Техническое описание CMOS IC LMC555 - работает от источника питания 1,5 В

В этом посте мы изучаем таблицу, распиновку и технические характеристики Микросхема LMC555 который является Версия CMOS стандартной микросхемы IC 555. Эта микросхема обладает множеством выдающихся характеристик, самой удивительной из которых является минимальный диапазон напряжения питания до 1,5 В. Это означает, что теперь у вас есть IC 555, который может работать даже с элементом AAA 1,5 В с гарантированно стабильным выходом.

CMOS означает комплементарный металл-оксид-полупроводник, это технология, используемая для производства улучшенных полупроводниковых устройств, которые позволяют им работать в цифровом режиме. Это означает, что устройства реагируют только на четко определенные входы и отклоняют все ложные или неопределенные входные сигналы.

Основные особенности

• Предназначен для создания рекордно быстрой нестабильной частоты на уровне 3 МГц
• Поставляется с самым маленьким корпусом DSBGA с 8 выступами (1,43 мм × 1,41 мм)
• Наименьшее рассеивание мощности около 1 мВт при питании 5 В
• Работает с напряжением питания от 1,5 В
• Выход в версии CMOS может напрямую сопрягаться с логикой TTL и CMOS при питании 5 В.
• Протестировано с током от −10 мА до 50 мА.
• ИС показывает минимальные скачки тока питания, пока выход находится в переходных фазах.
• Требуется крайне минимальный ток для действий срабатывания триггера, сброса и порога.
• Высокая стабильность даже при резких колебаниях окружающей температуры.
• Прямая совместимость с обычными таймерами серии IC 555

Вступление

Все мы хорошо знакомы с отраслевым стандартом серии IC 555, предлагаемая микросхема LMC555 представляет собой усовершенствованный вариант КМОП этого стандарта IC 555. Версия КМОП доступна во многих пакетах, помимо стандартного пакета, такого как (SOIC, VSSSOP и PDIP ), а также в корпусе размером с кристалл «8-bump», использующем технологию корпуса Texas Instruments DSBGA.

Основным преимуществом этой версии CMOS LMC555 является ее способность обеспечивать те же функции, что и стандартный IC 555 такие как точные временные задержки и частоты, но с сильно уменьшенным рассеянием мощности и всплесками тока во время импульсных переходов.

Будучи настроенным как одноразовый или моностабильный режим, LMC555 генерирует точные временные интервалы, которые эффективно управляются с помощью одного внешнего резистора и емкости.

При работе в нестабильном режиме. выходная частота, ШИМ и рабочий цикл в идеале выполняются через пару резисторов и один конденсатор.

Ультрасовременный процесс LMCMOS в микросхеме Texas Instruments не только позволяет ей работать с чрезвычайно низким уровнем рассеяния, но и значительно расширяет минимальный диапазон питания микросхемы. Это позволяет использовать источник питания напряжением до 1,5 В, но при этом обеспечивает гарантированную работу ИС в различных режимах.

Детали распиновки

• Контакт №1: Основание опорного напряжения
• Контакт № 2: Предназначен для переключения триггера через набор для сброса. Выход IC определяется амплитудой внешнего триггерного импульса, помещенного на этот вывод.
• Пин # 3 : Выход
• Пин # 4 : Вы можете подать заземление или отрицательное напряжение на этот вывод, чтобы отключить или сбросить функцию таймера. Если не используется для действий по сбросу, обязательно подключите контакт к VCC, чтобы обеспечить правильное срабатывание.
• Пин # 5 : Вывод управляющего напряжения настроен для управления пороговым значением и уровнями срабатывания. Он устанавливает выходной сигнал формы импульса. Вы можете подать внешний модулирующий сигнал на этот вывод для изменения выходных ШИМ.
• Пин # 6 : Анализирует напряжение, приложенное к распиновка, имеющей опорное напряжение 2/3 Vcc. Амплитуда напряжения, подаваемого на эту клемму, влияет на установленное состояние триггера.
• Пин # 7 : Выход с открытым коллектором, который разряжает временный конденсатор через временные интервалы (синхронно с выходом). Он попеременно переключает выход с высокого на низкий, когда напряжение достигает 2/3 напряжения питания.
• Пин # 8 : Напряжение питания относительно GND

Абсолютные максимальные значения

• Напряжение питания не должно превышать +15 В
• Максимальный выходной ток 100 мА. Не допускайте перегрузки выше этого предела.
• Максимальная температура пайки не должна превышать 150 градусов Цельсия.

Подробное описание

Рассеивание малой мощности

LMC555 предлагает те же возможности генерации точных временных задержек и частот, что и стандартная IC 555, но с гораздо меньшим рассеянием мощности. Рассеиваемая мощность менее 0,2 мВт может быть достигнута при рабочем напряжении питания 1,5 В и менее 1 мВт при рабочем напряжении питания 5 В. Использование процесса LMCMOS компании TI позволяет добиться таких низких значений тока и напряжения питания. Уменьшение скачков тока питания во время выходных переходов и чрезвычайно низкие токи сброса, запуска и пороговые значения также обеспечивают преимущества низкого рассеивания мощности с LMC555.

Функциональные режимы устройства

Моностабильный режим:

В этой конфигурации ИС работает как таймер однократного действия.

Первоначально внутренняя схема поддерживает внешний конденсатор синхронизации в разряженном состоянии. Как только отрицательный триггер ниже 1/3 VS применяется на входном контакте триггера, срабатывает внутренний триггер, вызывая короткое замыкание на внешнем конденсаторе, что, в свою очередь, приводит к переходу выходного контакта в высокий уровень.

Впоследствии при отсутствии сигнала запуска напряжение на конденсаторе начинает экспоненциально возрастать в течение интервала времени t_ЧАС= 1,1 R_КC эквивалентно времени, в течение которого выходной сигнал удерживается на высоком уровне, по истечении которого напряжение на конденсаторе достигает 2/3 VS. Внутренний компаратор реагирует на это изменение и сбрасывает триггер, который быстро разряжает внешний конденсатор, возвращая выход в его начальное низкое состояние.

Нестабильная операция

В нестабильном режиме, как показано на следующем рисунке (пороговые и триггерные контакты закорочены), схема переходит в режим самозапуска в виде автономного мультивибратора.

Комбинация резисторов R_К+ R_B, а R_Bодин поочередно заряжает и разряжает конденсатор синхронизации соответственно, генерируя цепочку непрерывных выходных прямоугольных волн с определенным рабочим циклом.

Поскольку упомянутые резисторы управляют скоростью зарядки и разрядки конденсатора, это означает, что эти резисторы непосредственно становятся ответственными за определение рабочего цикла выходных импульсов, и их значения могут быть изменены соответствующим образом для достижения желаемого рабочего цикла.

Как и в режиме моностабильного запуска, здесь конденсатор также подвергается процессам зарядки и разрядки на уровнях 1/3 В и 2/3 В.

Схемы приложений с использованием CMOS версии IC LMC555

Делитель частоты

Моностабильная однократная конфигурация, описанная выше, может быть реализована как делитель частоты, соответствующим образом изменяя длину тактовой частоты. На следующем рисунке показаны формы сигналов для конфигурации деления на три.

Модулятор ширины импульса

Микросхема IC LMC555 может эффективно использоваться в качестве схемы широтно-импульсного модулятора или схемы генератора ШИМ, соответствующим образом изменяя моностабильную конфигурацию, как показано ниже.

Здесь мы можем видеть, что в моностабильном режиме, если триггерный вывод # 2 непрерывно запускается с помощью внешних прямоугольных импульсов, выходной ШИМ от IC может быть модулирован с помощью рассчитанного сигнала, подаваемого на управляющий вывод # 5 IC.

Импульсный модулятор положения

В этой конфигурации мы можем изменять положение или плотность выходных импульсов с помощью модулирующего сигнала, снова подаваемого на вывод № 5, который является выводом управления ИС.

Микросхема находится в нестабильном режиме, и на управляющий вывод ИС подается модулирующий сигнал, который заставляет пороговое напряжение изменяться вместе с сигналом и, следовательно, временная задержка ШИМ также изменяется пропорционально. Изображение формы волны поясняет ситуацию, представленную ниже.

Генератор 50% рабочего цикла

Если вам нужна КМОП, TTL-совместимая схема генератора с 50% -ным рабочим циклом, то эта конфигурация может помочь достичь того же с максимальной эффективностью. На следующем рисунке показан минимум, необходимый для получения указанных результатов.

Формула для расчета частоты:

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

Вывод

• LMC555 - это совместимая по выводам CMOS версия нашей стандартной микросхемы IC 555.
• Основным преимуществом этой версии CMOS является, прежде всего, чрезвычайно низкая рассеиваемая мощность и минимальный диапазон рабочего напряжения, который составляет всего 1,5 В.
• При работе с напряжением 5 В (CV) выход становится полностью совместимым со схемами TTL и 74 конструкциями на основе LS.
• Потребление тока в режиме ожидания этой CMOS LMC555 составляет мкА, что незначительно по сравнению с обычным потреблением IC 555, которое может быть выражено в мА.