Fiche technique CMOS IC LMC555 - Fonctionne avec une alimentation de 1,5 V

Dans cet article, nous étudions la fiche technique, le brochage et les spécifications techniques du IC LMC555 qui est un Version CMOS de l'IC 555 standard. L'IC est équipé de nombreuses fonctionnalités exceptionnelles, la plus étonnante étant sa plage d'alimentation minimale qui est jusqu'à 1,5V. Cela signifie que vous avez maintenant un IC 555 qui peut fonctionner même avec une cellule AAA de 1,5 V, avec une sortie stable garantie.

CMOS signifie complément métal-oxyde-semi-conducteur, est une technologie utilisée pour fabriquer des dispositifs semi-conducteurs améliorés qui leur permettent de fonctionner en mode numérique. Cela signifie que les appareils ne répondent qu'à des entrées bien définies et rejettent tous les signaux d'entrée parasites ou non définis.

Caractéristiques principales

• Conçu pour générer l'enregistrement de la fréquence astable la plus rapide à 3 MHz
• Livré avec le plus petit boîtier DSBGA à 8 bosses (1,43 mm × 1,41 mm)
• Plus petite dissipation de puissance d'environ 1 mW à une alimentation de 5 V
• Fonctionne avec des tensions aussi basses que 1,5 V
• Étant une sortie de version CMOS, il est possible d'interfacer directement avec la logique TTL et CMOS à une alimentation de 5 V
• Testé avec un courant de -10 mA, jusqu'à 50 mA niveaux
• Le CI affiche les pointes de courant d'alimentation minimum pendant que la sortie est dans les phases de transition
• Nécessite un courant extrêmement minime pour les actions de déclenchement, de réinitialisation et de seuil.
• Grande stabilité même avec de larges températures ambiantes fluctuantes.
• Compatible broche à broche directe avec la série normale de minuteries IC 555

introduction

Nous connaissons tous très bien la série IC 555 standard de l'industrie, le LMC555 IC proposé est une variante CMOS avancée de cet IC 555 standard.La version CMOS est disponible dans de nombreux packages en dehors du package standard tel que (SOIC, VSSSOP et PDIP ), et également en «8-bump» de la taille d'une puce intégrant la technologie de boîtier DSBGA de Texas Instruments.

Le principal avantage de cette version CMOS LMC555 est sa capacité à fournir exactement les mêmes fonctionnalités du norme IC 555 tels que des délais et des fréquences précis, mais avec une dissipation de puissance très réduite et des pics de courant lors des transitions d'impulsions.

Bien qu'il soit configuré en mode mono-coup ou en mode monostabe, le LMC555 génère des intervalles de temps précis qui sont efficacement contrôlés par une seule résistance externe et une capacité.

Lorsqu'il est utilisé en mode astable. la fréquence de sortie, le PWM et le cycle de service sont idéalement exécutés par l'intermédiaire de deux résistances et d'un seul condensateur.

Le processus LMCMOS de pointe de Texas Instruments dans le circuit intégré lui permet non seulement de fonctionner avec une dissipation extrêmement faible, mais il étend considérablement la plage d'alimentation minimale de la puce. Il permet l'utilisation d'une alimentation aussi faible que 1,5 V tout en garantissant un fonctionnement du CI, dans ses différents modes.

Détails du brochage

• Broche n ° 1: Tension de référence à la terre
• Broche n ° 2: Destiné au passage de la bascule à la réinitialisation. La sortie du circuit intégré est déterminée par l'amplitude de l'impulsion de déclenchement externe placée sur cette broche
• Broche n ° 3 : Production
• Broche n ° 4 : Vous pouvez appliquer une tension de masse ou négative sur cette broche afin de désactiver ou de réinitialiser la fonction de minuterie. S'il n'est pas utilisé pour les actions de réinitialisation, assurez-vous de connecter la broche à VCC pour activer le déclenchement approprié
• Broche n ° 5 : La broche de tension de commande est configurée pour contrôler le seuil et les niveaux de déclenchement. Il configure l'impulsion de forme d'onde de sortie. Vous pouvez appliquer un signal de modulation externe sur cette broche pour modifier les PWM de sortie
• Broche n ° 6 : Analyse la tension appliquée au brochage ayant une tension de référence de 2/3 Vcc. L'amplitude de tension placée sur cette borne influence la condition de consigne de la bascule.
• Broche n ° 7 : Sortie à collecteur ouvert qui décharge un condensateur de synchronisation à travers des intervalles de temps (en phase avec la sortie). Il commute alternativement la sortie de haut en bas lorsque la tension s'étend aux 2/3 de la tension d'alimentation
• Broche n ° 8 : Tension d'alimentation par rapport à GND

Notes maximales absolues

• La tension d'alimentation ne doit pas dépasser + 15V
• La sortie de courant est au maximum de 100 mA. Ne surchargez pas au-dessus de cette limite.
• La température de soudage maximale ne doit pas dépasser 150 degrés Celsius.

Description détaillée

Dissipation de faible puissance

Le LMC555 offre la même capacité de générer des délais et des fréquences précis que l'IC 555 standard, mais avec une dissipation de puissance beaucoup plus faible. Une dissipation de puissance inférieure à 0,2 mW peut être obtenue avec une tension d'alimentation de fonctionnement de 1,5 V et inférieure à 1 mW avec une tension d'alimentation de fonctionnement de 5 V. L’utilisation du processus LMCMOS de TI permet cette faible capacité d’alimentation et de tension. La réduction des pics de courant d'alimentation pendant les transitions de sortie et des courants de réinitialisation, de déclenchement et de seuil extrêmement faibles offrent également des avantages de faible dissipation de puissance avec le LMC555.

Modes fonctionnels de l'appareil

Mode monostable:

Dans cette configuration, le CI fonctionne comme une minuterie à un coup.

Initialement, le circuit interne maintient le condensateur de synchronisation externe déchargé. Dès que le déclencheur négatif inférieur à 1/3 VS est appliqué sur la broche d'entrée du déclencheur, met en place la bascule interne provoquant un court-circuit à travers le condensateur externe, ce qui provoque à son tour la broche de sortie à l'état haut.

Par la suite, sans signal de déclenchement, la tension aux bornes du condensateur commence à augmenter de façon exponentielle pendant un intervalle de temps t_H= 1,1 R_ÀC équivalent au temps pendant lequel la sortie est maintenue à un niveau élevé, après quoi la tension aux bornes du condensateur atteint 2/3 VS. Le comparateur interne répond à ce changement et réinitialise la bascule, ce qui décharge rapidement le condensateur externe en retournant la sortie à son état bas initial.

Opération astable

Dans le mode astable comme illustré dans la figure suivante (Seuil et broches de déclenchement court-circuitées), le circuit passe en mode auto-déclencheur, sous la forme d'un multivibrateur à fonctionnement libre.

La combinaison de résistances R_À+ R_Bet R_Bseul charge et décharge alternativement le condensateur de synchronisation respectivement, générant une chaîne d'ondes rectangulaires de sortie continue, avec un cycle de service spécifique.

Étant donné que les résistances mentionnées contrôlent le taux de charge et de décharge du condensateur, cela implique que ces résistances deviennent directement responsables de la détermination du cycle de service des impulsions de sortie, et leurs valeurs peuvent être modifiées de manière appropriée pour atteindre le cycle de service souhaité.

Tout comme dans le mode déclenché monostable, ici aussi le condensateur subit un processus de charge et de décharge à des niveaux de 1/3 Vs et 2/3 Vs.

Circuits d'application utilisant la version CMOS IC LMC555

Diviseur de fréquence

La configuration monostable monostable expliquée ci-dessus peut être mise en œuvre en tant que diviseur de fréquence en changeant de manière appropriée la longueur de la fréquence de synchronisation. La figure suivante montre les formes d'onde pour une configuration de division par trois.

Modulateur de largeur d'impulsion

L'IC LMC555 peut être utilisé efficacement en tant que circuit de modulation de largeur d'impulsion ou circuit générateur PWM en modifiant de manière appropriée une configuration monostable comme indiqué ci-dessous.

Ici, nous pouvons voir qu'en mode monostable, si la broche de déclenchement n ° 2 est déclenchée en continu par des impulsions carrées externes, la sortie PWM du circuit intégré peut être modulée par un signal calculé appliqué à la broche de commande n ° 5 du circuit intégré.

Modulateur de position d'impulsion

Dans cette configuration, nous sommes en mesure de changer la position ou la densité des impulsions de sortie grâce à un signal de modulation encore appliqué sur la broche n ° 5, qui est la broche de commande du circuit intégré.

Le circuit intégré est réglé dans son mode astable et un signal de modulation est connecté à la broche de commande du circuit intégré, ce qui fait varier la tension de seuil avec le signal et donc le retard du PWM varie également proportionnellement. L'image de forme d'onde clarifie la situation ci-dessous.

Oscillateur à 50% de rapport cyclique

Si vous recherchez un circuit oscillateur CMOS, compatible TTL à 50% de rapport cyclique, cette configuration peut vous aider à obtenir la même chose avec la plus grande efficacité. La figure suivante montre le strict minimum requis pour obtenir les résultats spécifiés.

La formule de calcul de la fréquence est:

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

Conclusion

• LMC555 est une version CMOS compatible broche sur broche de notre IC 555 standard
• Le principal avantage de cette version CMOS est principalement une dissipation de puissance extrêmement faible et une plage de tension de fonctionnement minimale qui est aussi basse que 1,5 V.
• Lorsqu'elle fonctionne avec un 5V (CV), la sortie devient parfaitement compatible avec les circuits TTL et les conceptions basées sur 74 LS.
• L'appel de courant de veille de ce CMOS LMC555 est en uA, ce qui est négligeable par rapport à la consommation normale de l'IC 555 qui peut être en mA.