CMOS IC LMC555 Datenblatt - Funktioniert mit 1,5 V Versorgung

In diesem Beitrag untersuchen wir das Datenblatt, die Pinbelegung und die technischen Spezifikationen des IC LMC555 die ein CMOS-Version Der IC verfügt über viele herausragende Funktionen. Das Erstaunlichste ist der minimale Versorgungsbereich von bis zu 1,5 V. Das heißt, Sie haben jetzt einen IC 555, der auch mit einer 1,5-V-AAA-Zelle mit garantierter stabiler Leistung arbeiten kann.

CMOS steht für Complementary Metal-Oxide-Semiconductor und ist eine Technologie zur Herstellung verbesserter Halbleiterbauelemente, die es ihnen ermöglichen, in einem digitalen Modus zu arbeiten. Das heißt, die Geräte reagieren nur auf genau definierte Eingaben und lehnen alle unechten oder undefinierten Eingangssignale ab.

Haupteigenschaften

• Entwickelt, um die schnellste astabile Frequenz bei 3 MHz zu erzeugen
• Kommt mit kleinstem 8-Bump DSBGA-Paket (1,43 mm × 1,41 mm)
• Kleinste Verlustleistung von ca. 1 mW bei 5 V Versorgung
• Funktioniert mit Spannungen bis zu 1,5 V Versorgung
• Als CMOS-Version kann der Ausgang direkt mit TTL und CMOS Logic bei 5-V-Versorgung verbunden werden
• Getestet mit einem Strom von –10 mA bis zu 50 mA
• Der IC zeigt minimale Versorgungsstromspitzen an, während sich der Ausgang in der Übergangsphase befindet
• Benötigt extrem minimalen Strom für Trigger-, Reset- und Threshold-Aktionen.
• Hervorragende Stabilität auch bei stark schwankenden Umgebungstemperaturen.
• Direkt Pin-zu-Pin-kompatibel mit den normalen Timern der IC 555-Serie

Einführung

Wir alle sind mit der Industriestandard-IC 555-Serie sehr vertraut. Der vorgeschlagene LMC555-IC ist eine erweiterte CMOS-Variante dieses Standard-IC 555. Die CMOS-Version ist in vielen Paketen außer dem Standardpaket wie (SOIC, VSSSOP und PDIP) verfügbar ) und auch in Chip-Größe '8-Bump' mit DSBGA-Gehäusetechnologie von Texas Instruments.

Der Hauptvorteil dieser CMOS LMC555-Version ist ihre Fähigkeit, genau die gleichen Funktionen wie die zu liefern Standard IC 555 B. präzise Zeitverzögerungen und Frequenzen, jedoch mit stark reduzierter Verlustleistung und Stromspitzen während Impulsübergängen.

Während LMC555 als One-Shot-Modus oder Monostabe-Modus konfiguriert ist, generiert es genaue Zeitintervalle, die effektiv über einen einzelnen externen Widerstand und einen Kondensator gesteuert werden.

Wenn es im astabilen Modus betrieben wird. Die Ausgangsfrequenz, die PWM und das Tastverhältnis werden idealerweise über ein paar Widerstände und einen einzelnen Kondensator ausgeführt.

Das hochmoderne LMCMOS-Verfahren von Texas Instruments im IC ermöglicht nicht nur das Arbeiten mit extrem geringer Verlustleistung, sondern erweitert auch den minimalen Versorgungsbereich des Chips drastisch. Es ermöglicht die Verwendung einer Versorgung von nur 1,5 V, bietet jedoch einen garantierten Betrieb für den IC in seinen verschiedenen Modi.

Pinbelegung Details

• Pin # 1: Erdreferenzspannung
• Pin # 2: Bestimmt zum Umschalten des Flip-Flop-Durchsatzes zum Zurücksetzen. Der Ausgang des IC wird durch die Amplitude des an diesem Pin platzierten externen Triggerimpulses bestimmt
• Pin # 3 : Ausgabe
• Pin # 4 : Sie können an diesen Pin eine Masse oder eine negative Spannung anlegen, um die Timerfunktion zu deaktivieren oder zurückzusetzen. Wenn dies nicht für die Rücksetzaktionen verwendet wird, stellen Sie sicher, dass der Pin mit VCC verbunden ist, um eine ordnungsgemäße Auslösung zu ermöglichen
• Pin # 5 : Der Steuerspannungsstift ist so konfiguriert, dass er den Schwellenwert und die Triggerpegel steuert. Es richtet den Ausgangswellenformimpuls ein. Sie können ein externes Modulationssignal an diesen Pin anlegen, um die Ausgangs-PWMs zu modifizieren
• Pin # 6 : Analysiert die an die Pinbelegung angelegte Spannung mit einer Referenzspannung von 2/3 Vcc. Die an diesem Anschluss platzierte Spannungsamplitude beeinflusst den eingestellten Zustand des Flip-Flops.
• Pin # 7 : Open-Collector-Ausgang, der einen Zeitkondensator über Zeitintervalle entlädt (in Phase mit dem Ausgang). Es schaltet abwechselnd den Ausgang von hoch auf niedrig, wenn die Spannung auf 2/3 der Versorgungsspannung ansteigt
• Pin # 8 : Versorgungsspannung in Bezug auf GND

absolut beste Bewertungen

• Versorgungsspannung darf + 15V nicht überschreiten
• Die Stromabgabe beträgt maximal 100 mA. Überladen Sie diese Grenze nicht.
• Die maximale Löttemperatur darf nicht über 150 Grad Celsius liegen.

detaillierte Beschreibung

Verlustleistung

Der LMC555 bietet die gleiche Fähigkeit zur Erzeugung genauer Zeitverzögerungen und Frequenzen wie der Standard-IC 555, jedoch mit viel geringerer Verlustleistung. Eine Verlustleistung von weniger als 0,2 mW kann mit einer Betriebsversorgungsspannung von 1,5 V und weniger als 1 mW mit einer Betriebsversorgungsspannung von 5 V erreicht werden. Die Verwendung des LMCMOS-Prozesses von TI ermöglicht diese geringe Fähigkeit zu Versorgungsstrom und -spannung. Reduzierte Versorgungsstromspitzen während der Ausgangsübergänge und extrem niedrige Rücksetz-, Trigger- und Schwellenströme bieten beim LMC555 auch Vorteile bei geringer Verlustleistung.

Gerätefunktionsmodi

Monostabiler Modus:

In dieser Konfiguration funktioniert der IC wie ein One-Shot-Timer.

Zunächst hält die interne Schaltung den externen Zeitkondensator entladen. Sobald der negative Trigger niedriger als 1/3 VS am Trigger-Eingangspin angelegt wird, wird das interne Flip-Flop eingerichtet, wodurch ein Kurzschluss über dem externen Kondensator erzwungen wird, der wiederum dazu führt, dass der Ausgangspin hoch geht.

Anschließend beginnt die Spannung am Kondensator ohne Triggersignal für ein Zeitintervall t exponentiell anzusteigen_H.= 1,1 R._ZUC entspricht der Zeit, für die der Ausgang hoch gehalten wird, wonach die Spannung am Kondensator 2/3 VS erreicht. Der interne Komparator reagiert auf diese Änderung und setzt das Flip-Flop zurück, wodurch der externe Kondensator schnell entladen wird und der Ausgang in seinen anfänglichen niedrigen Zustand zurückgesetzt wird.

Astable Operation

Im astabilen Modus, wie in der folgenden Abbildung gezeigt (Schwellenwert und Triggerstifte kurzgeschlossen), wechselt die Schaltung in Form eines freilaufenden Multivibrators in einen selbstauslösenden Modus.

Die Widerstandskombination R._ZU+ R._B.und R._B.allein lädt und entlädt den Zeitsteuerungskondensator abwechselnd und erzeugt eine Kette von Rechteckwellen mit kontinuierlicher Ausgabe mit einem bestimmten Arbeitszyklus.

Da die erwähnten Widerstände die Lade- und Entladerate des Kondensators steuern, bedeutet dies, dass diese Widerstände direkt für die Bestimmung des Arbeitszyklus der Ausgangsimpulse verantwortlich sind und ihre Werte zum Erreichen des gewünschten Arbeitszyklus angemessen geändert werden können.

Genau wie im monostabil ausgelösten Modus wird auch hier der Kondensator einem Lade- und Entladevorgang über die Pegel von 1/3 Vs und 2/3 Vs unterzogen.

Anwendungsschaltungen mit CMOS-Version IC LMC555

Frequenzteiler

Die oben erläuterte monostabile One-Shot-Konfiguration kann als Frequenzteiler implementiert werden, indem die Länge der Zeitfrequenz in geeigneter Weise geändert wird. Die folgende Abbildung zeigt die Wellenformen für eine Konfiguration durch Division durch drei.

Pulsweitenmodulator

Der IC LMC555 kann effektiv als Impulsbreitenmodulatorschaltung oder PWM-Generatorschaltung verwendet werden, indem eine monostabile Konfiguration wie unten gezeigt geeignet modifiziert wird.

Hier können wir sehen, dass im monostabilen Modus, wenn der Triggerstift Nr. 2 kontinuierlich durch externe Rechteckwellenimpulse ausgelöst wird, die Ausgangs-PWM vom IC durch ein berechnetes Signal moduliert werden kann, das am Steuerstift Nr. 5 des IC angelegt wird.

Pulspositionsmodulator

In dieser Konfiguration können wir die Position oder die Dichte der Ausgangsimpulse durch Modulationssignal ändern, das erneut an Pin 5 angelegt wird, der der Steuerpin des IC ist.

Der IC wird in seinen stabilen Modus versetzt, und ein Modulationssignal wird am Steuerstift des IC angeschlossen, wodurch die Schwellenspannung mit dem Signal variiert und daher auch die Zeitverzögerung der PWM proportional variiert. Das Wellenformbild verdeutlicht die folgende Situation.

50% Duty Cycle Oscillator

Wenn Sie nach einer CMOS-, TTL-kompatiblen 50% -Duty-Cycle-Oszillatorschaltung suchen, kann diese Konfiguration dazu beitragen, dasselbe mit größter Effizienz zu erreichen. Die folgende Abbildung zeigt das absolute Minimum, das zum Abrufen der angegebenen Ergebnisse erforderlich ist.

Die Formel zur Berechnung der Frequenz lautet:

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

Fazit

• LMC555 ist eine Pin-auf-Pin-kompatible CMOS-Version unseres Standard-IC 555
• Der Hauptvorteil dieser CMOS-Version ist in erster Linie eine extrem geringe Verlustleistung und ein minimaler Betriebsspannungsbereich von nur 1,5 V.
• Bei Betrieb mit 5 V (CV) ist der Ausgang perfekt mit TTL-Schaltungen und 74 LS-basierten Designs kompatibel.
• Die Standby-Stromaufnahme dieses CMOS LMC555 liegt in uA, was im Vergleich zum normalen IC 555-Verbrauch, der in mA liegen kann, vernachlässigbar ist.