all ages, this reference putsreliable, fact-checked information right atyour fingertips—whether you’re refreshingyour memory or exploring a component forthe first time. Beginners will quickly graspimportant concepts, and more experiencedusers will find the specific details theirprojects require.nnUnique: the first and only encyclopedia seton electronic components, distilled intothree separate volumesIncredibly detailed: includes informationdistilled from hundreds of sourcesnnnnnEasy to browse: parts are clearly organizedby component typeAuthoritative: fact-checked by expertadvisors to ensure that the information isboth current and accurateReliable: a more consistent source ofinformation than online sources, productdatasheets, and manufacturer’s tutorialsInstructive: each component descriptionprovides details about substitutions,common problems, and workaroundsComprehensive: Volume 1 covers power,electromagnetism, and discrete semiconductors; Volume 2 includes integratedcircuits, and light and sound sources;Volume 3 covers a range of sensing devices.Charles PlattCharles Platt’s lifelong love of electronics began when he built a telephone answering machine at age 15. Acontributing editor to Make Magazine, he wrote the widely acclaimed Make: Electronics. He’s also a sciencefiction writer (author of The Silicon Man), and a former senior writer at Wired magazine.US 29.99 CAN 31.99ISBN: 978-1-4493-3418-5Encyclopedia ofEncyclopedia of Electronic Components PlattSignal ProcessingCharles Platt with Fredrik JanssonVOL. 2ElectronicComponentsSignal ProcessingLEDs LCDs Audio ThyristorsDigital Logic Amplificationnnnn
Science / ElectronicsVOL. 22Encyclopedia of ElectronicComponentsWant to know how to use an electronic component? This second book of athree-volume set includes key information on electronics parts for yourprojects—complete with photographs, schematics, and diagrams. You’ll learnwhat each one does, how it works, why it’s useful, and what variants exist. Nomatter how much you know about electronics, you’ll find fascinating detailsyou’ve never come across before.Convenient, concise,well-organized, and precisePerfect for teachers, hobbyists, engineers,and students of all ages, this reference putsreliable, fact-checked information right atyour fingertips—whether you’re refreshingyour memory or exploring a component forthe first time. Beginners will quickly graspimportant concepts, and more experiencedusers will find the specific details theirprojects require.nnUnique: the first and only encyclopedia seton electronic components, distilled intothree separate volumesIncredibly detailed: includes informationdistilled from hundreds of sourcesnnnnnEasy to browse: parts are clearly organizedby component typeAuthoritative: fact-checked by expertadvisors to ensure that the information isboth current and accurateReliable: a more consistent source ofinformation than online sources, productdatasheets, and manufacturer’s tutorialsInstructive: each component descriptionprovides details about substitutions,common problems, and workaroundsComprehensive: Volume 1 covers power,electromagnetism, and discrete semiconductors; Volume 2 includes integratedcircuits, and light and sound sources;Volume 3 covers a range of sensing devices.Charles PlattCharles Platt’s lifelong love of electronics began when he built a telephone answering machine at age 15. Acontributing editor to Make: magazine, he wrote the widely acclaimed Make: Electronics. He’s also ascience-fiction writer (author of The Silicon Man), and a former senior writer at Wired magazine.US 29.99 CAN 31.99ISBN: 978-1-4493-3418-5Encyclopedia ofEncyclopedia of Electronic Components PlattSignal ProcessingCharles Platt with Fredrik JanssonVOL. 2ElectronicComponentsSignal ProcessingLEDs LCDs Audio ThyristorsDigital Logic Amplificationnnnn
Encyclopedia ofElectronicComponentsVolume 2Charles Plattwith Fredrik Jansson
Encyclopedia of Electronic Components Volume 2by Charles Plattwith Fredrik JanssonCopyright 2015 Charles Platt. All rights reserved.Printed in the United States of America.Published by Maker Media, Inc., 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472.Maker Media books may be purchased for educational, business, or sales promotional use. Online editions arealso available for most titles (http://safaribooksonline.com). For more information, contact our corporate/institutional sales department: 800-998-9938 or corporate@oreilly.com.Editor: Brian JepsonProduction Editor: Melanie YarbroughProofreader: Jasmine KwitynIndexer: Last Look EditorialCover Designer: Karen MontgomeryInterior Designer: David FutatoIllustrator and Photographer: Charles PlattNovember 2014: First EditionRevision History for the First Edition:2014-11-10:First releaseSee http://oreilly.com/catalog/errata.csp?isbn 9781449334185 for release details.Make:, Maker Shed, and Maker Faire are registered trademarks of Maker Media, Inc. The Maker Media logo is atrademark of Maker Media, Inc.Many of the designations used by manufacturers and sellers to distinguish their products are claimed as trademarks. Where those designations appear in this book, and Maker Media, Inc. was aware of a trademark claim, thedesignations have been printed in caps or initial caps.While the publisher and the author have used good faith efforts to ensure that the information and instructionscontained in this work are accurate, the publisher and the author disclaim all responsibility for errors or omissions,including without limitation responsibility for damages resulting from the use of or reliance on this work. Use ofthe information and instructions contained in this work is at your own risk. If any code samples or other technologythis work contains or describes is subject to open source licenses or the intellectual property rights of others, it isyour responsibility to ensure that your use thereof complies with such licenses and/or rights.ISBN: 978-1-449-33418-5[TI]
In fond memory of my father, Maurice Platt
Table of ContentsHow to Use This Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi DISCRETE SEMICONDUCTOR THYRISTOR1. SCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Switching Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Internal Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Breakdown and Breakover Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4SCR Concept Demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4AC Current Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Commonly Used Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6How to Use It . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Phase Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Overvoltage Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Unexpected Triggering Caused by Heat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Unexpected Triggering Caused by Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Confusion of AC and DC Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Maximum Current versus Conduction Angle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Confusing Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92. diac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11v
Symbol Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Switching AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Unexpected Triggering Caused by Heat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Low-Temperature Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Manufacturing Tolerances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143. triac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Symbol Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Quadrants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Threshold, Latching, and Holding Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Triac Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Breakover Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Switching AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Triac Triggered by a Diac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Other Triac Drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Charge Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Unexpected Triggering Caused by Heat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Low-Temperature Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Wrong Type of Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Wrongly Identified Terminals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Failure to Switch Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 INTEGRATED CIRCUIT ANALOG4. solid-state relay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Disadvantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Instantaneous versus Zero Crossing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27NC and NO Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Solid-State Analog Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29How to Use It . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30viEncyclopedia of Electronic Components Volume 2
Overheating Caused by Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Overheating Caused by Bad Terminal Contact . . . . . . . . . . . . . . 30Overheating Caused by Changing Duty Cycle . . . . . . . . . . . . . . 30Overheating Caused by Component Crowding . . . . . . . . . . . . . 30Overheating in Dual Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Reverse-Voltage Burnout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Low Voltage Output Current May Not Work . . . . . . . . . . . . . . . . 30Inability to Measure AC Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Relay Turns On but Won’t Turn Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Relays in Parallel Won’t Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Output Device Doesn’t Run at Full Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Solid-State Relays and Safety Disconnects . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315. optocoupler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Internal Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Basic Optocoupler Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36How to Use It . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Age . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37LED Burnout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Transistor Burnout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376. comparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Differences from an Op-Amp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43How to Use It . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44AND gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Bistable Multivibrator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Relaxation Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Level Shifter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Window Comparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Other Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Oscillating Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Confused Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Wrong Chip Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Omitted Pullup Resistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48CMOS Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Erratic Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Swapped Voltages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Heat-Dependent Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Table of Contentsvii
7. op-amp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Dual Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Negative Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Op-Amps and Comparators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52How to Use It . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Controlling the Gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Calculating Amplification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Unintentional DC Voltage Amplification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Low-Pass Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54High-Pass Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Relaxation Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Single Power Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Offset Null Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Power Supply Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Bad Connection of Unused Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Oscillating Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Confused Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588. digital potentiometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Volatile and Nonvolatile Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Taper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Data Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62I2C Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Up/Down Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Other Control Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Connections and Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65How to Use It . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Achieving Higher Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Noise and Bad Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Wrong Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Controller and Chip Out of Sync . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Nonlinear Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Data Transfer Too Fast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 679. timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Monostable Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69viiiEncyclopedia of Electronic Components Volume 2
Astable Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70The 555 Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70555 Monostable Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71555 Astable Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72556 Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73558 Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73CMOS 555 Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745555 Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747555 Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747556 Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744047B Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Dual Monostable Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76555 Timer Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76Time Calculation in Monostable Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77Time Calculation in Astable Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77Dual Monostable Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77How to Use It . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79555 Monostable Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79555 Astable Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80Separate Control of High and Low Output Times . . . . . . . . . . . 80555 Fifty Percent Astable Duty Cycle: 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80555 Fifty Percent Astable Duty Cycle: 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Use of the 555 Control Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81555 Flip-Flop Emulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82555 Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83555 and Coupling Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84555 Loudspeaker Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Burst Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84“You Lose” Game Sound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85What Can Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Dead Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85CMOS Confused with Bipolar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86The Pulse that Never Ends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Erratic Chip Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Interference with Other Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Erratic Behavior of Output Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Fatal Damage Caused by Inductive Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 DIGITAL10. logic gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89What It Does . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Origins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89How It Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Single-Input Gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Table of Contentsix
Gates with More than Two Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Boolean Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Arithmetical Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Other Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Part Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Families . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Family Interoperability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96Gates per Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96Two Inputs, Single Gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96Three Inputs, Single Gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Single Gate, Selectable Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Two Inputs, Dual Gate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Original 74xx 14-Pin Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Quad Two-Input 74xx Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98Triple Three-Input 74xx Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Dual Four-Input 74xx Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100Single Eight-Input 74xx Pinouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10074xx Inverters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Electronic Components Science / Electronics Want to know how to use an electronic component? This second book of a three-volume set includes key information on electronics parts for your projects—complete with photographs, schematics, and diagrams. You’ll learn what each one does, h
