CMOS IC LMC555-gegevensblad - Werkt met 1,5 V-voeding

In dit bericht bestuderen we de datasheet, pinout en technische specificaties van het IC LMC555 wat een is CMOS-versie van de standaard IC 555. Het IC is uitgerust met vele uitstekende functies, waarvan het meest verbazingwekkende is dat het minimale voedingsbereik tot 1,5 V bedraagt. Dit betekent dat je nu een IC 555 hebt die zelfs kan werken met een 1,5 V AAA-cel, met een gegarandeerde stabiele output.

CMOS staat voor complementaire metaaloxide-halfgeleider, is een technologie die wordt gebruikt voor het vervaardigen van verbeterde halfgeleidercomponenten waarmee ze in een digitale modus kunnen werken. Dit betekent dat de apparaten alleen reageren op goed gedefinieerde inputs en alle valse of ongedefinieerde inputsignalen weigeren.

Belangrijkste kenmerken

• Ontworpen om de snelste stabiele frequentie op 3 MHz te genereren
• Wordt geleverd met kleinste 8-bump DSBGA-pakket (1,43 mm x 1,41 mm)
• Kleinste vermogensdissipatie van ongeveer 1 mW bij 5 V-voeding
• Werkt met spanningen zo laag als 1,5 V voeding
• Omdat het een CMOS-versie is, kan de uitvoer direct worden gekoppeld aan TTL en CMOS-logica bij 5 V-voeding
• Getest met stroom van −10 mA, tot 50 mA niveaus
• De IC toont minimale voedingsstroompieken terwijl de uitgang zich in de overgangsfase bevindt
• Vereist een extreem minimale stroom voor Trigger-, Reset- en Threshold-acties.
• Grote stabiliteit, zelfs bij sterk wisselende omgevingstemperaturen.
• Direct Pin-to-Pin Compatibel met de normale IC 555-serie timers

Invoering

We zijn allemaal goed bekend met de industriestandaard IC 555-serie, de voorgestelde LMC555 IC is een geavanceerde CMOS-variant van deze standaard IC 555. De CMOS-versie is beschikbaar in veel pakketten behalve het standaardpakket, zoals (SOIC, VSSSOP en PDIP ), en ook in '8-bump' ter grootte van een chip met de DSBGA-pakkettechnologie van Texas Instruments.

Het belangrijkste voordeel van deze CMOS LMC555-versie is de mogelijkheid om exact dezelfde functies te leveren als de standaard IC 555 zoals precieze tijdvertragingen en frequenties, maar met sterk verminderde vermogensdissipatie en stroompieken tijdens pulsovergangen.

Hoewel geconfigureerd als een one-shot-modus of monostabe-modus, genereert de LMC555 nauwkeurige tijdsintervallen die effectief worden geregeld via een enkele externe weerstand en een capacitor.

Wanneer het wordt gebruikt in de astabiele modus. de uitgangsfrequentie, PWM en de duty-cycle worden idealiter uitgevoerd via een aantal weerstanden en een enkele condensator.

Texas Instruments state-of-the-art LMCMOS-proces in de IC maakt het niet alleen mogelijk om te werken met een extreem lage dissipatie, het vergroot ook drastisch het minimale voedingsbereik van de chip. Het maakt het gebruik van een voeding van slechts 1,5 V mogelijk, maar biedt toch een gegarandeerde werking voor de IC in zijn verschillende modi.

Pinout-details

• Pin # 1: Aardreferentiespanning
• Pin # 2: Bedoeld voor het omschakelen van de flip-flop door middel van reset. De output van de IC wordt bepaald door de amplitude van de externe triggerpuls die op deze pin is geplaatst
• Pin # 3 : Uitgang
• Pin # 4 : U kunt op deze pin een massa- of negatieve spanning toepassen om de timerfunctie uit te schakelen of te resetten. Als deze niet wordt gebruikt voor het resetten, zorg er dan voor dat u de pin op VCC aansluit om de juiste triggering mogelijk te maken
• Pin # 5 : Stuurspanningspin is geconfigureerd om de drempel- en triggerniveaus te regelen. Het stelt de outputgolfvormpuls in. U kunt op deze pin een extern modulerend signaal toepassen om de output PWM's te wijzigen
• Pin # 6 : Analyseert de spanning die wordt toegepast op de pinout met een referentiespanning van 2/3 Vcc. De spanningsamplitude die op deze klem wordt geplaatst, beïnvloedt de ingestelde toestand van de flip-flop.
• Pin # 7 : Open collectoruitgang die een timingcondensator over tijdsintervallen ontlaadt (in fase met uitgang). Het schakelt afwisselend de uitgang van hoog naar laag wanneer de spanning tot 2/3 van de voedingsspanning stijgt
• Pin # 8 : Voedingsspanning tov GND

Absolute maximale beoordelingen

• Voedingsspanning mag niet hoger zijn dan + 15V
• De huidige output is maximaal 100mA. Overbelast niet boven deze limiet.
• Maximale soldeertemperatuur niet hoger dan 150 graden Celsius.

gedetailleerde beschrijving

Laag energieverbruik

De LMC555 biedt dezelfde mogelijkheid om nauwkeurige tijdvertragingen en frequenties te genereren als de standaard IC 555, maar met een veel lagere vermogensdissipatie. Een vermogensdissipatie van minder dan 0,2 mW kan worden bereikt met een voedingsspanning van 1,5 V en minder dan 1 mW met een voedingsspanning van 5 V. Het gebruik van TI's LMCMOS-proces maakt deze lage voedingsstroom en spanning mogelijk. Verminderde stroompieken in de voeding tijdens uitgangsovergangen en extreem lage reset-, trigger- en drempelstromen bieden ook voordelen voor lage vermogensdissipatie met de LMC555.

Functionele modi van het apparaat

Monostabiele modus:

In deze configuratie werkt de IC als een one-shot-timer.

Aanvankelijk houdt de interne schakeling de externe timingcondensator ontladen. Zodra de negatieve trigger lager dan 1 / 3e VS wordt toegepast op de trigger-ingangspen, wordt de interne flip-flop ingesteld, waardoor een kortsluiting wordt afgedwongen over de externe condensator, waardoor de uitgangspen op zijn beurt hoog wordt.

Vervolgens, zonder triggersignaal, begint de spanning over de condensator exponentieel toe te nemen gedurende een tijdsinterval t_H.= 1,1 R_NAARC gelijk aan de tijd dat de output hoog wordt gehouden, waarna de spanning over de condensator 2 / 3e VS bereikt. De interne comparator reageert op deze verandering en reset de flip-flop, die de externe condensator snel ontlaadt en de uitgang terugkeert naar zijn oorspronkelijke lage toestand.

Stabiele werking

In de astabiele modus zoals weergegeven in de volgende afbeelding (drempel- en triggerpinnen kortgesloten), gaat het circuit over in een zelf-triggermodus, in de vorm van een vrijlopende multivibrator.

De weerstandscombinatie R_NAAR+ R_B., en R_B.alleen laadt en ontlaadt de timingcondensator afwisselend, waardoor een reeks ononderbroken rechthoekige uitgangsgolven wordt opgewekt, met een specifieke werkcyclus.

Aangezien de genoemde weerstanden de laad- en ontlaadsnelheid van de condensator regelen, betekent dit dat deze weerstanden direct verantwoordelijk worden voor het bepalen van de duty-cycle van de uitgangspulsen, en dat hun waarden op geschikte wijze kunnen worden gewijzigd om de gewenste duty-cycle te bereiken.

Net als in de monostabiele getriggerde modus, ondergaat de condensator ook hier een laad- en ontlaadproces door de niveaus van 1/3 Vs en 2/3 Vs.

Applicatiecircuits die CMOS-versie IC LMC555 gebruiken

Frequentie Divider

De hierboven toegelichte monostabiele one shot-configuratie kan worden geïmplementeerd als een frequentiedeler door de lengte van de timingfrequentie op geschikte wijze te wijzigen. De volgende afbeelding toont de golfvormen voor een configuratie met delen door drie.

Pulsbreedtemodulator

De IC LMC555 kan effectief worden gebruikt als een pulsbreedtemodulatorcircuit of een PWM-generatorcircuit door een monostabiele configuratie op geschikte wijze te wijzigen, zoals hieronder wordt weergegeven.

Hier kunnen we zien dat in de monostabiele modus, als de triggerpin # 2 continu wordt geactiveerd door een externe blokgolfpulsen, de output PWM van de IC kan worden gemoduleerd via een berekend signaal dat wordt toegepast op de controlepen # 5 van de IC.

Pulse Positie Modulator

In deze configuratie zijn we in staat om de positie of de dichtheid van de uitgangspulsen te veranderen door middel van een modulerend signaal dat opnieuw wordt aangelegd op pin # 5, de controlepen van de IC.

De IC wordt in zijn astabiele modus gezet, en een modulerend signaal wordt aangesloten op de stuurpen van de IC, waardoor de drempelspanning varieert met het signaal en dus ook de tijdvertraging van de PWM proportioneel varieert. Het golfvormbeeld verduidelijkt de onderstaande situatie.

50% inschakelduur Oscillator

Als u op zoek bent naar CMOS, TTL-compatibel 50% Duty Cycle Oscillator-circuit, dan kan deze configuratie helpen om hetzelfde te bereiken met de grootst mogelijke efficiëntie. De volgende afbeelding toont het absolute minimum dat nodig is om de opgegeven resultaten te krijgen.

De formule voor het berekenen van de frequentie is:

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

Gevolgtrekking

• LMC555 is een pin-on-pin-compatibele CMOS-versie van onze standaard IC 555
• Het belangrijkste voordeel van deze CMOS-versie is in de eerste plaats een extreem lage vermogensdissipatie en het minimale operationele spanningsbereik van slechts 1,5 V.
• Bij gebruik met een 5V (CV), wordt de uitgang perfect compatibel met TTL-circuits en 74 LS-gebaseerde ontwerpen.
• Het stand-by stroomverbruik van deze CMOS LMC555 is in uA, wat verwaarloosbaar is in vergelijking met het normale IC 555-verbruik dat in mA kan zijn.