CMOS IC LMC555 데이터 시트 – 1.5V 전원에서 작동

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이 게시물에서는 데이터 시트, 핀아웃 및 기술 사양을 연구합니다. IC LMC555 그것은 CMOS 버전 IC는 표준 IC 555의 여러 가지 뛰어난 기능을 갖추고 있으며, 가장 놀라운 것은 최소 공급 범위가 1.5V로 낮아진다는 것입니다. 이제 안정적인 출력을 보장하는 1.5V AAA 셀에서도 작동 할 수있는 IC 555가 있습니다.

CMOS는 보완 금속 산화물 반도체의 약자로 디지털 모드에서 작동 할 수 있도록 개선 된 반도체 장치를 제조하는 데 사용되는 기술입니다. 즉, 장치는 잘 정의 된 입력에만 응답하고 모든 스퓨리어스 또는 정의되지 않은 입력 신호를 거부합니다.



주요 특징

  • 3MHz에서 기록적인 가장 빠른 불안정 주파수를 생성하도록 설계
  • 최소형 8 범프 DSBGA 패키지 (1.43mm × 1.41mm) 제공
  • 5V 공급에서 약 1mW의 최소 전력 손실
  • 1.5V의 낮은 전압에서 작동
  • CMOS 버전 출력은 5V 공급에서 TTL 및 CMOS 로직과 직접 인터페이스 할 수 있습니다.
  • -10mA의 전류, 최대 50mA 레벨로 테스트 됨
  • IC는 출력이 전환 단계에있는 동안 최소 공급 전류 스파이크를 표시합니다.
  • 트리거, 리셋 및 임계 값 동작을 위해 극도로 최소한의 전류가 필요합니다.
  • 변동이 심한 주변 온도에서도 뛰어난 안정성.
  • 일반 IC 555 시리즈 타이머와 직접 핀-핀 호환

소개

우리 모두는 산업 표준 IC 555 시리즈에 매우 익숙합니다. 제안 된 LMC555 IC는이 표준 IC 555의 고급 CMOS 변형입니다. CMOS 버전은 (SOIC, VSSSOP 및 PDIP와 같은 표준 패키지와는 별도로 많은 패키지로 제공됩니다. ) 및 Texas Instruments DSBGA 패키지 기술을 통합 한 칩 크기의 '8- 범프'도 있습니다.

이 CMOS LMC555 버전의 가장 큰 장점은 다음과 같은 기능을 제공 할 수 있다는 것입니다. 표준 IC 555 정밀한 시간 지연 및 주파수와 같이 전력 손실이 크게 감소하고 펄스 전환 중에 전류 스파이크가 발생합니다.



원샷 모드 또는 모노 스타 브 모드로 구성되는 동안 LMC555는 단일 외부 저항기와 커패시터를 통해 효과적으로 제어되는 정확한 시간 간격을 생성합니다.

불안정 모드로 작동 할 때. 출력 주파수, PWM 및 듀티 사이클은 두 개의 저항과 단일 커패시터를 통해 이상적으로 실행됩니다.

IC의 Texas Instruments 최첨단 LMCMOS 프로세스를 통해 매우 낮은 손실로 작동 할뿐만 아니라 칩의 최소 공급 범위를 대폭 확장 할 수 있습니다. 1.5V까지 낮은 전원을 사용할 수 있지만 다양한 모드에서 IC에 대해 보장 된 작동을 제공합니다.

핀아웃 세부 정보

  • 핀 # 1 : 접지 기준 전압
  • 핀 # 2 : 리셋 설정을 통한 플립 플롭의 전환을위한 것입니다. IC의 출력은이 핀에 배치 된 외부 트리거 펄스의 진폭에 의해 결정됩니다.
  • 핀 # 3 : 출력
  • 핀 # 4 : 타이머 기능을 비활성화하거나 재설정하기 위해이 핀에 접지 또는 음극 전압을 적용 할 수 있습니다. 재설정 작업에 사용되지 않는 경우 올바른 트리거링을 활성화하기 위해 핀을 VCC에 연결해야합니다.
  • 핀 # 5 : 제어 전압 핀은 임계 값 및 트리거 레벨을 제어하도록 구성됩니다. 출력 파형 펄스를 설정합니다. 이 핀에 외부 변조 신호를 적용하여 출력 PWM을 수정할 수 있습니다.
  • 핀 # 6 : 기준 전압이 2/3 Vcc 인 핀아웃에 적용된 전압을 분석합니다. 이 단자에 배치 된 전압 진폭은 플립 플롭의 설정 조건에 영향을줍니다.
  • 핀 # 7 : 시간 간격 (출력과 위상)에 걸쳐 타이밍 커패시터를 방전하는 오픈 콜렉터 출력. 전압이 공급 전압의 2/3까지 확장되면 출력을 하이에서 로우로 번갈아 전환합니다.
  • 핀 # 8 : GND에 대한 공급 전압

절대 최대 등급

  • 공급 전압은 + 15V를 초과하지 않아야합니다.
  • 전류 출력은 최대 100mA입니다. 이 제한을 초과하여 과부하하지 마십시오.
  • 최대 납땜 온도는 섭씨 150도를 초과하지 않습니다.

상세 설명

저전력 손실

LMC555는 표준 IC 555와 동일한 시간 지연 및 주파수 생성 기능을 제공하지만 전력 손실은 훨씬 낮습니다. 1.5V 작동 공급 전압에서 0.2mW 미만의 전력 손실을 달성하고 5V 작동 공급 전압에서 1mW 미만을 얻을 수 있습니다. TI의 LMCMOS 프로세스를 사용하면 이러한 낮은 공급 전류 및 전압 성능이 가능합니다. 출력 전환 중 감소 된 공급 전류 스파이크와 매우 낮은 리셋, 트리거 및 임계 전류는 LMC555를 통해 낮은 전력 손실 이점을 제공합니다.

장치 기능 모드

단 안정 모드 :

이 구성에서 IC는 원샷 타이머처럼 작동합니다.

처음에는 내부 회로가 외부 타이밍 커패시터를 방전 상태로 유지합니다. 1/3 VS보다 낮은 네거티브 트리거가 트리거 입력 핀에 적용되 자마자 내부 플립 플롭을 설정하여 외부 커패시터에 단락이 발생하여 출력 핀이 하이가됩니다.

단 안정 모드 :

결과적으로 트리거 신호가 없으면 커패시터 양단의 전압이 시간 간격 t 동안 기하 급수적으로 증가하기 시작합니다.H= 1.1RC는 출력이 높게 유지되는 시간에 해당하며 그 후 커패시터 양단의 전압이 2/3 VS에 도달합니다. 내부 비교기는 이러한 변화에 응답하고 플립 플롭을 재설정하여 외부 커패시터를 빠르게 방전하여 초기 로우 상태에서 출력을 되돌립니다.

불안정한 작동

다음 그림과 같이 불안정 모드 (임계 값 및 트리거 핀 단락)에서 회로는 자유 실행 멀티 바이브레이터의 형태로 자체 트리거 모드로 전환됩니다.

불안정한 작동

저항 조합 R+ R, 및 R단독으로 타이밍 커패시터를 각각 교대로 충전 및 방전하여 특정 듀티 사이클을 사용하여 연속적인 출력 사각 파 체인을 생성합니다.

언급 된 저항은 커패시터의 충전 및 방전 속도를 제어하기 때문에 이러한 저항이 출력 펄스의 듀티 사이클을 직접 결정하고 원하는 듀티 사이클을 달성하기 위해 해당 값을 적절하게 변경할 수 있음을 의미합니다.

단 안정 트리거 모드와 마찬가지로 여기서도 커패시터는 1 / 3V 및 2 / 3V 레벨을 통해 충전 및 방전 프로세스를 거칩니다.

CMOS 버전 IC LMC555를 사용하는 애플리케이션 회로

주파수 분배기

주파수 분배기

위에서 설명한 단 안정 원샷 구성은 타이밍 주파수의 길이를 적절히 변경하여 주파수 분배기로 구현할 수 있습니다. 다음 그림은 3으로 나누기 구성에 대한 파형을 보여줍니다.

펄스 폭 변조기

IC LMC555는 아래와 같이 단 안정 구성을 적절히 수정하여 펄스 폭 변조기 회로 또는 PWM 발생기 회로로 효과적으로 사용할 수 있습니다.

펄스 폭 변조기

여기에서 단 안정 모드에서 트리거 핀 # 2가 외부 구형파 펄스를 통해 지속적으로 트리거되는 경우 IC의 출력 PWM이 IC의 제어 핀 # 5에 적용된 계산 된 신호를 통해 변조 될 수 있음을 알 수 있습니다.

펄스 위치 변조기

이 구성에서는 변조 신호를 통해 출력 펄스의 위치 또는 밀도를 변경할 수 있지만 IC의 제어 핀인 핀 # 5에 다시 적용됩니다.

펄스 위치 변조기

IC는 안정 모드로 설정되고 IC의 제어 핀에 연결된 변조 신호 s는 임계 전압이 신호에 따라 달라 지므로 PWM의 시간 지연도 비례 적으로 달라집니다. 파형 이미지는 아래 상황을 명확하게 보여줍니다.

50 % 듀티 사이클 발진기

CMOS, TTL 호환 50 % 듀티 사이클 발진기 회로를 찾고 있다면이 구성을 통해 최대한의 효율성으로 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 다음 그림은 지정된 결과를 얻는 데 필요한 최소값을 보여줍니다.

빈도 계산 공식은 다음과 같습니다.

f = 1 / (1.4R 씨)

결론

  • LMC555는 표준 IC 555의 핀 온 핀 호환 CMOS 버전입니다.
  • 이 CMOS 버전의 주요 장점은 주로 극도로 낮은 전력 손실과 1.5V 정도로 낮은 최소 작동 전압 범위입니다.
  • 5V (CV)로 작동하면 출력이 TTL 회로 및 74 LS 기반 설계와 완벽하게 호환됩니다.
  • 이 CMOS LMC555의 대기 전류 소모량은 uA이며, 이는 mA 단위 일 수있는 일반 IC 555 소비량에 비해 무시할 수있는 수준입니다.



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