Un altro dispositivo versatile, l'IC 4060 ha numerose applicazioni e può essere utilizzato per implementare varie funzioni utili in un circuito elettronico.
introduzione
Fondamentalmente l'IC 4060 è un oscillatore / timer IC e può essere utilizzato per produrre intervalli di tempo o ritardi precisi variabili in modo discreto o in alternativa può anche essere utilizzato come oscillatore per acquisire oscillazioni del periodo di tempo accurate e di alta qualità delle frequenze.
La cosa migliore di questo chip è che ha un modulo oscillatore integrato che richiede solo pochi componenti esterni per avviare le oscillazioni.
Pertanto l'IC non dipende da alcun ingresso di clock esterno.
Elenco delle parti
R1 = 2M2
P1 = 1M pot
R2 = 100K
C1 = 1uF / 25V
Comprensione delle funzioni di piedinatura di IC 4060
Proviamo a capire i pin out dell'IC 4060 in termini semplici:
Facendo riferimento alla figura vediamo che gli unici pinout di ingresso che devono essere configurati con parti esterne sono i pin # 9, 10, 11 e 12, tutti i pin rimanenti sono i pin di uscita dell'IC, tranne il pin # 16 e il pin # 8 che sono ovviamente i pinout di alimentazione Vcc e Vss.
Le uscite sono assegnate per produrre i ritardi di ON / OFF, o i segnali di clock, o le oscillazioni o la frequenza a livelli diversi a seconda dei valori della resistenza e del condensatore sul pin # 9/10 dell'IC ..
Il pin # 7 genera il valore più alto di frequenza, mentre il pin # 3 produce il minimo.
Ad esempio, supponiamo che i valori del resistore / condensatore sul pin n. 9/10 inducano il pin n. 7 a generare una frequenza di 1 MHz, quindi il pin n. 5 genererebbe una frequenza di 500 Khz, il pin n. 4 genererebbe 250 Khz, il pin n. generare 125 KHz, il pin # 14 genererebbe 62,5 KHz e così via.
Come puoi notare la frequenza continua a diventare la metà in proporzione, e questo accade con l'ordine di pinout di 7,5,4,6,14,13,15,1,2,3, in cui il pin # 7 produce la frequenza più alta, mentre il pin # 3 è il minimo.
Come accennato in precedenza, la frequenza o le oscillazioni di cui sopra possono essere avviate o impostate collegando alcuni componenti passivi ai pin 9, 10 e 11 dell'IC come mostrato in figura, è così semplice.
Il resistore variabile viene utilizzato per variare la frequenza a qualsiasi livello desiderato, il valore del condensatore può anche essere modificato per cambiare la frequenza dell'IC.
Il pin # 12 è l'ingresso di ripristino e deve essere sempre messo a terra o collegato all'alimentazione negativa.
Un impulso di alimentazione positivo a questo ingresso ripristinerà le oscillazioni o ripristinerà l'IC in modo che inizi a contare o oscillare dall'inizio.
Il pin # 16 è il positivo dell'IC e il pin # 8 è l'ingresso di alimentazione negativo dell'IC.
Come resettare l'IC 4060
Abilitare un ripristino automatico di un timer IC come IC 4060 diventa fondamentale per avviare l'orologio IC e il processo di conteggio da zero.
Se una funzione di ripristino automatico non è inclusa, l'IC potrebbe mostrare un'inizializzazione casuale o casuale del suo processo di conteggio, che potrebbe non essere da zero o iniziare, piuttosto da qualsiasi livello intermedio.
Pertanto, per garantire un ripristino automatico per l'IC, dobbiamo includere una rete RC con il pinout di ripristino dell'IC come spiegato di seguito:
Invece di collegare il pin # 12 direttamente alla linea di terra, collegarlo tramite un resistore di alto valore come un 100K.
Quindi collegare un condensatore di piccolo valore dal positivo al pin # 12, il valore potrebbe essere compreso tra 0,33uF e 1uF.
Ecco fatto, ora il tuo circuito timer IC 4060 è abilitato con una funzione di ripristino automatico e si avvierà sempre con un avvio stabile, da zero.
Abilitazione di un'azione di ripristino manuale
Per ottenere una funzione di ripristino manuale in qualsiasi circuito IC 4060, è possibile sostituire semplicemente il condensatore con un pulsante, come mostrato sopra.
Premendo questo pulsante in qualsiasi momento durante il processo di conteggio dell'IC, l'IC verrà reimpostato rapidamente a zero, in modo che il conteggio possa ricominciare da zero.
Calcolo dei valori dei componenti RC di temporizzazione
L'immagine sotto mostra la sezione ingrandita dell'IC contenente il pin dell'oscillatore # 9, 10, 11. Rt e Ct sono i principali componenti di temporizzazione che sono effettivamente responsabili della determinazione dei vari intervalli di ritardo o frequenze attraverso le uscite dell'IC.
La formula standard per il calcolo dei valori Rt e Ct è:
f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct
2.3 è una costante secondo la configurazione interna dei circuiti integrati.
L'oscillatore funzionerà essenzialmente normalmente solo quando i valori selezionati soddisfano la condizione:
Rt<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.
R2 è posizionato per ridurre l'effetto di frequenza della tensione diretta sui diodi di protezione dell'ingresso.
C2 raffigura il capacità parassita e dovrebbe essere minimo per consentire una maggiore precisione degli intervalli di tempo di uscita.
Per questo, Ct deve essere relativamente maggiore di C2, maggiore è, meglio è.
Anche Rt deve essere un valore piuttosto grande per negare la resistenza LOCMOS interna, che appare in serie con Rt internamente.
Il suo valore tipico è di circa 500 Ω a VDD = 5 V, 300 Ω a VDD = 10 V e 200 Ω a VDD = 15 V.
Per garantire una corretta azione oscillatoria i valori più consigliati delle parti di temporizzazione sopra menzionate devono essere configurati secondo le seguenti condizioni:
Ct ≥ 100 pF, fino a qualsiasi valore lavorabile,
10 kΩ ≤ Rt ≤ 1 MΩ.
Utilizzo di IC 4060 con Crystal Oscillator
Sebbene l'IC 4060 stesso sia abbastanza preciso con la sua frequenza di oscillazione e i periodi di ritardo, questo può essere ulteriormente migliorato utilizzando un dispositivo esterno a cristallo con l'IC.
Un oscillatore a cristallo consentirà il bloccaggio della frequenza al valore predeterminato e impedirà che qualsiasi forma si discosti dal valore desiderato.
Il diagramma seguente mostra come collegare un dispositivo a cristallo con l'IC 4060 per ottenere un'uscita di frequenza costante e precisa:
Come possiamo vedere nella figura sopra, solo il pin11 e il pin10 vengono utilizzati per l'integrazione del cristallo con l'IC. R2 viene utilizzato per avviare le oscillazioni del cristallo fornendo gli impulsi di tensione richiesti al cristallo.
C3 e C2 consentono al cristallo di raggiungere la sua frequenza di risonanza nominale. C3 può essere modificato per modificare leggermente questo valore di risonanza del cristallo e quindi la frequenza di uscita dell'IC 4060 di conseguenza.
Precedente: Come comprendere i pin di IC 4017 Successivo: Circuito rilevatore di fase CA senza contatto [testato]
