Brochage IC 4060 expliqué

Autre dispositif polyvalent, l'IC 4060 a de nombreuses applications et peut être utilisé pour mettre en œuvre diverses fonctions utiles dans un circuit électronique.

introduction

Fondamentalement, l'IC 4060 est un IC oscillateur / minuterie et peut être utilisé pour produire des intervalles de temps ou des retards précis variables de manière discrète ou, en variante, il peut également être utilisé comme oscillateur pour acquérir des oscillations de fréquences précises et de haute qualité.

La meilleure chose à propos de cette puce est qu'elle dispose d'un module d'oscillateur intégré qui ne nécessite que quelques composants externes pour déclencher les oscillations.

Ainsi, le CI ne dépend d'aucune entrée d'horloge externe.

Liste des pièces

R1 = 2M2
P1 = pot de 1M
R2 = 100 K
C1 = 1 uF / 25 V

Comprendre les fonctions de brochage de l'IC 4060

Essayons de comprendre les broches de l'IC 4060 en termes simples:

En se référant à la figure, nous voyons que les seules broches d'entrée qui doivent être configurées avec des pièces externes sont les broches # 9, 10, 11 et 12, toutes les broches restantes sont les broches de sortie du CI, à l'exception de la broche # 16 et de la broche # 8 qui sont évidemment les broches d'alimentation Vcc et Vss.

Les sorties sont affectées à la production des temporisations ON / OFF, ou des signaux d'horloge, ou des oscillations ou de la fréquence à différents niveaux en fonction des valeurs de la résistance et du condensateur sur la broche # 9/10 du circuit intégré.

La broche n ° 7 génère la valeur de fréquence la plus élevée, tandis que la broche n ° 3 en produit la moins.

Par exemple, supposons que les valeurs de résistance / condensateur à la broche n ° 9/10 amènent la broche n ° 7 à générer une fréquence de 1 MHz, puis la broche n ° 5 générerait une fréquence de 500 kHz, la broche n ° 4 générerait 250 Khz, la broche n ° 6 générerait générer 125 KHz, la broche n ° 14 générerait 62,5 KHz et ainsi de suite.

Comme vous pouvez le remarquer, la fréquence devient de moitié en proportion, et cela se produit avec l'ordre de brochage de 7,5,4,6,14,13,15,1,2,3, où la broche n ° 7 produit la fréquence la plus élevée, tandis que la broche n ° 3 est au minimum.

Comme mentionné précédemment, la ou les oscillations ci-dessus peuvent être initiées ou configurées en connectant quelques composants passifs aux broches n ° 9, 10 et 11 du circuit intégré, comme indiqué sur la figure, c'est aussi simple que cela.

La résistance variable est utilisée pour faire varier la fréquence à n'importe quel niveau souhaité, la valeur du condensateur peut également être modifiée pour changer la fréquence du circuit intégré.

La broche n ° 12 est l'entrée de réinitialisation et doit toujours être mise à la terre ou connectée à l'alimentation négative.

Une impulsion d'alimentation positive vers cette entrée réinitialisera les oscillations ou inversera le circuit intégré de sorte qu'il commence à compter ou à osciller depuis le début.

La broche n ° 16 est le positif du CI et la broche n ° 8 est l'entrée d'alimentation négative du CI.

Comment réinitialiser l'IC 4060

L'activation d'une réinitialisation automatique d'un circuit intégré de minuterie tel que l'IC 4060 devient cruciale pour lancer l'horloge du circuit intégré et le processus de comptage à partir de zéro.

Si une fonction de réinitialisation automatique n'est pas incluse, l'IC pourrait présenter une initialisation aléatoire ou aléatoire de son processus de comptage, qui peut ne pas être à partir de zéro ou de départ, plutôt à partir de n'importe quel niveau intermédiaire.

Par conséquent, pour garantir une réinitialisation automatique du CI, nous devons inclure un réseau RC avec le brochage de réinitialisation du CI comme expliqué ci-dessous:

Au lieu de connecter la broche n ° 12 directement à la ligne de masse, connectez-la via une résistance de haute valeur telle qu'une 100K.

Ensuite, attachez un condensateur de petite valeur du positif à la broche n ° 12, la valeur peut être comprise entre 0,33 uF et 1 uF.

Voilà, maintenant votre circuit de minuterie IC 4060 est activé avec une fonction de réinitialisation automatique et démarrera toujours avec un démarrage stable, à partir de zéro.

Activation d'une action de réinitialisation manuelle

Pour réaliser une fonction de réinitialisation manuelle dans n'importe quel circuit IC 4060, vous pouvez simplement remplacer le condensateur par un bouton-poussoir, comme indiqué ci-dessus.

Le fait d'appuyer sur ce bouton à tout moment pendant le processus de comptage du CI remettra rapidement le CI à zéro, de sorte que le comptage puisse recommencer à zéro.

Calcul des valeurs des composants RC de synchronisation

L'image ci-dessous montre la section agrandie du CI contenant les broches d'oscillateur # 9, 10, 11. Le Rt et Ct sont les principaux composants de synchronisation qui sont en fait responsables de la détermination des divers intervalles ou fréquences de retard sur les sorties du CI.

La formule standard pour calculer les valeurs Rt et Ct est:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 est une constante selon la configuration interne des CI.

L'oscillateur ne fonctionnera essentiellement normalement que lorsque les valeurs sélectionnées satisfont à la condition:

Rt<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

R2 est positionné pour réduire l'effet de fréquence de la tension directe sur les diodes de protection d'entrée.

C2 représente le Capacité parasite et est supposé être minimal pour permettre une plus grande précision des intervalles de temps de sortie.

Pour cela, Ct doit être relativement plus grand que C2, le plus grand sera le mieux.

Rt doit également être une valeur assez grande pour annuler la résistance interne LOCMOS, qui apparaît en série avec Rt en interne.

Sa valeur typique est d'environ 500 Ω à VDD = 5 V, 300 Ω à VDD = 10 V et 200 Ω à VDD = 15 V.

Afin d'assurer une action oscillatoire correcte, les valeurs les plus recommandées des pièces de synchronisation mentionnées ci-dessus doivent être configurées selon les conditions suivantes:

Ct ≥ 100 pF, jusqu'à toute valeur réalisable,
10 kΩ ≤ Rt ≤ 1 MΩ.

Utilisation de l'IC 4060 avec l'oscillateur à cristal

Bien que l'IC 4060 lui-même soit assez précis avec sa fréquence d'oscillation et ses périodes de retard, cela peut être encore amélioré en utilisant un dispositif à cristal externe avec l'IC.

Un oscillateur à cristal permettra le verrouillage de la fréquence à la valeur prédéterminée et empêchera toute forme de dériver de la valeur voulue.

Le schéma suivant montre comment connecter un appareil à cristal à l'IC 4060 pour obtenir une sortie de fréquence constante et précise:

Comme nous pouvons le voir sur la figure ci-dessus, seules les broches 11 et 10 sont utilisées pour l'intégration du cristal avec le circuit intégré. R2 est utilisé pour initier les oscillations du cristal en fournissant les impulsions de tension requises au cristal.

C3 et C2 permettent au cristal d'atteindre sa fréquence de résonance nominale. C3 peut être modifié pour modifier légèrement cette valeur de résonance du cristal, et donc la fréquence de sortie de l'IC 4060 en conséquence.