Datový list CMOS IC LMC555 - funguje s napájením 1,5 V.

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





V tomto příspěvku studujeme datový list, pinout a technické specifikace IC LMC555 což je Verze CMOS standardního IC 555. IC je vybaven mnoha vynikajícími funkcemi, nejúžasnější je jeho minimální rozsah napájení, který je až 1,5 V. To znamená, že nyní máte IC 555, který dokáže pracovat i s 1,5 V článkem AAA se zaručeným stabilním výstupem.

CMOS znamená doplňkový kov-oxid-polovodič, je technologie používaná k výrobě vylepšených polovodičových zařízení, která jim umožňují pracovat v digitálním režimu. To znamená, že zařízení reagují pouze na dobře definované vstupy a odmítají všechny rušivé nebo nedefinované vstupní signály.



Hlavní rysy

  • Navrženo tak, aby generovalo nejrychleji zaznamenatelnou frekvenci 3 MHz
  • Dodává se s nejmenším 8bitovým balíčkem DSBGA (1,43 mm × 1,41 mm)
  • Nejmenší ztrátový výkon kolem 1 mW při napájení 5 V.
  • Funguje s napětím až 1,5 V.
  • Jako výstup verze CMOS lze propojit přímo s logikou TTL a CMOS při napájení 5 V.
  • Testováno s proudem od -10 mA, do 50 mA úrovní
  • IC zobrazuje minimální špičky napájecího proudu, když je výstup v přechodových fázích
  • Vyžaduje extrémně minimální proud pro spouštěcí, resetovací a prahové akce.
  • Skvělá stabilita i při širokém kolísání okolních teplot.
  • Přímá kompatibilita pin-to-pin s normálními časovači řady IC 555

Úvod

Všichni jsme velmi dobře obeznámeni s průmyslovým standardem řady IC 555, navrhovaný IC LMC555 je pokročilou variantou CMOS tohoto standardu IC 555. Verze CMOS je k dispozici v mnoha balíčcích kromě standardního balíčku, jako je (SOIC, VSSSOP a PDIP ) a také v čipu o velikosti 8 osmi hrotů, který zahrnuje technologii balíčku Texas Instruments DSBGA.

Hlavní výhodou této verze CMOS LMC555 je její schopnost poskytovat přesně stejné vlastnosti jako standardní IC 555 jako jsou přesná časová zpoždění a frekvence, ale s velmi sníženým ztrátovým výkonem a proudové špičky během pulzních přechodů.



I když je nakonfigurován jako jednorázový nebo monostabe, generuje LMC555 přesné časové intervaly, které jsou účinně řízeny pomocí jediného externího rezistoru a kondenzátoru.

Když je provozován v astabilním režimu. výstupní frekvence, PWM a pracovní cyklus jsou v ideálním případě prováděny pomocí několika rezistorů a jednoho kondenzátoru.

Nejmodernější proces LMCMOS společnosti Texas Instruments v integrovaném obvodu umožňuje nejen pracovat s extrémně nízkým rozptylem, ale drasticky rozšiřuje minimální rozsah dodávky čipu. Umožňuje použití napájecího zdroje s napětím 1,5 V, přesto poskytuje IC zaručený provoz v různých režimech.

Podrobnosti o zapojení

  • Pin # 1: Zemní referenční napětí
  • Pin č. 2: Určeno pro přepnutí klopného obvodu přes sadu k resetování. Výstup IC je určen amplitudou externího spouštěcího impulzu umístěného na tomto kolíku
  • Pin # 3 : Výstup
  • Pin # 4 : Na tento pin můžete použít uzemnění nebo záporné napětí, abyste deaktivovali nebo resetovali funkci časovače. Pokud se nepoužívá pro resetovací akce, nezapomeňte připojit kolík k VCC, abyste umožnili správné spouštění
  • Pin # 5 : Pin řídicího napětí je nakonfigurován pro řízení prahových a spouštěcích úrovní. Nastavuje impuls výstupního průběhu. Na tento pin můžete použít externí modulační signál a upravit výstupní PWM
  • Pin # 6 : Analyzuje napětí přivedené na vývod s referenčním napětím 2/3 Vcc. Amplituda napětí umístěná na tomto terminálu ovlivňuje nastavený stav klopného obvodu.
  • Pin # 7 : Výstup otevřeného kolektoru, který vybíjí časovací kondenzátor v časových intervalech (ve fázi s výstupem). Střídavě přepíná výstup z vysokého na nízký, když napětí přesáhne 2/3 napájecího napětí
  • Pin # 8 : Napájecí napětí s ohledem na GND

Absolutní maximální hodnocení

  • Napájecí napětí nesmí překročit +15 V.
  • Proudový výstup je maximálně 100 mA. Nepřetěžujte nad tento limit.
  • Maximální teplota pájení nesmí překročit 150 stupňů Celsia.

Detailní popis

Ztráta nízkého výkonu

LMC555 nabízí stejnou schopnost generování přesných časových zpoždění a frekvencí jako standardní IC 555, ale s mnohem nižším ztrátovým výkonem. Ztráty výkonu menší než 0,2 mW lze dosáhnout při provozním napájecím napětí 1,5 V a méně než 1 mW při provozním napájecím napětí 5 V. Použití procesu TI LMCMOS umožňuje tuto schopnost nízkého napájecího proudu a napětí. Snížené špičky napájecího proudu během výstupních přechodů a extrémně nízký reset, spouštěcí a prahové proudy také poskytují u LMC555 výhody malého rozptylu energie.

Funkční režimy zařízení

Monostabilní režim:

V této konfiguraci IC funguje jako jednorázový časovač.

Interní obvody zpočátku udržují vybitý externí časovací kondenzátor. Jakmile se na vstupním kolíku spouště použije záporná spoušť nižší než 1/3 VS, nastaví se vnitřní klopný obvod, který způsobí vynucení zkratu přes externí kondenzátor, což zase způsobí, že výstupní kolík bude vysoký.

Monostabilní režim:

Následně, bez spouštěcího signálu, se napětí na kondenzátoru začne exponenciálně zvyšovat po časový interval tH= 1,1 R.NAC ekvivalentní době, po kterou je výstup udržován na vysoké hodnotě, po které napětí na kondenzátoru dosáhne 2/3 VS. Interní komparátor reaguje na tuto změnu a resetuje klopný obvod, který rychle vybije externí kondenzátor a vrátí výstup v jeho počátečním nízkém stavu.

Astabilní provoz

V astabilním režimu, jak je znázorněno na následujícím obrázku (zkratované prahové a spouštěcí piny), přejde obvod do režimu samočinného spouštění ve formě volně běžícího multivibrátoru.

Astabilní provoz

Rezistorová kombinace RNA+ R.Ba R.Bosamoceně střídavě nabíjí a vybíjí časovací kondenzátor, generuje řetězec nepřetržitých výstupních obdélníkových vln se specifickým pracovním cyklem.

Jelikož zmíněné rezistory řídí rychlost nabíjení a vybíjení kondenzátoru, znamená to, že tyto rezistory jsou přímo odpovědné za určování pracovního cyklu výstupních impulsů a jejich hodnoty lze vhodně změnit pro dosažení požadovaného pracovního cyklu.

Stejně jako v monostabilním spouštěcím režimu, i zde kondenzátor prochází procesem nabíjení a vybíjení prostřednictvím úrovní 1/3 Vs a 2/3 Vs.

Aplikační obvody využívající CMOS verze IC LMC555

Oddělovač frekvence

Oddělovač frekvence

Výše vysvětlenou monostabilní jednorázovou konfiguraci lze implementovat jako dělič kmitočtu vhodnou změnou délky časovací frekvence. Následující obrázek ukazuje průběhy křivky pro konfiguraci dělení třemi.

Modulátor šířky pulzu

IC LMC555 lze efektivně použít jako obvod modulátoru šířky pulzu nebo obvod generátoru PWM vhodnou úpravou monostabilní konfigurace, jak je znázorněno níže.

Modulátor šířky pulzu

Zde vidíme, že v monostabilním režimu, pokud je spouštěcí kolík č. 2 nepřetržitě spouštěn pomocí externích pulzů obdélníkové vlny, lze výstupní PWM z IC modulovat prostřednictvím vypočítaného signálu aplikovaného na ovládací kolík # 5 IC.

Pulzní poziční modulátor

V této konfiguraci jsme schopni změnit polohu nebo hustotu výstupních pulzů prostřednictvím modulačního signálu, který je opět aplikován na pin # 5, který je ovládacím pinem IC.

Pulzní poziční modulátor

IC je nastaven do svého astabilního režimu a modulační signál je připojen k ovládacímu kolíku IC, což způsobuje, že se prahové napětí mění se signálem, a proto se také úměrně mění časové zpoždění PWM. Obrázek křivky objasňuje situaci níže.

50% pracovní cyklus oscilátor

Pokud hledáte obvod CMOS, 50% zátěžový oscilátor kompatibilní s TTL, pak vám tato konfigurace může pomoci dosáhnout toho samého s maximální efektivitou. Následující obrázek ukazuje nezbytné minimum pro získání zadaných výsledků.

Vzorec pro výpočet frekvence je:

f = 1 / (1,4 R. C C)

Závěr

  • LMC555 je verze CMOS kompatibilní s kolíky kompatibilní s kolíky naší standardní IC 555
  • Hlavní výhodou této verze CMOS je především extrémně nízký ztrátový výkon a minimální rozsah provozního napětí až 1,5 V.
  • Při provozu s 5 V (CV) je výstup dokonale kompatibilní s obvody TTL a designy založenými na 74 LS.
  • Pohotovostní odběr proudu tohoto CMOS LMC555 je v uA, což je zanedbatelné ve srovnání s běžnou spotřebou IC 555, která může být v mA.



Předchozí: Výroba generátoru s vlastním pohonem Další: Výpočty Darlingtonových tranzistorů