Trong bài đăng này, chúng tôi nghiên cứu biểu dữ liệu, sơ đồ chân và thông số kỹ thuật của IC LMC555 mà là một Phiên bản CMOS của IC tiêu chuẩn 555. IC được trang bị nhiều tính năng vượt trội, tuyệt vời nhất là dải cung cấp tối thiểu của nó là 1.5V. Có nghĩa là bây giờ bạn có một IC 555 có thể hoạt động ngay cả với một tế bào 1,5 V AAA, với đầu ra ổn định được đảm bảo.

CMOS là viết tắt của kim loại-oxit-bán dẫn bổ sung, là một công nghệ được sử dụng để sản xuất các thiết bị bán dẫn cải tiến cho phép chúng hoạt động ở chế độ kỹ thuật số. Có nghĩa là, các thiết bị chỉ phản hồi với các đầu vào được xác định rõ và từ chối tất cả các tín hiệu đầu vào giả hoặc không xác định.

Những đặc điểm chính

Được thiết kế để tạo ra bản ghi tần số Astable nhanh nhất ở 3 MHz
Đi kèm với Gói DSBGA 8 Bump nhỏ nhất (1,43mm × 1,41mm)
Công suất tiêu thụ nhỏ nhất khoảng 1 mW ở nguồn 5 V
Hoạt động với điện áp thấp đến 1,5 V Nguồn cung cấp
Là một phiên bản CMOS Đầu ra có thể được giao tiếp trực tiếp với TTL và CMOS Logic ở nguồn 5 V
Được thử nghiệm với dòng điện từ −10 mA, tối đa 50 mA Mức
IC hiển thị mức tăng dòng điện cung cấp tối thiểu trong khi đầu ra đang ở giai đoạn chuyển tiếp
Yêu cầu dòng điện cực kỳ tối thiểu cho các hành động Kích hoạt, Đặt lại và Ngưỡng.
Ổn định tuyệt vời ngay cả với nhiệt độ môi trường dao động rộng.
Pin-to-Pin trực tiếp Tương thích với dòng IC 555 thông thường của bộ hẹn giờ

Giới thiệu

Tất cả chúng ta đều rất quen thuộc với dòng vi mạch tiêu chuẩn công nghiệp 555, vi mạch LMC555 được đề xuất là một biến thể CMOS tiên tiến của vi mạch tiêu chuẩn này 555. Phiên bản CMOS có sẵn trong nhiều gói ngoài gói tiêu chuẩn như (SOIC, VSSSOP và PDIP ), và cũng có kích thước '8-bướu' có kích thước chip kết hợp công nghệ gói DSBGA của Texas Instruments.

Ưu điểm chính của phiên bản CMOS LMC555 này là khả năng cung cấp các tính năng chính xác của IC tiêu chuẩn 555 chẳng hạn như độ trễ thời gian và tần số chính xác, nhưng với mức tiêu tán công suất giảm nhiều và dòng điện đột biến trong quá trình chuyển đổi xung.

Trong khi được định cấu hình là chế độ chụp một lần hoặc chế độ monostabe, LMC555 tạo ra các khoảng thời gian chính xác được kiểm soát hiệu quả thông qua một điện trở bên ngoài và một điện dung.

Khi nó được vận hành ở chế độ ổn định. tần số đầu ra, PWM và chu kỳ làm việc được thực thi lý tưởng thông qua một vài điện trở và một tụ điện.

“tần số cộng hưởng của mạch rlc song song ”

Quy trình LMCMOS hiện đại của Texas Instruments trong vi mạch không chỉ cho phép nó hoạt động với mức tiêu tán cực thấp mà còn mở rộng đáng kể phạm vi cung cấp tối thiểu của chip. Nó cho phép sử dụng nguồn cung cấp thấp tới 1,5 V nhưng vẫn đảm bảo hoạt động cho vi mạch ở nhiều chế độ khác nhau.

Chi tiết sơ đồ chân

Ghim # 1: Điện áp tham chiếu đất
Pin # 2: Dành cho chuyển đổi của flip-flop đến thiết lập để đặt lại. Đầu ra của IC được xác định bởi biên độ của xung kích hoạt bên ngoài đặt trên chân này
Ghim số 3 : Đầu ra
Ghim # 4 : Bạn có thể đặt điện áp đất hoặc điện áp âm lên chân này để tắt hoặc đặt lại chức năng hẹn giờ. Nếu không được sử dụng cho các hành động đặt lại, hãy đảm bảo kết nối chân cắm với VCC để kích hoạt thích hợp
Ghim # 5 : Chân điện áp điều khiển được cấu hình để điều khiển ngưỡng và mức kích hoạt. Nó thiết lập xung dạng sóng đầu ra. Bạn có thể áp dụng tín hiệu điều chế bên ngoài trên chân này để sửa đổi các PWM đầu ra
Ghim # 6 : Phân tích điện áp đặt vào sơ đồ chân có điện áp tham chiếu là 2/3 Vcc. Biên độ điện áp đặt trên thiết bị đầu cuối này ảnh hưởng đến điều kiện đặt của flip-flop.
Pin # 7 : Đầu ra bộ thu mở phóng điện định thời theo khoảng thời gian (cùng pha với đầu ra). Nó luân phiên chuyển đầu ra từ cao xuống thấp khi điện áp mở rộng đến 2/3 điện áp cung cấp
Ghim # 8 : Cung cấp điện áp đối với GND

Xếp hạng tối đa tuyệt đối

Điện áp cung cấp không vượt quá + 15V
Sản lượng hiện tại là tối đa 100mA. Không quá tải trên giới hạn này.
Nhiệt độ hàn tối đa vượt quá 150 độ C.

miêu tả cụ thể

Tiêu tán năng lượng thấp

LMC555 cung cấp cùng khả năng tạo ra độ trễ và tần số thời gian chính xác như IC 555 tiêu chuẩn nhưng với mức tiêu hao năng lượng thấp hơn nhiều. Có thể đạt được công suất tiêu tán nhỏ hơn 0,2 mW với điện áp nguồn hoạt động 1,5 V và nhỏ hơn 1 mW với điện áp nguồn hoạt động 5 V. Việc sử dụng quy trình LMCMOS của TI cho phép khả năng cung cấp dòng điện và điện áp thấp này. Giảm đột biến dòng cung cấp trong quá trình chuyển đổi đầu ra và dòng đặt lại, kích hoạt và ngưỡng cực thấp cũng mang lại lợi thế tiêu tán năng lượng thấp với LMC555.

Chế độ chức năng của thiết bị

Chế độ Monostable:

Trong cấu hình này, vi mạch hoạt động giống như bộ đếm thời gian một lần.

Khởi động mạch bên trong giữ cho tụ điện định thời bên ngoài phóng điện. Ngay sau khi bộ kích hoạt âm thấp hơn 1/3 VS được áp dụng trên chân đầu vào của bộ kích hoạt, thiết lập flip flop bên trong gây ra hiện tượng đoản mạch trên tụ điện bên ngoài, do đó làm cho chân đầu ra tăng cao.

Sau đó, không có tín hiệu kích hoạt, điện áp trên tụ điện bắt đầu tăng theo cấp số nhân trong khoảng thời gian t_H= 1,1 R_ĐẾNC tương đương với thời gian mà đầu ra được giữ ở mức cao, sau đó điện áp trên tụ đạt 2/3 VS. Bộ so sánh bên trong phản ứng với sự thay đổi này và đặt lại flip flop, nhanh chóng phóng điện tụ điện bên ngoài hoàn nguyên đầu ra ở trạng thái thấp ban đầu.

Hoạt động linh hoạt

Trong chế độ ổn định như được hiển thị trong hình sau (Ngừng chân ngưỡng và chân kích hoạt), mạch chuyển sang chế độ tự kích hoạt, dưới dạng một bộ điều khiển đa nhịp chạy tự do.

Tổ hợp điện trở R_ĐẾN+ R_Bvà R_Bmột mình luân phiên nạp và phóng điện cho tụ điện thời gian tương ứng, tạo ra một chuỗi các sóng hình chữ nhật đầu ra liên tục, với một chu kỳ nhiệm vụ cụ thể.

Vì các điện trở được đề cập kiểm soát tốc độ sạc và xả của tụ điện, ngụ ý rằng các điện trở này trực tiếp trở thành nhiệm vụ xác định chu kỳ làm việc của các xung đầu ra và giá trị của chúng có thể được thay đổi một cách thích hợp để đạt được chu kỳ làm việc mong muốn.

Cũng giống như ở chế độ kích hoạt đơn ổn, ở đây tụ điện cũng trải qua quá trình sạc và xả thông qua các mức 1/3 Vs và 2/3 Vs.

Mạch ứng dụng sử dụng phiên bản CMOS IC LMC555

Bộ phân tần

Cấu hình một lần chụp đơn ổn được giải thích ở trên có thể được thực hiện như một bộ phân tần bằng cách thay đổi độ dài của tần số thời gian một cách thích hợp. Hình dưới đây cho thấy các dạng sóng cho cấu hình chia ba.

Bộ điều biến độ rộng xung

IC LMC555 có thể được sử dụng hiệu quả như một mạch Bộ điều biến độ rộng xung hoặc mạch tạo PWM bằng cách sửa đổi một cách thích hợp cấu hình đơn ổn như hình dưới đây.

Ở đây chúng ta có thể thấy rằng ở chế độ ổn định nếu chân kích hoạt # 2 liên tục được kích hoạt thông qua xung sóng vuông bên ngoài, thì PWM đầu ra từ IC có thể được điều chế thông qua một tín hiệu tính toán được áp dụng tại chân điều khiển # 5 của IC.

Bộ điều biến vị trí xung

Trong cấu hình này, chúng ta có thể thay đổi vị trí hoặc mật độ của các xung đầu ra thông qua tín hiệu điều chế một lần nữa được áp dụng trên chân số 5, là chân điều khiển của IC.

IC được đặt ở chế độ ổn định và tín hiệu điều chế được kết nối tại chân điều khiển của IC, điều này làm cho điện áp ngưỡng thay đổi theo tín hiệu và do đó thời gian trễ của PWM cũng thay đổi tương ứng. Hình ảnh dạng sóng làm rõ tình huống bên dưới.

Bộ dao động chu kỳ làm việc 50%

Nếu bạn đang tìm kiếm mạch dao động chu kỳ làm việc 50% tương thích với CMOS, TTL, thì cấu hình này có thể giúp đạt được điều tương tự với hiệu quả tối đa. Hình dưới đây cho thấy mức tối thiểu cần thiết để nhận được các kết quả được chỉ định.

Công thức tính tần số là:

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

Phần kết luận

LMC555 là phiên bản CMOS tương thích với pin của IC 555 tiêu chuẩn của chúng tôi
Ưu điểm chính của phiên bản CMOS này chủ yếu là tiêu hao điện năng cực kỳ thấp và dải điện áp hoạt động tối thiểu là 1,5 V.
Khi hoạt động với nguồn 5V (CV), đầu ra trở nên tương thích hoàn hảo với mạch TTL và thiết kế dựa trên 74 LS.
Dòng điện dự phòng của CMOS LMC555 này tính bằng uA, không đáng kể so với mức tiêu thụ IC 555 bình thường có thể tính bằng mA.

Trước: Chế tạo máy phát điện tự chạy Tiếp theo: Tính toán bóng bán dẫn Darlington