Dátový list CMOS IC LMC555 - pracuje s napájaním 1,5 V

V tomto príspevku študujeme datasheet, pinout a technické špecifikácie IC LMC555 čo je a Verzia CMOS normy IC 555. IC je vybavený mnohými vynikajúcimi vlastnosťami, najúžasnejším je jeho minimálny rozsah napájania, ktorý je až 1,5 V. To znamená, že teraz máte IC 555, ktorý dokáže pracovať aj s 1,5 V článkom AAA so zaručeným stabilným výkonom.

CMOS je skratka pre komplementárny kov-oxid-polovodič, je technológia používaná na výrobu vylepšených polovodičových zariadení, ktoré im umožňujú pracovať v digitálnom režime. To znamená, že zariadenia reagujú iba na presne definované vstupy a odmietajú všetky rušivé alebo nedefinované vstupné signály.

Hlavné rysy

• Navrhnuté na generovanie rekordne najrýchlejšej stabilnej frekvencie pri 3 MHz
• Dodáva sa s najmenším balíkom DSBGA s 8 nárazmi (1,43 mm × 1,41 mm)
• Najmenší stratový výkon okolo 1 mW pri napájaní 5 V.
• Funguje s napätím už od 1,5 V.
• Výstup verzie CMOS je možné prepojiť priamo s logikou TTL a CMOS pri napájaní 5 V.
• Testované s prúdom od -10 mA, do 50 mA úrovní
• IC zobrazuje minimálne špičky napájacieho prúdu, keď je výstup v prechodových fázach
• Vyžaduje extrémne minimálny prúd pre akcie Trigger, Reset a Threshold.
• Vynikajúca stabilita aj pri širokom kolísaní teplôt okolia.
• Priame kompatibilné s pin-to-pin s normálnymi časovačmi série IC 555

Úvod

Všetci dobre poznáme priemyselný štandard radu IC 555, navrhovaný modul LMC555 IC je pokročilým variantom CMOS tohto štandardu IC 555. Verzia CMOS je k dispozícii v mnohých balíkoch okrem štandardného balíka, ako napríklad (SOIC, VSSSOP a PDIP) ), a tiež v čipoch s veľkosťou „8 hrčiek“, ktorá obsahuje balíkovú technológiu Texas Instruments DSBGA.

Hlavnou výhodou tejto verzie CMOS LMC555 je jej schopnosť poskytovať úplne rovnaké vlastnosti ako štandard IC 555 ako sú presné časové oneskorenia a frekvencie, ale s veľmi zníženým rozptýlením výkonu a špičkami prúdu počas pulzných prechodov.

Aj keď je nakonfigurovaný ako jednorazový alebo monostabe, generuje LMC555 presné časové intervaly, ktoré sú efektívne riadené pomocou jedného externého rezistora a kondenzátora.

Keď je prevádzkovaný v astabilnom režime. výstupná frekvencia, PWM a pracovný cyklus sú ideálne vykonávané prostredníctvom niekoľkých rezistorov a jedného kondenzátora.

Najmodernejší proces LMCMOS spoločnosti Texas Instruments v IC umožňuje nielen prácu s extrémne nízkym rozptylom, ale aj radikálne rozširuje minimálny rozsah napájania čipu. Umožňuje použitie zdroja s napätím len 1,5 V, ale poskytuje zaručenú prevádzku pre IC v rôznych režimoch.

Podrobnosti o zapojení

• Pin č. 1: Referenčné napätie zeme
• Pin č. 2: Určené na prestavenie klopného obvodu cez nastavený reset. Výstup IC je určený amplitúdou externého spúšťacieho impulzu umiestneného na tomto kolíku
• Pin # 3 : Výkon
• Pin č : Na tento pin môžete použiť uzemnenie alebo záporné napätie, aby ste deaktivovali alebo resetovali funkciu časovača. Ak sa nepoužíva na resetovanie, nezabudnite pripojiť kolík k VCC, aby ste umožnili správne spustenie
• Pin č. 5 : Pin riadiaceho napätia je nakonfigurovaný na riadenie prahových a spúšťacích úrovní. Nastavuje impulz výstupného priebehu. Na tento pin môžete použiť externý modulačný signál na úpravu výstupných PWM
• Pin č. 6 : Analyzuje napätie privedené na pinout s referenčným napätím 2/3 Vcc. Amplitúda napätia umiestnená na tomto termináli ovplyvňuje nastavenú podmienku klopného obvodu.
• Pin # 7 : Výstup otvoreného kolektora, ktorý vybíja časovací kondenzátor v časových intervaloch (vo fáze s výstupom). Striedavo prepína výstup z vysokého na nízky, keď napätie stúpne na 2/3 napájacieho napätia
• Pin # 8 : Napájacie napätie vzhľadom na GND

aboslútne maximálne hodnotenie

• Napájacie napätie nesmie prekročiť + 15V
• Aktuálny výstup je maximálne 100 mA. Nepreťažujte sa nad túto hranicu.
• Maximálna teplota spájkovania nt nesmie prekročiť 150 stupňov Celzia.

Detailný popis

Nízka spotreba energie

LMC555 ponúka rovnakú schopnosť generovať presné časové oneskorenia a frekvencie ako štandardný IC 555, ale s oveľa nižším rozptylom energie. Stratu výkonu nižšiu ako 0,2 mW je možné dosiahnuť pri prevádzkovom napájacom napätí 1,5 V a menej ako 1 mW pri prevádzkovom napájacom napätí 5 V. Použitie procesu TI LMCMOS umožňuje túto schopnosť nízkeho napájacieho prúdu a napätia. Znížené špičky napájacieho prúdu počas výstupných prechodov a extrémne nízke resetovacie, spúšťacie a prahové prúdy tiež poskytujú s LMC555 výhody nízkeho rozptylu energie.

Funkčné režimy zariadenia

Monostabilný režim:

V tejto konfigurácii IC funguje ako jednorazový časovač.

Interné obvody spočiatku udržujú vybitý externý časovací kondenzátor. Akonáhle je na vstupný pin spúšťača použitý záporný spúšťač nižší ako 1/3 VS, nastaví sa vnútorný klopný obvod, ktorý spôsobí vynútenie skratu cez externý kondenzátor, čo následne spôsobí zvýšenie výstupného kolíka.

Následne, bez spúšťacieho signálu, sa napätie na kondenzátore začne exponenciálne zvyšovať v časovom intervale t_H= 1,1 R_TOC ekvivalentná dobe, po ktorú je výstup udržovaný na vysokej hodnote, po ktorej napätie na kondenzátore dosiahne 2/3 VS. Interný komparátor reaguje na túto zmenu a resetuje klopný obvod, ktorý rýchlo vybije externý kondenzátor a vráti výstup na pôvodný nízky stav.

Astabilná prevádzka

V astabilnom režime, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku (skratované prahové a spúšťacie piny), obvod prechádza do režimu samočinného spúšťania vo forme voľne bežiaceho multivibrátora.

Kombinácia rezistorov R_TO+ R._Ba R._Bsám striedavo nabíja a vybíja časovací kondenzátor a vytvára reťazec spojitých výstupných obdĺžnikových vĺn so špecifickým pracovným cyklom.

Pretože uvedené odpory riadia rýchlosť nabíjania a vybíjania kondenzátora, znamená to, že tieto odpory sa stávajú priamo zodpovednými za určovanie pracovného cyklu výstupných impulzov a ich hodnoty je možné vhodne meniť na dosiahnutie požadovaného pracovného cyklu.

Rovnako ako v monostabilnom spustenom režime, aj tu prechádza kondenzátor procesom nabíjania a vybíjania cez úrovne 1/3 Vs a 2/3 Vs.

Aplikačné obvody využívajúce CMOS verzie IC LMC555

Frekvenčný delič

Vyššie vysvetlená monostabilná konfigurácia jedného záberu sa dá implementovať ako delič frekvencie vhodnou zmenou dĺžky časovacej frekvencie. Nasledujúci obrázok zobrazuje krivky rozdelenia tromi konfiguráciami.

Modulátor šírky impulzu

IC LMC555 možno efektívne použiť ako obvod modulátora šírky impulzu alebo ako obvod generátora PWM vhodnou úpravou monostabilnej konfigurácie, ako je uvedené nižšie.

Tu vidíme, že v monostabilnom režime, ak je spúšťací kolík č. 2 kontinuálne spúšťaný prostredníctvom externých impulzov obdĺžnikovej vlny, je možné výstupný PWM z IC modulovať vypočítaným signálom aplikovaným na riadiaci kolík # 5 IC.

Modulátor pulznej polohy

V tejto konfigurácii sme schopní zmeniť polohu alebo hustotu výstupných impulzov prostredníctvom modulačného signálu, ktorý sa opäť aplikuje na pin # 5, ktorý je ovládacím pinom IC.

IC je nastavený vo svojom astabilnom režime a na riadiaci kolík IC je pripojený modulačný signál, ktorý spôsobuje, že sa prahové napätie mení so signálom, a preto sa proporcionálne líši aj časové oneskorenie PWM. Obrázok priebehu objasňuje nasledujúcu situáciu.

50% pracovný cyklus oscilátor

Ak hľadáte obvod CMOS, kompatibilný s TTL s 50% pracovným cyklom oscilátora, potom vám táto konfigurácia môže pomôcť dosiahnuť to isté s maximálnou účinnosťou. Nasledujúci obrázok zobrazuje nevyhnutné minimum potrebné na získanie zadaných výsledkov.

Vzorec na výpočet frekvencie je:

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

Záver

• LMC555 je verzia CMOS kompatibilná s pinmi na pinoch nášho štandardného IC 555
• Hlavnou výhodou tejto verzie CMOS je predovšetkým extrémne nízky rozptyl energie a minimálny rozsah prevádzkového napätia až 1,5 V.
• Pri prevádzke s napätím 5 V (CV) je výstup dokonale kompatibilný s obvodmi TTL a na základe konštrukcie 74 LS.
• Pohotovostný prúdový odber tohto CMOS LMC555 je v uA, čo je zanedbateľné v porovnaní s bežnou spotrebou IC 555, ktorá môže byť v mA.