IC4060のピン配列の説明

別の用途の広いデバイスであるIC4060には多くの用途があり、電子回路にさまざまな有用な機能を実装するために使用できます。

前書き

基本的に、IC 4060は発振器/タイマーICであり、離散的に可変の正確な時間間隔または遅延を生成するために使用できます。あるいは、周波数の高品位で正確な周期発振を取得するための発振器としても使用できます。

このチップの最も優れている点は、発振を開始するためにいくつかの外部コンポーネントを必要とする発振器モジュールが組み込まれていることです。

したがって、ICは外部クロック入力に依存しません。

パーツリスト

R1 = 2M2
P1 = 1Mポット
R2 = 100K
C1 = 1uF / 25V

IC4060のピン配列機能を理解する

IC4060のピン配列を簡単に理解してみましょう。

図を参照すると、外部部品で構成する必要がある入力ピン配列はピン＃9、10、11、および12のみであり、ピン＃16とピンを除く残りのすべてのピン配列はICの出力ピンであることがわかります。明らかにVccとVssの供給ピン配列である＃8。

出力は、ICのピン＃9/10の抵抗とコンデンサの値に応じて、オン/オフ時間遅延、クロック信号、または発振または周波数をさまざまなレベルで生成するために割り当てられます。

ピン＃7は周波数の最大値を生成し、ピン＃3は最小値を生成します。

たとえば、ピン＃9/10の抵抗/コンデンサの値によってピン＃7が1MHzの周波数を生成し、ピン＃5が500 Khzの周波数を生成し、ピン＃4が250 Khzを生成し、ピン＃6が生成するとします。 125KHzを生成し、ピン＃14は62.5KHzを生成します。

お気づきかもしれませんが、周波数は比例して半分になります。これは、ピン配置の順序が7、5、4、6、14、13、15、1、2、3の場合に発生します。ここで、ピン＃7が最も高い周波数を生成します。ピン＃3が最小です。

前述のように、上記の周波数または発振は、図に示すように、ICのピン＃9、10、および11にいくつかの受動部品を接続することによって開始または設定できます。これは非常に簡単です。

可変抵抗器は、周波数を任意のレベルに変更するために使用されます。コンデンサの値は、ICの周波数を変更するために変更することもできます。

ピン＃12はリセット入力であり、常に接地するか、負電源に接続する必要があります。

この入力への正の電源パルスは、発振をリセットするか、ICを元に戻して、最初からカウントまたは発振を開始します。

ピン＃16はICの正であり、ピン＃8はICの負の電源入力です。

IC4060をリセットする方法

ICクロックを開始し、プロセスをゼロからカウントするには、IC4060などのタイマーICの自動リセットを有効にすることが重要になります。

自動リセット機能が含まれていない場合、ICは、カウントプロセスのランダムまたは無計画な初期化を示す可能性があります。これは、ゼロまたは開始からではなく、中間レベルからのものである可能性があります。

したがって、ICの自動リセットを確実にするには、以下で説明するように、ICのリセットピン配列を備えたRCネットワークを含める必要があります。

ピン＃12を直接グランドラインに接続する代わりに、100Kなどの大きな値の抵抗を介して接続します。

次に、小さな値のコンデンサを正からピン＃12に接続します。値は、0.33uFから1uFの範囲になります。

これで、IC 4060タイマー回路が自動リセット機能で有効になり、常にゼロから安定したスタートで開始します。

手動リセットアクションの有効化

IC 4060回路で手動リセット機能を実現するには、上記のように、コンデンサを押しボタンに置​​き換えるだけです。

ICのカウントプロセス中にいつでもこのボタンを押すと、ICがすぐにゼロにリセットされるため、カウントをゼロから新たに開始できます。

タイミングRCコンポーネント値の計算

以下の画像は、発振器ピン＃9、10、11を含むICの拡大部分を示しています。RtとCtは、IC出力全体のさまざまな遅延間隔または周波数を決定する主なタイミングコンポーネントです。

Rt値とCt値を計算するための標準的な式は次のとおりです。

f（osc）= 1 / 2.3 x Rt x Ct

2.3は、ICの内部構成による定数です。

発振器は基本的に、選択した値が次の条件を満たす場合にのみ正常に動作します。

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

R2は、入力保護ダイオードに対する順方向電圧の周波数効果を低減するように配置されています。

C2は 浮遊容量 また、出力時間間隔の精度を高めるために最小であると想定されています。

このため、CtはC2よりも比較的大きくなければならず、大きいほど良いです。

Rtは、内部LOCMOS抵抗を打ち消すためにもかなり大きな値である必要があります。これは、内部でRtと直列に現れます。

その通常の値は、VDD = 5 Vで500Ω、VDD = 10 Vで300Ω、VDD = 15Vで200Ωです。

適切な振動動作を保証するために、上記のタイミング部品の最も推奨される値は、次の条件に従って構成する必要があります。

Ct≥100pF、実行可能な値まで、
10kΩ≤Rt≤1MΩ。

水晶発振器でIC4060を使用する

IC 4060自体は、発振周波数と遅延周期に関してかなり正確ですが、これは、ICを備えた外部水晶デバイスを使用してさらに強化できます。

水晶ベースの発振器は、周波数を所定の値にロックすることを可能にし、意図した値からのフォームのドリフトを防ぎます。

次の図は、一定で正確な周波数出力を実現するために、水晶デバイスをIC4060に接続する方法を示しています。

上図からわかるように、水晶とICの積分にはピン11とピン10のみが使用されています。 R2は、必要な電圧パルスを水晶に供給することにより、水晶の発振を開始するために使用されます。

C3とC2により、水晶は定格共振周波数に到達できます。 C3を微調整して、水晶のこの共振値をわずかに変更し、それに応じてIC4060の出力周波数を変更することができます。