Scheda tecnica CMOS IC LMC555 - Funziona con alimentazione da 1,5 V.

In questo post studiamo la scheda tecnica, il pinout e le specifiche tecniche del IC LMC555 il quale è un Versione CMOS dello standard IC 555. L'IC è dotato di molte caratteristiche eccezionali, la più sorprendente è il suo intervallo minimo di alimentazione che è fino a 1,5V. Significa che ora hai un IC 555 che può funzionare anche con una cella AAA da 1,5 V, con uscita stabile garantita.

CMOS sta per complementary metal-oxide-semiconductor, è una tecnologia utilizzata per la produzione di dispositivi semiconduttori migliorati che consentono loro di lavorare in modalità digitale. Ciò significa che i dispositivi rispondono solo a input ben definiti e rifiutano tutti i segnali di input spuri o indefiniti.

Caratteristiche principali

• Progettato per generare la frequenza registrabile più veloce a 3 MHz
• Viene fornito con il più piccolo pacchetto DSBGA a 8 bump (1,43 mm × 1,41 mm)
• Dissipazione di potenza minima di circa 1 mW con alimentazione a 5 V.
• Funziona con tensioni fino a 1,5 V di alimentazione
• Essendo una versione CMOS, l'uscita può essere interfacciata direttamente con TTL e CMOS Logic a 5 V Supply
• Testato con corrente da −10 mA, fino a 50 mA Livelli
• L'IC mostra picchi di corrente di alimentazione minimi mentre l'uscita è nelle fasi di transizione
• Richiede una corrente estremamente minima per le azioni Trigger, Reset e Soglia.
• Grande stabilità anche con temperature ambiente molto fluttuanti.
• Compatibile direttamente da pin a pin con la normale serie di timer IC 555

introduzione

Conosciamo tutti la serie IC 555 standard del settore, l'IC LMC555 proposto è una variante CMOS avanzata di questo IC 555 standard. La versione CMOS è disponibile in molti pacchetti oltre al pacchetto standard come (SOIC, VSSSOP e PDIP ), e anche in '8-bump' delle dimensioni di un chip che incorpora la tecnologia del pacchetto DSBGA di Texas Instruments.

Il vantaggio principale di questa versione CMOS LMC555 è la sua capacità di fornire le stesse identiche funzionalità di standard IC 555 come ritardi di tempo e frequenze precisi, ma con dissipazione di potenza estremamente ridotta e picchi di corrente durante le transizioni di impulsi.

Sebbene sia configurato come modalità one-shot o monostabe, LMC555 genera intervalli di tempo precisi che vengono efficacemente controllati tramite un singolo resistore esterno e un condensatore.

Quando viene utilizzato in modalità astabile. la frequenza di uscita, PWM e il duty cycle sono idealmente eseguiti tramite una coppia di resistori e un singolo condensatore.

Il processo LMCMOS all'avanguardia di Texas Instruments nell'IC non solo gli consente di lavorare con una dissipazione estremamente bassa, ma estende drasticamente l'intervallo minimo di alimentazione del chip. Consente l'uso di un'alimentazione a partire da 1,5 V ma fornisce un funzionamento garantito per l'IC, nelle sue varie modalità.

Dettagli piedinatura

• Pin n. 1: Tensione di riferimento a terra
• Pin n. 2: Destinato alla commutazione del flip-flop tramite set da ripristinare. L'uscita dell'IC è determinata dall'ampiezza dell'impulso di trigger esterno posto su questo pin
• Pin n. 3 : Produzione
• Pin n. 4 : È possibile applicare una massa o una tensione negativa su questo pin per disabilitare o ripristinare la funzione timer. Se non viene utilizzato per le azioni di ripristino, assicurarsi di collegare il pin a VCC per abilitare l'attivazione corretta
• Pin n. 5 : Il pin della tensione di controllo è configurato per controllare i livelli di soglia e trigger. Imposta l'impulso della forma d'onda in uscita. È possibile applicare un segnale di modulazione esterno su questo pin per modificare i PWM di uscita
• Pin n. 6 : Analizza la tensione applicata al pinout avente una tensione di riferimento di 2/3 Vcc. L'ampiezza della tensione posta su questo terminale influenza la condizione impostata del flip-flop.
• Pin # 7 : Uscita a collettore aperto che scarica un condensatore di temporizzazione su intervalli di tempo (in fase con l'uscita). Commuta alternativamente l'uscita da alta a bassa quando la tensione si estende a 2/3 della tensione di alimentazione
• Pin n. 8 : Tensione di alimentazione rispetto a GND

Valutazioni massime assolute

• La tensione di alimentazione non deve superare i + 15V
• L'uscita di corrente è massima di 100 mA. Non sovraccaricare oltre questo limite.
• La temperatura massima di saldatura non deve superare i 150 gradi Celsius.

Descrizione dettagliata

Dissipazione a bassa potenza

L'LMC555 offre la stessa capacità di generare ritardi e frequenze precisi dell'IC 555 standard ma con una dissipazione di potenza molto inferiore. È possibile ottenere una dissipazione di potenza inferiore a 0,2 mW con una tensione di alimentazione operativa di 1,5 V e inferiore a 1 mW con una tensione di alimentazione operativa di 5 V. L'uso del processo LMCMOS di TI consente questa bassa capacità di corrente e tensione di alimentazione. I picchi di corrente di alimentazione ridotti durante le transizioni di uscita e le correnti di ripristino, trigger e soglia estremamente basse forniscono anche vantaggi di bassa dissipazione di potenza con l'LMC555.

Modalità funzionali del dispositivo

Modalità monostabile:

In questa configurazione, l'IC funziona come un timer one-shot.

Inizialmente la circuiteria interna mantiene il condensatore di temporizzazione esterno scarico. Non appena il trigger negativo inferiore a 1/3 VS viene applicato sul pin di ingresso del trigger, imposta il flip flop interno provocando un cortocircuito attraverso il condensatore esterno, che a sua volta fa alzare il pin di uscita.

Successivamente, senza segnale di trigger, la tensione ai capi del condensatore inizia ad aumentare esponenzialmente per un intervallo di tempo t_H= 1,1 R_PERC equivalente al tempo per il quale l'uscita viene mantenuta alta, dopodiché la tensione ai capi del condensatore raggiunge 2/3 VS. Il comparatore interno risponde a questo cambiamento e ripristina il flip flop, che scarica rapidamente il condensatore esterno riportando l'uscita al suo stato basso iniziale.

Funzionamento stabile

Nella modalità astabile come mostrato nella figura seguente (Soglia e pin di trigger in cortocircuito), il circuito entra in una modalità di autoattivazione, sotto forma di un multivibratore a corsa libera.

La combinazione di resistori R_PER+ R_Be R_Bda solo carica e scarica alternativamente rispettivamente il condensatore di temporizzazione, generando una catena di onde rettangolari continue in uscita, con un duty cycle specifico.

Poiché i suddetti resistori controllano la carica e la velocità di scarica del condensatore, implica che questi resistori divengano direttamente responsabili della determinazione del ciclo di lavoro degli impulsi di uscita e i loro valori possono essere modificati in modo appropriato per ottenere il ciclo di lavoro desiderato.

Proprio come nella modalità triggered monostabile, anche qui il condensatore subisce un processo di carica e scarica attraverso i livelli di 1/3 Vs e 2/3 Vs.

Circuiti applicativi che utilizzano la versione CMOS IC LMC555

Divisore di frequenza

La configurazione monostabile a colpo singolo spiegata sopra può essere implementata come divisore di frequenza modificando opportunamente la lunghezza della frequenza di temporizzazione. La figura seguente mostra le forme d'onda per una configurazione di divisione per tre.

Modulatore di larghezza di impulso

L'IC LMC555 può essere efficacemente utilizzato come circuito modulatore di larghezza di impulso o circuito generatore PWM modificando opportunamente una configurazione monostabile come mostrato di seguito.

Qui possiamo vedere che nella modalità monostabile se il pin trigger n. 2 viene continuamente attivato tramite impulsi a onda quadra esterni, l'uscita PWM dall'IC può essere modulata attraverso un segnale calcolato applicato al pin di controllo # 5 dell'IC.

Modulatore di posizione dell'impulso

In questa configurazione siamo in grado di cambiare la posizione o la densità degli impulsi in uscita tramite segnale modulante ancora una volta applicato sul pin # 5, che è il pin di controllo dell'IC.

L'IC è impostato nella sua modalità stabile, e un segnale modulante è collegato al pin di controllo dell'IC, il che fa variare la tensione di soglia con il segnale e quindi anche il ritardo del PWM varia proporzionalmente. L'immagine della forma d'onda chiarisce la situazione sottostante.

Oscillatore del ciclo di lavoro al 50%

Se stai cercando CMOS, un circuito oscillatore con ciclo di lavoro al 50% compatibile con TTL, questa configurazione può aiutarti a ottenere lo stesso risultato con la massima efficienza. La figura seguente mostra il minimo indispensabile per ottenere i risultati specificati.

La formula per calcolare la frequenza è:

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

Conclusione

• LMC555 è una versione CMOS compatibile pin-on-pin del nostro standard IC 555
• Il vantaggio principale di questa versione CMOS è principalmente una dissipazione di potenza estremamente bassa e l'intervallo minimo di tensione operativa che è di appena 1,5 V.
• Quando viene azionato con un 5V (CV), l'uscita diventa perfettamente compatibile con i circuiti TTL e 74 progetti basati su LS.
• L'assorbimento di corrente in standby di questo CMOS LMC555 è in uA, che è trascurabile rispetto al normale consumo di IC 555 che può essere in mA.