IC 4060:Понимание распиновки и их функций

Как правило, микросхема таймера IC 4060/CD4060 в некоторых случаях представляет собой микросхему таймера или генератор. Он принадлежит к серии интегральных схем IC 4000 и работает от источника питания в диапазоне от 3 В до 15 В. Помимо использования его для получения высокой точности времени во время колебаний желаемых частот, вы также можете использовать его для получения переменных временных задержек или интервалов, которые являются дискретно точными. Более того, с IC 4060 вам потребуется всего несколько внешних компонентов для начальной работы генератора.

В этой статье мы рассмотрим основы таймера CD4060.

Принцип работы IC 4060

IC 4060 поставляется со встроенным модулем генератора и двоичным счетчиком. Модуль выдает сигнал определенной частоты. Таким образом, когда осциллятор работает во время работы, счетчик записывает количество колебаний. В итоге будет отражение в выходных выводах IC 4060.

Кроме того, из-за того, что счетчик является двоичным, значение счетчика всегда будет увеличиваться на единицу в двоичных числах для каждого отрицательного перехода тактового импульса. Кроме того, вам необходимо иметь вход сброса на линии заземления или подключить его к отрицательному источнику питания. Если вы примените здесь сигнал +v (скажем, один или выше), вы сбросите счетчик колебаний/счетчик и перезапустите его с нуля.

Функция контакта IC 4060

Таким образом, если обратиться к принципиальной схеме таймера, это функции IC 4060;

Контакты 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 13, 14 и 15 являются выходными контактами и обычно работают следующим образом;

• Во-первых, они могут подавать сигнал на кран.
• Они также могут создавать временные задержки включения/выключения.
• Опять же, через распиновку можно получить частоты на разных уровнях. Часто это зависит от значений резистора Rt (вывод 10) и конденсатора Ct (вывод 9).

В порядке расположения выводов 7, 5, 4, 6, 14, 13, 15, 1, 2 и 3 вы обнаружите, что контакт 3 генерирует наименьшую частоту, а контакт 7 генерирует наибольшую частоту. Более того, поскольку частота продолжается в том же порядке, она становится вдвое меньше.

Например, если значение конденсатора/резистора на выводе 10/9 заставляет вывод 7 генерировать частоту 1 кГц, вывод 5 будет генерировать 500 кГц, вывод 4 — 250 кГц, вывод 6 — 125 кГц и так далее.

Затем контакты 9 (CEXT), 10 (REXT) и 11 являются входными.

Они могут инициировать частоту/колебания IC 4060 при условии, что они подключены к необходимым пассивным компонентам.

Контакт 12 (RST) в основном используется для сброса.

Его функция заключается в сбросе значения счетчика на 0, помимо отключения генератора.

Контакт 16 — это вывод питания VCC/VDD (+), а контакт 8 — это вывод питания VSS (-).

Функции двоичного счетчика IC 4060

Пара функций двоичного счетчика IC 4060 включает:

• Макс. тактовая частота 30МГц при 15В,
• Работа на средней скорости 8 МГц (обычно при VDD =10 В),
• Задержка распространения сброса составляет 25 нс при 5 В,
• Диапазон счета от 0 до 18 383 (часто в десятичных дробях),
• Триггеры Шмитта, которые оставляют место для неограниченного времени нарастания и спада,
• Функции и контакты соответствуют серии TTL,
• Полностью статическая операция с буферизованными выходными и входными данными и, наконец,
• Частота RC-генератора не менее 690 кГц при напряжении 15 В.

Расчет временных циклов IC 4060

Во-первых, мы должны выяснить, как работает IC 4060 и порядок ее использования, прежде чем включать вычисления тактового цикла.

• Начните с подключения контакта 16 к клемме питания +ve и контакта 8 к клемме питания -ve. Несмотря на то, что некоторые IC 4060 поддерживают до 20 В, наиболее рекомендуемое напряжение питания находится в диапазоне от 3 В до 15 В. К счастью, в таблице данных должны быть указаны точные значения.
• Затем выполните следующее пошаговое подключение, чтобы активировать осциллятор; подключите резистор к контакту 10, конденсатор к контакту 9 и еще один резистор к контакту 11. Затем соедините все три соединения на другом конце, как показано на схеме.

Из диаграммы видно, что Ct и Rt имеют конфигурацию вокруг логического элемента НЕ и логического элемента И-НЕ. Rt и Ct определяют частоты и внутреннюю задержку между выходами IC 4060.

Формула для расчета значений Ct и Rt;

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

(2,3 — постоянное значение во внутренней конфигурации ИС)

Приведенные ниже значения также существенно способствуют нормальной работе осциллятора;

Rt <

Из значений;

• R2 уменьшает влияние частоты прямого напряжения на входные защитные диоды.
• Кроме того, C2 действует вместо паразитной емкости. Чтобы иметь лучшую точность выходных временных интервалов, убедитесь, что паразитная емкость находится на минимальном уровне. Следовательно, Ct должен быть больше, чем C2.
• Рекомендуется также большое значение Rt, поскольку оно помогает свести на нет внутреннее сопротивление LOCMOS. Типичные значения могут составлять 200 Ом при VDD =15 В, 300 Ом при VDD =10 В и 500 Ом при VDD =5 В.
• Самое главное, для наилучшего результата колебательного действия, иметь значение частей синхронизации конфигурации в следующих условиях;

10 кОм ≤ Rt ≤ 1 МОм и Ct ≥ 100 Pf, до любого допустимого значения.

Важность кварцевого генератора в IC 4060

(кристаллические генераторы).

Кварцевый генератор — это устройство, которое дополнительно улучшает внешний вид IC 4060, даже несмотря на то, что IC таймера точен в своих периодах задержки и колебаниях. Часто кварцевый генератор предотвращает дрейф частоты до непредусмотренного значения. Это достигается путем блокировки частоты до заданного значения.

Пояснение к схеме.

• Во-первых, мы будем использовать только контакты 10 и 11 для интеграции IC 4060 с кварцевым генератором.
• Тогда R2 является напряжением питания и обеспечивает плавность колебаний кварца.
• Кроме того, конденсаторы C2 и C3 гарантируют, что кварц достигает ожидаемой резонансной частоты. Однако, при необходимости, вы можете немного изменить значение резонанса кристалла, настроив C3. Впоследствии выходная частота IC 4060 также будет смещаться.

Примечание; В качестве альтернативы вы можете использовать керамический резонатор вместо кристаллического устройства. Но в обоих случаях у вас может быть низкая точность при колебаниях в течение более длительного периода времени.

Часто задаваемые вопросы

Как можно автоматически добиться сброса автоматического включения питания?

Во-первых, очень важно включить автоматический сброс выключателя питания на IC 4060. Автоматизация помогает запускать часы интегральной схемы и отсчитывать время с нуля. Однако, когда вы не включите автоматический сброс питания, у вас будет ИС со случайной инициализацией, когда начнется процесс счетчика. Опять же, начальный процесс синхронизации будет не на нуле, а скорее на промежуточном уровне.

Таким образом, чтобы добиться автоматического сброса выключателя питания для IC 4060, мы должны добавить RC-цепь с функциональной схемой сброса IC следующим образом;

• Обычно контакт 12 подключается напрямую к линии заземления. Но на этот раз вам нужно использовать резистор с высоким значением, например, 100K, в качестве промежуточного звена, прежде чем добраться до линии заземления.
• После этого подключите конденсатор небольшой емкости (скажем, от 0,33 мкФ до 1 мкФ) от положительного конца к контакту 12.

Наконец, ваша схема таймера IC 4060 теперь имеет функцию автоматического сброса.

Как подключить PIN-код сброса?

В нормальных условиях контакт 12 является контактом сброса таймера. Более того, его подключение всегда осуществляется к линии заземления или к источнику питания.

Следовательно, подача положительного импульса питания на вход IC 4060 вернет IC/сбросит колебания. Следовательно, колебания или процесс счета будут начинаться с нуля, и выходы также будут приводить к нулевой логике.

Как добиться регулируемого времени

Вы можете начать с замены переменного резистора Rt потенциометрическим устройством на выводе 10 схемы таймера IC 4060. Альтернатива с потенциометром помогает, создавая регулируемую выходную частоту поперек выходных контактов IC 4060.

В качестве второго варианта вы также можете изменить значение Ct конденсатора, чтобы изменить частоту таймера IC.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что с IC 4060 легко работать, поскольку он не зависит от внешнего тактового сигнала. Кроме того, встроенные колебания дают ему больше преимуществ, поскольку для его использования вам потребуется всего несколько электронных компонентов. Кроме того, он имеет множество применений в электронной технике, например, в схемах счетчиков, таймерах, делителях частоты и т. д.

(схема таймера).

Мы открыты для вопросов, комментариев или запросов. И так, не стесняйтесь обращаться к нам.