Full de dades CMOS IC LMC555 - Funciona amb subministrament d'1,5 V

En aquest post estudiem el full de dades, el detall i les especificacions tècniques del fitxer IC LMC555 que és un Versió CMOS de la norma IC 555. L’IC està equipat amb moltes funcions excepcionals, sent el més sorprenent el seu abast mínim d’alimentació que és fins a 1,5V. És a dir, ara teniu un IC 555 que pot funcionar fins i tot amb una cèl·lula AAA d’1,5 V, amb una sortida estable garantida.

CMOS significa complement semiconductor òxid de metall, és una tecnologia que s’utilitza per fabricar dispositius semiconductors millorats que els permeten treballar en mode digital. És a dir, els dispositius només responen a entrades ben definides i rebutgen tots els senyals d’entrada falsos o indefinits.

Principals característiques

• Dissenyat per generar una freqüència estable més ràpida a 3 MHz
• Ve amb el paquet DSBGA més petit de 8 cops (1,43 mm × 1,41 mm)
• Dissipació d'energia més petita d'uns 1 mW a 5 V d'alimentació
• Funciona amb tensions de fins a 1,5 V d'alimentació
• Com que és una versió CMOS, la sortida es pot connectar directament amb TTL i CMOS Logic a 5 V.
• Provat amb corrent des de -10 mA, fins a 50 mA Nivells
• L'IC mostra els pics mínims de corrent de subministrament mentre la sortida es troba en les fases de transició
• Requereix un corrent extremadament mínim per a les accions de desencadenament, restabliment i llindar.
• Gran estabilitat fins i tot amb temperatures ambientals molt fluctuants.
• Compatible pin-to-pin directe amb la sèrie normal de temporitzadors IC 555

Introducció

Tots coneixem molt la sèrie IC 555 estàndard de la indústria, la LMC555 IC proposada és una variant CMOS avançada d’aquest IC 555 estàndard. La versió CMOS està disponible en molts paquets, a part del paquet estàndard com ara (SOIC, VSSSOP i PDIP ), i també en format 'xip' de mida xip que incorpora la tecnologia de paquets DSBGA de Texas Instruments.

El principal avantatge d 'aquesta versió CMOS LMC555 és la seva capacitat per oferir exactament les mateixes característiques de la estàndard IC 555 com ara retards de temps i freqüències precises, però amb una dissipació de potència molt reduïda i pics de corrent durant les transicions d’impulsos.

Tot i que està configurat com a mode d’una sola tirada o mode monostabe, LMC555 genera intervals de temps precisos que es controlen eficaçment mitjançant una única resistència externa i un condensador.

Quan s’activa en mode astable. la freqüència de sortida, PWM i el cicle de treball s’executen idealment mitjançant un parell de resistències i un únic condensador.

El procés LMCMOS d’última generació de Texas Instruments a l’IC no només li permet treballar amb una dissipació extremadament baixa, sinó que amplia dràsticament el rang mínim de subministrament del xip. Permet l'ús d'un subministrament de fins a 1,5 V, però proporciona un funcionament garantit per a l'IC, en els seus diferents modes.

Detalls del pinout

• Pin núm. 1: Voltatge de referència a terra
• Pin núm. 2: Destinat a canviar el xanclet a través del conjunt per restablir-lo. La sortida de l’IC està determinada per l’amplitud del pols de disparador extern col·locat en aquest pin
• Pin # 3 : Sortida
• Pin # 4 : Podeu aplicar una tensió a terra o negativa a aquest pin per desactivar o restablir la funció del temporitzador. Si no s'utilitza per a les accions de restabliment, assegureu-vos de connectar el pin a VCC per habilitar l'activació adequada
• Pin # 5 : El pin de tensió de control està configurat per controlar el llindar i els nivells d’activació. Configura el pols de forma d'ona de sortida. Podeu aplicar un senyal modulador extern en aquest pin per modificar els PWM de sortida
• Pin # 6 : Analitza la tensió aplicada al pinout amb una tensió de referència de 2/3 Vcc. L'amplitud de tensió col·locada en aquest terminal influeix en l'estat establert del xanclet.
• Pin # 7 : Sortida de col·lector obert que descarrega un condensador de temporització a intervals de temps (en fase amb la sortida). Canvia alternativament la sortida d’alta a baixa quan la tensió s’estén a 2/3 de la tensió d’alimentació
• Pin # 8 : Tensió d'alimentació respecte a GND

Valoracions màximes absolutes

• La tensió de subministrament no pot superar els + 15V
• La sortida actual és màxima de 100 mA. No feu una sobrecàrrega per sobre d’aquest límit.
• La temperatura màxima de soldadura nt supera els 150 graus centígrads.

Descripció detallada

Dissipació de baixa potència

El LMC555 ofereix la mateixa capacitat de generar retards i freqüències de temps precisos que l’IC 555 estàndard, però amb una dissipació de potència molt inferior. Es pot aconseguir una dissipació de potència inferior a 0,2 mW amb una tensió d'alimentació de funcionament d'1,5 V i inferior a 1 mW amb una tensió d'alimentació de funcionament de 5 V. L’ús del procés LMCMOS de TI permet aquesta baixa tensió i corrent d’alimentació. Les pujades de corrent de subministrament reduïdes durant les transicions de sortida i els corrents de restabliment, activació i llindar extremadament baixos també proporcionen avantatges de dissipació de potència baixes amb el LMC555

Modes funcionals del dispositiu

Mode monoestable:

En aquesta configuració, l’IC funciona com un temporitzador d’un sol tret.

Inicialment, el circuit intern manté descarregat el condensador de temporització extern. Tan bon punt s’aplica el disparador negatiu inferior a 1 / 3r VS al pin d’entrada del disparador, es configura el xanclet intern provocant que s’apliqui un curtcircuit a través del condensador extern, que al seu torn fa que el pin de sortida pugi.

Posteriorment, sense cap senyal d’activació, el voltatge a través del condensador comença a augmentar exponencialment durant un interval de temps t_H= 1,1 R_AC equivalent al temps durant el qual es manté alta la sortida, després del qual la tensió a través del condensador arriba a 2/3 VS. El comparador intern respon a aquest canvi i restableix el xanclet, que descarrega ràpidament el condensador extern revertint la sortida en el seu estat inicial inicial.

Operació Astable

En el mode astable, tal com es mostra a la següent figura (llindar i llançador de corrent en curtcircuit), el circuit passa a un mode d’activació automàtica, en forma de multivibrador lliure.

La combinació de resistències R_A+ R_B, i R_Bnomés carrega i descarrega alternativament el condensador de temporització respectivament, generant una cadena d'ones rectangulars de sortida contínua, amb un cicle de treball específic.

Atès que les resistències esmentades controlen la velocitat de càrrega i descàrrega del condensador, implica que aquestes resistències esdevenen directament responsables de determinar el cicle de treball dels polsos de sortida, i els seus valors es poden modificar adequadament per aconseguir el cicle de treball desitjat.

Igual que en el mode activat monoestable, també aquí el condensador experimenta un procés de càrrega i descàrrega a través dels nivells de 1/3 Vs i 2/3 Vs.

Circuits d'aplicació mitjançant la versió IC LMC555 de CMOS

Divisor de freqüència

La configuració monoestable d'un tret explicada anteriorment es pot implementar com a divisor de freqüència canviant adequadament la longitud de la freqüència de sincronització. La següent figura mostra les formes d'ona per a una configuració de divisió per tres.

Modulador d'amplada de pols

L'IC LMC555 es pot utilitzar eficaçment com a circuit de modulador d'ample de pols o com a circuit generador de PWM modificant adequadament una configuració monoestable com es mostra a continuació.

Aquí podem veure que, en el mode monoestable, si el pin de desencadenament # 2 s’activa contínuament a través d’una pulsació d’ona quadrada externa, la sortida PWM de l’IC es pot modular mitjançant un senyal calculat aplicat al pin de control # 5 de l’IC.

Modulador de posició de pols

En aquesta configuració podem canviar la posició o la densitat dels polsos de sortida a través del senyal modulador aplicat de nou al pin # 5, que és el pin de control de l'IC.

El CI està configurat en el seu mode astable i un senyal modulador està connectat al pin de control del CI, cosa que fa que la tensió llindar variï amb el senyal i, per tant, el retard de temps del PWM també varia proporcionalment. La imatge de forma d'ona clarifica la situació següent.

Oscil·lador de cicle de treball al 50%

Si busqueu un circuit oscil·lador al cicle de treball al 50% compatible amb CMOS, TTL, aquesta configuració us pot ajudar a aconseguir el mateix amb la màxima eficiència. La següent figura mostra el mínim necessari per obtenir els resultats especificats.

La fórmula per calcular la freqüència és:

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

Conclusió

• LMC555 és la versió CMOS compatible pin-pin del nostre IC 555 estàndard
• El principal avantatge d’aquesta versió CMOS és principalment la dissipació d’energia extremadament baixa i el rang mínim de tensió operativa que és tan baix com 1,5 V.
• Quan es treballa amb un 5V (CV), la sortida es fa perfectament compatible amb els circuits TTL i els dissenys basats en 74 LS.
• El corrent d’espera d’aquest CMOS LMC555 està en uA, que és insignificant en comparació amb el consum normal d’IC 555 que pot estar en mA.