Σε αυτήν την ανάρτηση μελετάμε το φύλλο δεδομένων, το pinout και τις τεχνικές προδιαγραφές του IC LMC555 που είναι Έκδοση CMOS του τυπικού IC 555. Το IC είναι εξοπλισμένο με πολλές εξαιρετικές δυνατότητες, το πιο εκπληκτικό είναι το ελάχιστο εύρος τροφοδοσίας του που είναι κάτω από 1,5V. Σημαίνει τώρα ότι έχετε ένα IC 555 που μπορεί να λειτουργήσει ακόμη και με ένα κελί AAA 1,5 V, με εγγυημένη σταθερή απόδοση.

Το CMOS σημαίνει συμπληρωματικό μεταλλικό οξείδιο-ημιαγωγό, είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή βελτιωμένων συσκευών ημιαγωγών που τους επιτρέπουν να λειτουργούν σε ψηφιακή λειτουργία. Δηλαδή, οι συσκευές ανταποκρίνονται μόνο σε καλά καθορισμένες εισόδους και απορρίπτουν όλα τα πλαστά ή απροσδιόριστα σήματα εισόδου.

Κύρια χαρακτηριστικά

Σχεδιασμένο για να δημιουργεί την ταχύτερη σταθερή συχνότητα εγγραφής στα 3 MHz
Έρχεται με το μικρότερο πακέτο DSBGA 8-Bump (1,43 mm × 1,41 mm)
Μικρότερη απόρριψη ισχύος περίπου 1 mW σε παροχή 5 V
Λειτουργεί με Τάση τόσο χαμηλή όσο 1,5 V Παροχή
Όντας μια έξοδος έκδοσης CMOS μπορεί να διασυνδεθεί άμεσα με TTL και CMOS Logic σε 5 V Supply
Δοκιμασμένο με ρεύμα από −10 mA, έως 50 mA Επίπεδα
Το IC εμφανίζει ελάχιστες ροές παροχής ρεύματος, ενώ η έξοδος βρίσκεται στις φάσεις μετάβασης
Απαιτεί εξαιρετικά ελάχιστο ρεύμα για ενέργειες ενεργοποίησης, επαναφοράς και κατωφλίου.
Μεγάλη σταθερότητα ακόμη και με μεγάλες κυμαινόμενες θερμοκρασίες περιβάλλοντος.
Direct Pin-to-Pin Συμβατό με την κανονική σειρά χρονομετρητών IC 555

Εισαγωγή

Όλοι είμαστε πολύ εξοικειωμένοι με το βιομηχανικό πρότυπο IC 555, το προτεινόμενο LMC555 IC είναι μια προηγμένη παραλλαγή CMOS αυτού του τυπικού IC 555. Η έκδοση CMOS διατίθεται σε πολλά πακέτα εκτός από το τυπικό πακέτο όπως (SOIC, VSSSOP και PDIP ), και επίσης σε 'chip-size' μεγέθους chip που ενσωματώνει την τεχνολογία πακέτων Texas Instruments DSBGA.

Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της έκδοσης CMOS LMC555 είναι η ικανότητά της να παρέχει τα ίδια ακριβώς χαρακτηριστικά του πρότυπο IC 555 όπως ακριβείς χρονικές καθυστερήσεις και συχνότητες, αλλά με πολύ μειωμένη απορρόφηση ισχύος, και τρέχουσες αιχμές κατά τη διάρκεια των παλμών μετάβασης.

Ενώ έχει διαμορφωθεί ως λειτουργία μίας βολής ή μονοσταθής, το LMC555 παράγει ακριβή χρονικά διαστήματα που ελέγχονται αποτελεσματικά μέσω μίας εξωτερικής αντίστασης και ενός πυκνωτή.

Όταν λειτουργεί σε κατάσταση αστάθειας. Η συχνότητα εξόδου, PWM και ο κύκλος λειτουργίας εκτελούνται ιδανικά μέσω δύο αντιστάσεων και ενός μόνο πυκνωτή.

“τη σχέση μεταξύ συχνότητας και μήκους κύματος ”

Η υπερσύγχρονη διαδικασία LMCMOS της Texas Instruments στο IC όχι μόνο της επιτρέπει να λειτουργεί με εξαιρετικά χαμηλή απαλλαγή, αλλά επεκτείνει δραστικά το ελάχιστο εύρος τροφοδοσίας του chip. Επιτρέπει τη χρήση τροφοδοσίας τόσο χαμηλής όσο 1,5 V, αλλά παρέχει εγγυημένη λειτουργία για το IC, με τους διάφορους τρόπους λειτουργίας του.

Λεπτομέρειες Pinout

Καρφίτσα # 1: Τάση αναφοράς γείωσης
Καρφίτσα # 2: Προορίζεται για αλλαγή του flip-flop μέσω του σετ για επαναφορά. Η έξοδος του IC καθορίζεται από το πλάτος του εξωτερικού παλμού σκανδάλης που τοποθετείται σε αυτόν τον πείρο
Καρφίτσα # 3 : Έξοδος
Καρφίτσα # 4 : Μπορείτε να εφαρμόσετε μια γείωση ή αρνητική τάση σε αυτόν τον πείρο για να απενεργοποιήσετε ή να επαναφέρετε τη λειτουργία χρονοδιακόπτη. Εάν δεν χρησιμοποιείται για τις ενέργειες επαναφοράς, βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τον πείρο στο VCC για να ενεργοποιήσετε τη σωστή ενεργοποίηση
Καρφίτσα # 5 : Ο πείρος τάσης ελέγχου έχει ρυθμιστεί ώστε να ελέγχει τα επίπεδα κατωφλίου και σκανδάλης. Ρυθμίζει τον παλμό κυματομορφής εξόδου. Μπορείτε να εφαρμόσετε ένα εξωτερικό σήμα διαμόρφωσης σε αυτόν τον πείρο για να τροποποιήσετε τα PWM εξόδου
Καρφίτσα # 6 : Αναλύει την τάση που εφαρμόζεται στο pinout με τάση αναφοράς 2/3 Vcc. Το πλάτος τάσης που τοποθετείται σε αυτό το τερματικό επηρεάζει την καθορισμένη κατάσταση του flip-flop.
Καρφίτσα # 7 : Ανοίξτε την έξοδο συλλέκτη που εκφορτώνει έναν πυκνωτή χρονισμού σε χρονικά διαστήματα (σε φάση με έξοδο). Αλλάζει εναλλακτικά την έξοδο από υψηλή σε χαμηλή όταν η τάση επεκτείνεται στα 2/3 της τάσης τροφοδοσίας
Καρφίτσα # 8 : Τάση τροφοδοσίας σε σχέση με το GND

Απόλυτες μέγιστες βαθμολογίες

Τάση τροφοδοσίας που δεν υπερβαίνει τα + 15V
Η τρέχουσα έξοδος είναι μέγιστη 100mA. Μην υπερφορτώνετε πάνω από αυτό το όριο.
Μέγιστη θερμοκρασία συγκόλλησης nt που υπερβαίνει τους 150 βαθμούς Κελσίου.

Λεπτομερής περιγραφή

Χαμηλή ισχύς

Το LMC555 προσφέρει την ίδια ικανότητα παραγωγής ακριβών χρονικών καθυστερήσεων και συχνοτήτων με το τυπικό IC 555 αλλά με πολύ χαμηλότερη απόκριση ισχύος. Μπορεί να επιτευχθεί απόσβεση ισχύος μικρότερη από 0,2 mW με τάση τροφοδοσίας 1,5 V και μικρότερη από 1 mW με τάση τροφοδοσίας 5 V. Η χρήση της διαδικασίας LMCMOS της TI επιτρέπει αυτήν τη δυνατότητα χαμηλού ρεύματος τροφοδοσίας και τάσης. Οι μειωμένες αυξήσεις ρεύματος τροφοδοσίας κατά τις μεταβάσεις εξόδου και τα εξαιρετικά χαμηλά ρεύματα επαναφοράς, σκανδάλης και κατωφλίου παρέχουν επίσης πλεονεκτήματα χαμηλής κατανάλωσης ισχύος με το LMC555

Λειτουργικές λειτουργίες συσκευής

Λειτουργία Monostable:

Σε αυτήν τη διαμόρφωση, το IC λειτουργεί σαν χρονοδιακόπτης μίας λήψης.

Αρχικά, το εσωτερικό κύκλωμα διατηρεί την αποφόρτιση του εξωτερικού πυκνωτή χρονισμού. Μόλις εφαρμοστεί η αρνητική σκανδάλη χαμηλότερη από το 1/3 VS στον ακροδέκτη εισόδου σκανδάλης, ρυθμίζει το εσωτερικό flip flop προκαλώντας την εφαρμογή βραχυκυκλώματος στον εξωτερικό πυκνωτή, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί την έξοδο του πείρου εξόδου.

Στη συνέχεια, χωρίς σήμα ενεργοποίησης, η τάση στον πυκνωτή αρχίζει να αυξάνεται εκθετικά για ένα χρονικό διάστημα t_Η= 1,1 R_{ΠΡΟΣ ΤΗΝ}C ισοδύναμο με το χρόνο για τον οποίο η έξοδος διατηρείται υψηλή, μετά την οποία η τάση στον πυκνωτή φτάνει το 2 / 3ο VS. Ο εσωτερικός συγκριτής ανταποκρίνεται σε αυτήν την αλλαγή και επαναφέρει το flip flop, το οποίο αποφορτίζει γρήγορα τον εξωτερικό πυκνωτή επαναφέροντας την έξοδο στην αρχική του χαμηλή κατάσταση.

Ασταθής λειτουργία

Στην κατάσταση ασταθούς όπως φαίνεται στην ακόλουθη εικόνα (Βραχυμένο κατώφλι και καρφίτσες σκανδάλης), το κύκλωμα μεταβαίνει σε λειτουργία αυτο-ενεργοποίησης, με τη μορφή ενός πολλαπλού δονητή ελεύθερης λειτουργίας.

Ο συνδυασμός αντίστασης R_{ΠΡΟΣ ΤΗΝ}+ Ρ_σι, και R_σιΜόνο εναλλάξ φορτίζει και εκφορτώνει τον πυκνωτή χρονισμού αντίστοιχα, δημιουργώντας μια αλυσίδα συνεχών εξόδων ορθογώνια κύματα, με έναν ειδικό κύκλο λειτουργίας.

Δεδομένου ότι οι αναφερόμενες αντιστάσεις ελέγχουν το ρυθμό φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή, συνεπάγεται ότι αυτές οι αντιστάσεις καθίστανται άμεσα υπεύθυνες για τον προσδιορισμό του κύκλου λειτουργίας των παλμών εξόδου και οι τιμές τους μπορούν να τροποποιηθούν κατάλληλα για την επίτευξη του επιθυμητού κύκλου λειτουργίας.

Ακριβώς όπως και στη λειτουργία ενεργοποίησης monostable, εδώ και ο πυκνωτής υφίσταται διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης μέσω των επιπέδων 1/3 Vs και 2/3 Vs.

Κυκλώματα εφαρμογής που χρησιμοποιούν CMOS έκδοση IC LMC555

Διαχωριστής συχνότητας

Η διαμόρφωση μονοσταθούς λήψης που εξηγείται παραπάνω μπορεί να εφαρμοστεί ως διαχωριστής συχνότητας αλλάζοντας κατάλληλα το μήκος της συχνότητας χρονισμού. Το παρακάτω σχήμα δείχνει τις κυματομορφές για διαίρεση με τρεις διαμορφώσεις.

Διαμορφωτής πλάτους παλμού

Το IC LMC555 μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά ως κύκλωμα Pulse Width Modulator ή ως κύκλωμα γεννήτριας PWM τροποποιώντας κατάλληλα μια μονόστατη διαμόρφωση όπως φαίνεται παρακάτω.

Εδώ μπορούμε να δούμε ότι στη λειτουργία monostable εάν ο πείρος σκανδάλης # 2 ενεργοποιείται συνεχώς μέσω παλμών εξωτερικού τετραγωνικού κύματος, η έξοδος PWM από το IC μπορεί να διαμορφωθεί μέσω ενός υπολογισμένου σήματος που εφαρμόζεται στον πείρο ελέγχου # 5 του IC.

Διαμορφωτής θέσης παλμού

Σε αυτήν τη διαμόρφωση είμαστε σε θέση να αλλάξουμε τη θέση ή την πυκνότητα των παλμών εξόδου μέσω του σήματος διαμόρφωσης που εφαρμόζεται ξανά στον ακροδέκτη # 5, που είναι ο πείρος ελέγχου του IC.

Το IC έχει ρυθμιστεί σε κατάσταση αστάθειας και ένα σήμα διαμόρφωσης συνδέεται στον πείρο ελέγχου του IC, το οποίο προκαλεί την μεταβολή της τάσης κατωφλίου με το σήμα και συνεπώς η χρονική καθυστέρηση του PWM ποικίλλει επίσης ανάλογα. Η εικόνα κυματομορφής διευκρινίζει την παρακάτω κατάσταση.

50% Ταλαντωτής Κύκλου Εργασίας

Αν ψάχνετε για CMOS, TTL συμβατό κύκλωμα 50% Duty Cycle Oscillator, τότε αυτή η διαμόρφωση μπορεί να σας βοηθήσει να επιτύχετε το ίδιο με τη μέγιστη απόδοση. Το παρακάτω σχήμα δείχνει το ελάχιστο απαιτούμενο για τη λήψη των καθορισμένων αποτελεσμάτων.

Ο τύπος για τον υπολογισμό της συχνότητας είναι:

f = 1 / (1,4 R _ντο ΝΤΟ)

συμπέρασμα

Το LMC555 είναι pin-pin συμβατή CMOS έκδοση του τυπικού μας IC 555
Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της έκδοσης CMOS είναι κυρίως εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ισχύος και το ελάχιστο εύρος τάσης λειτουργίας που είναι τόσο χαμηλό όσο 1,5 V.
Όταν λειτουργεί με 5V (CV), η έξοδος καθίσταται απόλυτα συμβατή με κυκλώματα TTL και 74 σχέδια που βασίζονται σε LS.
Το ρεύμα αναμονής αυτού του CMOS LMC555 είναι σε uA, το οποίο είναι αμελητέο σε σύγκριση με την κανονική κατανάλωση IC 555 που μπορεί να είναι σε mA.

Προηγούμενο: Δημιουργία αυτοδύναμης γεννήτριας Επόμενο: Υπολογισμοί τρανζίστορ Darlington