CMOS IC LMC555データシート– 1.5V電源で動作

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この投稿では、データシート、ピン配置、および技術仕様を調査します。 IC LMC555 これは CMOSバージョン ICは多くの優れた機能を備えており、最も驚くべきことは、1.5Vまでの最小供給範囲です。つまり、安定した出力が保証された1.5 VAAAセルでも動作するIC555ができました。

CMOSは、相補型金属酸化膜半導体の略で、デジタルモードでの動作を可能にする改良された半導体デバイスの製造に使用される技術です。つまり、デバイスは明確に定義された入力にのみ応答し、すべてのスプリアスまたは未定義の入力信号を拒否します。



主な特徴

  • 3MHzで記録的な最速の安定周波数を生成するように設計
  • 最小の8バンプDSBGAパッケージ(1.43mm×1.41mm)が付属
  • 5V電源で約1mWの最小消費電力
  • 1.5V電源という低い電圧で動作します
  • CMOSバージョンの出力であるため、5V電源でTTLおよびCMOSロジックと直接接続できます。
  • -10 mA、最大50mAレベルの電流でテスト済み
  • 出力が遷移フェーズにある間、ICは最小の供給電流スパイクを示します
  • トリガー、リセット、およびしきい値アクションに必要な電流はごくわずかです。
  • 周囲温度が大きく変動しても安定性に優れています。
  • 通常のIC555シリーズのタイマーと互換性のある直接ピンツーピン

前書き

私たちは皆、業界標準のIC555シリーズに精通しています。提案されたLMC555ICは、この標準IC 555の高度なCMOSバリアントです。CMOSバージョンは、(SOIC、VSSSOP、PDIPなどの標準パッケージ以外の多くのパッケージで入手できます。 )、およびTexas InstrumentsDSBGAパッケージテクノロジーを組み込んだチップサイズの「8バンプ」でもあります。

このCMOSLMC555バージョンの主な利点は、とまったく同じ機能を提供できることです。 標準IC555 正確な時間遅延や周波数などですが、消費電力が大幅に削減され、パルス遷移中の電流スパイクが発生します。



ワンショットモードまたはモノスタベモードとして構成されている間、LMC555は正確な時間間隔を生成し、単一の外部抵抗とコンデンサを介して効果的に制御されます。

非安定モードで動作している場合。出力周波数、PWM、およびデューティサイクルは、理想的には2つの抵抗と1つのコンデンサを介して実行されます。

ICのTexasInstrumentsの最先端のLMCMOSプロセスは、非常に低い消費電力で動作することを可能にするだけでなく、チップの最小供給範囲を大幅に拡張します。 1.5 Vの低電源を使用できますが、さまざまなモードでICの動作が保証されます。

ピン配置の詳細

  • ピン#1: 接地基準電圧
  • ピン#2: フリップフロップスルーセットをリセットに切り替えることを目的としています。 ICの出力は、このピンに配置された外部トリガーパルスの振幅によって決まります。
  • ピン#3 :出力
  • ピン#4 :タイマー機能を無効またはリセットするために、このピンに接地または負の電圧を印加できます。リセット動作に使用しない場合は、ピンをVCCに接続して、適切なトリガーを有効にしてください。
  • ピン#5 :制御電圧ピンは、しきい値とトリガーレベルを制御するように構成されています。出力波形パルスを設定します。このピンに外部変調信号を適用して、出力PWMを変更できます。
  • ピン#6 :基準電圧が2 / 3Vccのピン配列に印加される電圧を解析します。この端子にかかる電圧振幅は、フリップフロップの設定条件に影響を与えます。
  • ピン#7 :時間間隔を超えてタイミングコンデンサを放電するオープンコレクタ出力(出力と同相)。電圧が電源電圧の2/3に達すると、出力をハイからローに交互に切り替えます。
  • ピン#8 :GNDに対する供給電圧

絶対最大定格

  • + 15Vを超えない供給電圧
  • 電流出力は最大100mAです。この制限を超えて過負荷にしないでください。
  • 最大はんだ付け温度は摂氏150度を超えないようにしてください。

詳細な説明

低消費電力

LMC555は、標準のIC 555と同じ正確な時間遅延と周波数を生成する機能を提供しますが、消費電力ははるかに低くなります。動作電源電圧が1.5Vの場合は0.2mW未満、動作電源電圧が5Vの場合は1mW未満の消費電力を実現できます。 TIのLMCMOSプロセスを使用すると、この低電源電流および低電圧機能が可能になります。出力遷移中の供給電流スパイクの低減と、リセット、トリガー、およびしきい値電流が非常に低いことも、LMC555の消費電力が少ないという利点を提供します。

デバイスの機能モード

単安定モード:

この構成では、ICはワンショットタイマーのように機能します。

最初、内部回路は外部タイミングコンデンサを放電したままにします。 1/3 VS未満の負のトリガーがトリガー入力ピンに適用されるとすぐに、内部フリップフロップをセットアップして、外部コンデンサーの両端に短絡を強制します。これにより、出力ピンがハイになります。

単安定モード:

その後、トリガー信号がない場合、コンデンサの両端の電圧は時間間隔tの間指数関数的に増加し始めます。H= 1.1 RCは、出力がハイに保持され、その後コンデンサの両端の電圧が2 / 3VSに達する時間に相当します。内部コンパレータはこの変化に応答し、フリップフロップをリセットします。フリップフロップは外部コンデンサをすばやく放電し、出力を初期のロー状態に戻します。

安定した操作

次の図に示すように、非安定モード(しきい値ピンとトリガーピンが短絡)では、回路はフリーランニングマルチバイブレーターの形で自己トリガーモードになります。

安定した操作

抵抗の組み合わせR+ RB、およびRB単独で、タイミングコンデンサをそれぞれ交互に充電および放電し、特定のデューティサイクルで連続出力矩形波のチェーンを生成します。

上記の抵抗はコンデンサの充電および放電速度を制御するため、これらの抵抗が出力パルスのデューティサイクルの決定に直接関与し、それらの値を適切に変更して目的のデューティサイクルを達成できることを意味します。

単安定トリガーモードの場合と同様に、ここでもコンデンサは1 / 3Vsと2 / 3Vsのレベルで充電および放電プロセスを実行します。

CMOSバージョンICLMC555を使用したアプリケーション回路

分周器

分周器

上で説明した単安定ワンショット構成は、タイミング周波数の長さを適切に変更することにより、分周器として実装できます。次の図は、3分割構成の波形を示しています。

パルス幅変調器

IC LMC555は、以下に示すように単安定構成を適切に変更することにより、パルス幅変調回路またはPWMジェネレータ回路として効果的に使用できます。

パルス幅変調器

ここで、単安定モードでは、トリガーピン#2が外部方形波パルスによって継続的にトリガーされる場合、ICからの出力PWMは、ICの制御ピン#5に適用される計算信号によって変調できることがわかります。

パルス位置変調器

この構成では、ICの制御ピンであるピン#5に再び適用される変調信号を介して、出力パルスの位置または密度を変更できます。

パルス位置変調器

ICは非安定モードに設定され、変調信号がICの制御ピンに接続されます。これにより、しきい値電圧が信号に応じて変化するため、PWMの時間遅延も比例して変化します。波形画像は以下の状況を明らかにしています。

50%デューティサイクル発振器

CMOS、TTL互換の50%デューティサイクルオシレータ回路をお探しの場合、この構成は最大限の効率で同じことを実現するのに役立ちます。次の図は、指定された結果を取得するために最低限必要なものを示しています。

頻度の計算式は次のとおりです。

f = 1 /(1.4 R c C)

結論

  • LMC555は、標準IC555のピンオンピン互換CMOSバージョンです。
  • このCMOSバージョンの主な利点は、主に非常に低い消費電力と、1.5Vという低い最小動作電圧範囲です。
  • 5V(CV)で動作する場合、出力はTTL回路および74LSベースの設計と完全に互換性があります。
  • このCMOSLMC555のスタンバイ電流はuA単位であり、mA単位の通常のIC555消費量と比較して無視できます。



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